Gospodarka sprawko

ZAKŁAD GOSPODARKI ENERGETYKI
GOSPODARKA ELEKTROENERGETYCZNA
Ćwiczenie nr:
Data wykonania ćwiczenia
20.03.2014

  1. Wprowadzenie

Celem ćwiczenia jest poznanie wpływu sprawności na przenoszenie mocy z źródła do odbiornika. Sprawność jest to stosunek mocy dostarczonej do odbiornika do tej która została oddana ze źródła. Podczas tego procesu zawsze występują jednak straty które sprawiają że sprawność nigdy nie osiągnie jedności. Jest to spowodowane między innymi opornością którą posiadają przekaźniki która powoduje m.in. wytwarzanie się ciepła na tych elementach oraz przewodach.
Podczas ćwiczenia dokonywaliśmy pomiarów na 6 różnych elementach w różnych konfiguracjach. Badaliśmy Połączenie szeregowe elementów, połączenie równoległe oraz połączenie równoległe wraz z szeregowym w jednym układzie. Dodatkowo badaliśmy każdy element osobno, co pozwoliło nam na wyznaczenie sprawności układu i porównanie jej do sprawności która pojawiła się w pomiarach całego układu.

Wyniki pomiarów i obliczeń

Tabela 1. Wyniki pomiarów mocy wejściowych P1 i wyjściowych P2 elementu nr 2 wraz z wynikami obliczeń sprawności oraz strat obciążeniowych.

ΔPj=115,0 W
I1
A
6,7
6,2
5,2
4,4
4,0
3,6
3,2
2,6
2,2

Dla ΔPj=115,0 W i ΔP1-ΔP2 równemu 180,0W, Pobc wynosi:

Pobc= ΔP1-ΔP2- ΔPj = 180,0 - 115,0 = 65 W

Tabela 2. Wyniki pomiarów mocy wejściowych P1 i wyjściowych P2 elementu nr 4 wraz z wynikami obliczeń sprawności oraz strat obciążeniowych.

ΔPj=0,0
I1
A
6,7
6,2
5,4
4,4
4,0
3,6
3,0
2,6
2,2



Tabela 3. Wyniki pomiarów mocy wejściowych P1 i wyjściowych P2 elementu nr 6 wraz z wynikami obliczeń sprawności oraz strat obciążeniowych.

ΔPj=115W
I1
A
6,7
6,2
5,4
4,4
4
3,6
3,2
2,6
2,2

Tabela 4. Wyniki pomiarów mocy wejściowych P1 i wyjściowych P2 elementu nr 8 wraz z wynikami obliczeń sprawności oraz strat obciążeniowych.

ΔPj=0W
I1
A
6,7
6,2
5,2
4,4
4,0
3,6
3,0
2,6
2,0

Tabela 5. Wyniki pomiarów mocy wejściowych P1 i wyjściowych P2 elementu nr 10 wraz z wynikami obliczeń sprawności oraz strat obciążeniowych.

ΔPj=130W
I1
A
6,7
6,2
5,4
4,6
4
3,6
3,2
2,8
2,4

Tabela 6. Wyniki pomiarów mocy wejściowych P1 i wyjściowych P2 elementu nr 1 wraz z wynikami obliczeń sprawności oraz strat obciążeniowych.

ΔPj=115W
I1
A
6,7
6,2
5,4
4,4
4,0
3,6
3,2
2,6
2,2

Tabela 7. Wyniki pomiarów mocy wejściowych P1 i wyjściowych P2 elementów 2, 4, 6, 8 i 10 w połączeniu szeregowym i elementów 1 i 2 w połączeniu równoległym wraz z wynikami obliczeń sprawności oraz strat obciążeniowych.

I1 P1 P2 ΔP1-ΔP2 Pobc
A W W - W W
6,7 1540 880 0,57 660 195
6,2 1400 800 0,57 600 135
5,4 1200 660 0,55 540 75
4,6 1000 500 0,50 500 35
4,0 900 410 0,46 490 25
3,8 800 350 0,44 450 -15
3,2 700 230 0,33 470 5
2,8 600 140 0,23 460 -5
2,4 500 50 0,10 450 -15
465 0 0,00 465 0

Tabela 8. Wyniki pomiarów mocy wejściowych P1 i wyjściowych P2 elementów 1 i 2 w połączeniu szeregowym wraz z wynikami obliczeń sprawności oraz strat obciążeniowych.

