Oberda Marek

WITEK Adam

Sprawozdanie

Temat: Badanie linii długiej

Cel ćwiczenia :

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze zjawiskami występującymi w linii długiej będącej w stanie : jałowym, zwarcia oraz przy obciążeniu impedancją falową. Zbadanie charakterystyk prądowo-napięciowych i mocy w różnych warunkach pracy. Ponadto należy zbadać linię długą nieodkształcającą.

Schematy pomiarowe :

Model linii długiej :

Parametry badanej linii długiej :

• R₀ = 0,673 Ω/km

• L₀ = 1,043 ⋅ 10^-3 H/km

• C₀ = 7,87 ⋅ 10^-9 F/km

• G₀ = 0,423 ⋅ 10^-6 S/km

• L = 300 km

• I_dop = 0,32 A

Obliczenia wstępne :

— pojemnościowy

Tabele pomiarowe :

V1	W1	A1	V2	A2	Z10	Z1Z	stan
[V]	[W]	[A]	[V]	[A]	[Ω]	[Ω]	pracy
204	19	0,1	204	—	2040	—
228	24	0,11	228	—	2072	—	jałowy
246	29	0,125	246	—	1968	—
24	5	0,1	—	0,3	—	240
48	19	0,2	—	0,25	—	240	zwarcia
68	40	0,3	—	0,3	—	227

Linia obciążona impedancją falową
V1	W1	A1	V2	A2	W2
[V]	[W]	[A]	[V]	[A]	[W]
58	6	0,1	44	0,08	4
118	23	0,2	88	0,17	14
176	50	0,3	132	0,26	28

Linia bezstratna obciążona Robc = 364 Ω
V1	W1	A1	V2	A2	W2	Z1
[V]	[W]	[A]	[V]	[A]	[W]	[ Ω ]
64	12	0,165	18	0,1	2	387,9
76	16	0,2	42	0,12	6	380
112	24	0,3	60	0,15	10	373,3

Obliczenia teoretyczne :

Wyniki otrzymane z pomiarów :

Obliczenia dla linii długiej obciążonej impedancją falową.

Impedancja wejściowa :

Dla linii długiej bezstratnej obciążonej rezystancją 364Ω :

R'= 3,4 kΩ , G'= 5,37⋅10^-6 S/km

Sprawdzanie warunku Heaviside'a :

Impedancja wejściowa :

Sprawdzanie stosunków mocy, napięcia i prądu :

np. dla drugiego pomiaru :

Impedancja obliczona na podstawie wyników :

Obliczanie napięcia i prądu wejściowego przy danych wyjściowych.

Niewielkie różnice między wynikami obliczonymi, a zmierzonymi wynikają z warunków i dokładności pomiarów oraz z faktu, iż obliczenia były przeprowadzane na modułach liczb zespolonych.

Wnioski :

Wszystkie obliczenia przeprowadzono w programie MathCAD, tak więc niedokładności spowodowane zaokrąglaniem wyników pośrednich były znikome w stosunku do błędów popełnianych przy odczycie wyników pomiarów z przyrządów pomiarowych. Błędy te były spowodowane tym, że nie dało się dobrać odpowiednich przyrządów (o odpowiednim zakresie pomiarowym) do konkretnego pomiaru. Za duże zakresy przyrządów pomiarowych były przyczyną niewielkich wychyleń wskazówek watomierzy i amperomierzy, co powodowało bardzo duże błędy i miało istotny wpływ na obliczanie wielkości. Jednak pomimo tych błędów można zauważyć poprawność obliczeń i pomiarów, ponieważ obliczone wartości na podstawie pomiarów są zbliżone do wartości rzeczywistych obliczonych teoretycznie, a w pozostałych przypadkach (gdy należało obliczyć napięcie i prąd na podstawie wyników pomiarów) obliczone wartości są zbliżone do wartości zmierzonych.

1

6

AT

U

W₁

A₁

V₁

1

2

1'

2'

Model

linii

długiej

Woltomierz - stan jałowy

Amperomierz - stan zwarcia

AT

U

W₁

A₁

V₁

1

2

1'

2'

Model

linii

długiej

Z₂

W₂

A₂

V₂

---