Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан

Казахский агротехнический университет им.С. Сейфуллина

Кафедра электроснабжения

Расчетно-графическая работа по дисциплине:

Теоретические основы электротехники ІI

Выполнила: Каиржанова Л. 19-26

Проверил: Альпеисов Е.А.

Нур-Султан, 2021 год

Расчет цепей с распределенными параметрами

Учитывая, что линии связи – это линии с распределенными параметрами, то ясно, что для расчета используют сосредоточенные параметры.

Длинная линия — электрическая линия, образованная двумя параллельными проводниками тока, длина которых превышает длину волны передаваемых электромагнитных колебаний, а расстояние между проводниками значительно меньше длины волны. 

Различают первичные и вторичные параметры линий связи. Под первичными параметрами понимаются параметры конструктивного построения. Они слабо зависят от электрического сигнала.

• 
  Первичные параметры линии
  

Погонная емкость , Ф/м - емкость единицы длины линии.

Погонная индуктивность , Гн/м - индуктивность единицы длины линии.

Погонное сопротивление , Ом/м - продольное активное сопротивление проводов, отнесенное к единице длины линии.

Погонная проводимость , См/м - поперечная активная проводимость изоляции, отнесенная к единице длины линии.

• 
  Вторичные параметры линии
  

Волновое сопротивление , Ом - отношение комплексной амплитуды электрического напряжения к комплексной амплитуде электрического тока бегущей синусоидальной электромагнитной волны, распространяющейся в цепи с распределенными параметрами.

Коэффициент распространения , 1/м - комплексная величина, характеризующая изменение амплитуды и фазы бегущей синусоидальной электромагнитной волны в линии с распределенными параметрами при перемещении волны на единицу длины.

Коэффициент ослабления (затухания) б, Нп/м - величина, характеризующая уменьшение амплитуды электрического напряжения или электрического тока бегущей электромагнитной

---

волны в линии с распределенными параметрами, при перемещении волны на единицу длины, равная действительной части коэффициента распространения.

Коэффициент фазы в, рад/м - величина, характеризующая изменение фазы электрического напряжения или электрического тока бегущей электромагнитной волны в линии с распределенными параметрами, при перемещении волны на единицу длины, равная мнимой части коэффициента распространения.
Цепи с распределенными параметрами играют важную роль в современной электросвязи и радиотехнике. Например: при передаче электромагнитной энергии в линиях связи, фидере, антенне, волноводе следует учитывать, что магнитное и электрическое поля распределены по всей длине этих устройств и превращение электромагнитной энергии в тепло также происходит по всей длине этих устройств.

Под цепью с сосредоточенными параметрами понимают цепь, в которой выделяется конечное число элементов (участков) с геометрическими размерами, существенно меньшими длины электромагнитной волны. К таким элементам относят индуктивные катушки, конденсаторы, резисторы и т.д.

7 вариант

Пример 1. Воздушная линия электропередачи длиной l = 180 км работает на частоте ƒ = 50 Гц, скорость волны υ=229000 км/с.

Формулы для расчета:









Для оценки, к какому типу отнести цепь: с сосредоточенными или распределенными параметрами – мы сравним ее длину с длиной электромагнитной волны   . Если , то линию следует рассматривать как цепь с распределенными параметрами. В нашем случае

(180 229), тогда будем рассматривать нашу цепь как цепь с сосредоточенными параметрами.

---

 Пример 2. Линия электропередачи длиной l = 500 км: ƒ = 50 Гц, υ=300000 км/с,

 .
Фазовый сдвиг для волн напряжения и тока в начале и конце линии составляет 36 , расчет режима в такой линии без учета распределения параметров по длине привел бы к существенным ошибкам, поэтому такую линию следует считать как цепь с распределенными параметрами.

Задача 4. Для определения параметров линии связи длиной 180 км на частоте 670 Гц поставлены опыты холостого хода и короткого замыкания, в результате которых получено: 

Z_xx = 729·е^-j55 Ом, Z_кз = 323·е ^j28 Ом.

Определить первичные и вторичные параметры линии.

Решение:

1. Определяем вторичные параметры линии.

Ом





Это равенство распадается на два:  = 2,33

и 2βl = 1,005 + 2πk.

Из первого равенства находим коэффициент затухания

= = ln 2,33 = 0,846

, 



α = 0,00235 Нп/км.

Чтобы оценить число k полных 2π радиан на всей длине линии, определим ориентировочно при   = 300∙10³ км/с общий сдвиг по фазе на всей длине линии:

2βl = 2l∙  =2*180* , k=

к= 1

Следовательно: 2βl = 1,005 + 2π*1, откуда 

2*180*

---

рад/км.

Таким образом, Z_c = Ом

γ = α +jβ = 0,00235 +j = 0,02  1/км.

2. Определяем первичные параметры линии:

Z₀ = r₀ + jωL₀ =g×Z_c = 0,02 * = 9,705

Y₀ = g + jωC₀ = = = 41,22* = (-4,95+j40,92)

С учётом частоты ω = 2π∙f =2*3,14*670 = 4209,73  рад/с окончательно получаем:

r₀= 3,33 Ом/км, g₀= -4,95*10^-6 См/км,

L₀ = Гн/км 2,16 мГн/км, 

C₀ = Ф/км = 9,72 нФ/км.

---

Смотрите также файлы

• Всё о причастии Причастие как часть речи Причастие.doc

• Тема Отраслевой состав мирового хозяйства Сфера услуг.pptx

• Иван iii великий государственный деятель.pptx

• Техническое задание на разработку компьютерной версии рубежного тестового контроля по модулю iii Питание как фактор сохранения и укрепления здоровья населения.docx

• Предметная область гпоу беловский педагогический колледж.docx