ΔPj=225W
I1
A
6,7
6,2
5,4
4,4
4,0
3,4
3,2
2,8
2,2

Tabela 9. Wyniki pomiarów mocy wejściowych P1 i wyjściowych P2 elementów 2, 4, 6, 8, 10 połączonych szeregowo wraz z wynikami obliczeń sprawności oraz strat obciążeniowych.

ΔPj=350W
I1
A
6,7
6,2
5,4
4,6
4,0
3,6
3,2
2,8
2,4

  1. Porównanie sprawności wyznaczonych na drodze obliczeń i pomiarów toru przesyłowego złożonego z szeregowego połączenia elementów toru

i równoległego torów.

Tabela 1. Wyniki obliczeń sprawności poszczególnych elementów wraz z obliczoną wartością układu w którym są połączone szeregowo, oraz wartość sprawności wyliczona z pomiarów przeprowadzonych przy tym połaćzeniu

Lp. 2 4 6 8 10 wobl wpom
1 0,883 0,960 0,886 0,960 0,789 0,5688 0,860
2 0,900 0,957 0,928 0,957 0,785 0,600 0,860
3 0,883 0,966 0,916 0,950 0,800 0,593 0,830
4 0,880 1,000 0,900 0,980 0,820 0,636 0,800
5 0,856 0,966 0,877 0,966 0,800 0,560 0,770
6 0,838 0,975 0,85 0,975 0,787 0,532 0,730
7 0,829 0,971 0,857 0,985 0,771 0,523 0,670
8 0,800 0,983 0,800 1,000 0,750 0,471 0,630
9 0,780 1,000 0,780 0,980 0,740 0,441 0,560
10 0,760 0,970 0,770 0,980 0,710 0,394 0,540
11 0,744 0,988 0,733 0,966 0,688 0,358 0,490
12 0,713 0,987 0,712 0,987 0,650 0,321 0,430
13 0,671 0,985 0,671 0,985 0,614 0,268 0,340
14 0,617 0,983 0,600 0,983 0,566 0,202 0,230
15 0,540 0,980 0,520 0,980 0,480 0,129 0,080
16 0,425 0,975 0,325 0,975 0,350 0,045 0

  1. Uwagi i wnioski

Przy obliczaniu strat występując w poszczególnych układach, kilkukrotnie pojawiła się sytuacja w których straty obciążeniowe wyszły poniżej zera, jest to spowodowane błędem w pomiarach wynikającym z klasy urządzenia pomiarowego oraz błędu ludzkiego oka. Dodatkowo mogło się zdarzyć, że pomiary w kilku punktach nie były zdjęte w tym samym momencie co nie miałoby większego znaczenia gdyby nie fakt, że igły watomierzy wciąż poruszały się w trakcie pomiarów.
Z obliczeń dotyczących połączenia szeregowego elementów wynikło, iż w wypadku dużej części punktów pomiarowych wartość obliczeniowa sprawności była zbliżona do wartości pomierzonej. Wszelkie duże rozbieżności w tym porównaniu również wynikają z wcześniej wspomnianych błędów.
Charakterystyki wyznaczone na podstawie pomiarów w większości przypominają te teoretyczne. Jedynie charakterystyka sprawności w funkcji mocy oddawanej odbiornika elementu czwartego oraz elementu ósmego odbiegają znacząco w górnej części. Błąd ten tak jak i wszystkie poprzednie, również spowodowany jest niedokładnością pomiaru.
Zgodnie z założeniami, brak strat jałowych pojawił się tylko w wypadku elementu ósmego, który nie posiada gałęzie poprzecznej. Brak strat jałowych wystąpił według pomiarów również w elemencie czwartym jest to jednak spowodowane tym, iż w punktach pomiarowych przy wyższym prądzie różnica ΔP1-ΔP2 wynosiła zaledwie 5W. Jednak z opracowania teoretycznego ćwiczenia wiemy, że w tym elemencie straty te występują.
Ćwiczenie przebiegło bezproblemowo.


Wyszukiwarka