Imi i nazwisko : 1) Bronowicki Leszek 2) Dobrosz Krzysztof 3) Galka Jacek 4) Galewski Jarek		Wydzia : Elektryczny	Kierunek: Elekroautomatyka Okr towa
Grupa nr: III	wiczenie nr: 7	Data wykonania: 19.04.1999	Data oddania: 26.04.1999
Temat : Kompensacja mocy biernej		Uwagi :	Ocena :

Wst
p teoretyczny

Ze wzgl
du na to,
e wi
kszo

odbiorników energii elektrycznej ma charakter indukcyjno rezystancyjny, w systemie energetycznym mog
wyst
pi
niekonieczne straty mocy czynnej w linii i du
e spadki napi
cia. W celu zmniejszenia tych strat do sieci pod

cza si
kondensatory równolegle lub szeregowo. Pod

czenie równoleg
e (kompensacja poprzeczna) stosuje si
w celu zwi
kszenia przepustowo
ci linii i urz
dze
energetycznych, zmniejszenia strat mocy czynnej i biernej, regulacji rozp
ywu mocy biernej i poprawy warunków napi
ciowych w systemie. Pod

czenie szeregowe (kompensacja wzd
u
na) stosuje si
dla uzyskania korzystnego rozdzia
u obci

e
pomi
dzy dwiema lub kilkoma liniami pracuj
cymi równolegle, dla polepszenia równowagi statycznej i zwi
kszenia mocy prze-sy
anej na du
e odleg
o
ci.

Cel
wiczenia

Praktyczne sprawdzenie efektów równoleg
ego pod

czenia kondensatora do linii obci

onej okre
lon
rezystancj
R i indukcyjno
ci
L. Sprawdzenie jaki wp
yw na popraw
wspó
czynnika mocy ma zmiana pojemno
ci pod

czanego kondensatora. Celem
wiczenia jest tak
e sprawdzenie dla jakiego cos moc czynna wydzielana na odbiorniku b
dzie najwi
ksza. (dla uk
adu badanego podczas
wicze
)

Wykaz aparatury

- autotransformator

- watomierz

- woltomierz elektromagnetyczny

- opornik suwakowy

- amperomierz elektromagnetyczny

- kondensatory

- cewka

Przebieg
wiczenia

a) zestawiam obwód wg. poni
szego schematu

b) Nastawiam napi
cie na autotransformatorze U = 200 [V]

Reguluj
c rezystorem suwakowym notuje wskazania przyrz
dów dla o
miu jego po
o
e
przy w

czonym i wy

czonym kondensatorze. Wyniki umieszczam w tabeli:

Dla od czonego kondensatora
L.p.	U	UR	UZ	I	P	cos		Icos	Isin
	[V]	[V]	[V]	[A]	[W]		[ ^o]	[mA]	[mA]
1	200	135	86	0,84	144	0,88	28	739,2	394,3
2	200	115	105	1,2	192	0,84	33	1008	653
3	200	95	122	1,58	232	0,79	38,5	1248	983
4	200	86	130,5	1,8	232	0,74	42,5	1323	1216

Dla w czonego równolegle kondensatora C = 10 [F]
U	UR	Uz	I	P	cos		Icos	Isin	Iz
[V]	[V]	[V]	[A]	[W]		[ ^o]	[mA]	[mA]	[A]
200	135	87	0,82	148	0.96	16	787	226	0,86
200	115	108	1,05	200	1	0	1050	0	1,24
200	95	126	1,34	244	0,98	10	1313	232	1,64
200	86	134	1,5	260	0,97	14	1455	362	1,86

Dla w czonego równolegle kondensatora C = 25 [F]
U	UR	Uz	I	P	cos		Icos	Isin	Iz
[V]	[V]	[V]	[A]	[W]		[ ^o]	[mA]	[mA]	[A]
200	135	85	1,4	144	0.6	53	840	1118	0,86

Dla w czonego równolegle kondensatora C = 35 [F]
U	UR	Uz	I	P	cos		Icos	Isin	Iz
[V]	[V]	[V]	[A]	[W]		[ ^o]	[mA]	[mA]	[A]
200	134	86	1,94	148	0.5	60	970	1680	0,86

d) opracowanie wyników

wykresy wektorowe pr
dów
ród
a dla uk
adu z
wiczenia pierwszego

a) bez pod

czonego kondensatora b) z pod

czonym kondensatorem

W celu teoretycznego wyznaczenia krzywych pr
dów
ród
a zaprojektowano matematyczny model uk
adu w którym zmieniano rezystancj
rezystora R . Wp
yw zmian rezystancji uwidacznia
si
na przebiegach pr
dów, mocy i cos  w funkcji R. Wykresy wykonano najpierw dla uk
adu bez kondensatora, a nast
pnie ostani przebieg I=
(R) jest przebiegiem dla uk
adu z równolegle w

czonym kondensatorem 4 F

Parametry cewki obliczam dla 8 punktu pomiarowego z pierwszej tabeli:

Dla od czonego kondensatora
L.p.	U	UR	UZ	I	P	cos		Icos	Isin
	[V]	[V]	[V]	[A]	[W]		[ ^o]	[mA]	[A]
4	200	86	130,5	1,8	232	0,74	42,5	1332	1216

z twierdzenia sinusów:

 = 180 -  = 66,5⁰

Obliczam rezystancje i reaktancje cewki

jXc = 72,5 * sin 66,5⁰ = j66,4 

Rc = 72,5 * cos 66,5⁰ = 29 

Sporz
dzam matematyczny model obwodu bez kondensatora dla rosn
cej rezystancji opornika R:

P [W] R []
 [ ^0] R []
I [A] R []

Z wykonanego modelu po przeanalizowaniu wykresów mo
na wnioskowa
,
e najwi
ksza moc czynna na odbiorniku b
dzie si
wydziela
dla:

cos  " 0,707 !  =45⁰

Wykres teoretyczny pr
dów dla obwodu z w

czonym kondensatorem

I [A] R []

Sprawdzam dla jakiej pojemno
ci kondensatora C pr
d
ród
a b
dzie najmniejszy

(za
o
enie sta
a rezystancja opornika R)

I [A] C [F]

Z oblicze
wynika,
e dla danego uk
adu minimalny pr
d
ród
a przy rezystancji 466 mo
na uzyska
pod

czaj
c równolegle do
ród
a kondensator o pojemno
ci oko
o C=2,3 F

Wnioski i spostrze
enia

W
wiczeniu pierwszym wykazano,
e przy pod

czeniu kondensatora przy mniejszych obci

eniach (pocz
tkowych nastawach rezystora suwakowego) poprawia
si
wspó
czynnik mocy co umo
liwia
oby np. oszcz
dzenie energii podczas jej przesy
ania. Natomiast przy wi
kszych obci

eniach kondensator nie pomaga
, a wr
cz pogarsza
wspó
czynnik mocy i stwarza
konieczno

podania wi
kszego pr
du na wej
ciu by uzyska
taki sam jak bez kondensatora na wyj
ciu linii. Najprawdopodobniej by
o to spowodowane nasyceniem cewki d
awika co spowodowa
o,
e kondensator „przekompensowa
” uk
ad. Najprawdopodobniej ten sam efekt zaobserwowano w
wiczeniu drugim, gdzie pod

czano do obwodu równolegle kondensatory o coraz wi
kszej pojemno
ci. Powodowa
o to efekt przeciwny do zamierzonego i wzrost pr
du na wej
ciu obwodu. Dowodem moe by
wykres teoretyczny sporz
dzony w Mathcad-dzie.

---