Лабораторна робота №4. Визначення первинних і вторинних параметрів

Визначення первинних і вторинних параметрів

однорідної двопровідної лінії

1.Теоретичні відомості

Одним із найбільш розповсюджених методів визначення первинних і вторинних параметрів однорідної двопровідної лінії є метод холостого ходу /х.х./ і короткого замикання /к.з./. При цьому методі первинні і вторинні параметри визначаються за даними вимірів вхідних опорів лінії в режимі х.х. і к.з. .

Для вимірювання цих опорів звичайно використовують міст змінного струму, який дозволяє визначити дійсну і уявну складові вимірюваного опору.

Із теорії усамітненої двопроводної лінії відомо, що її вхідний опір у режимах х.х. і к.з. зв’язаний із вторинними параметрами – хвильовим опором Z_В і розповсюдженням γ – наступним чином:

, (1)

, (2)

де l – довжина лінії в кілометрах.

Перемножуючи (1) і (2) і беручи квадратний корінь із обох частин отриманого рівняння, знаходимо Z_В:

. (3)

Поділивши (1) на (2) і беручи квадратний корінь із обох частин отриманого рівняння, знаходимо:

. (4)

Хвильовий опір лінії можна визначити безпосередньо за формулою (3). Для розрахунку коефіцієнта розповсюдження γ потрібно використати н формули, які визначають дійсну і уявну складові гіперболічного тангенса за відомим значенням шуканого тангенса. Якщо ввести позначення , то

; (5)

. (6)

За допомогою (5) і (6) по таблицях гіперболічних і кругових тангенсів можна визначити коефіцієнт затухання α і коефіцієнт змінення фази β. Потім за формулою

(7)

можна знайти коефіцієнт розповсюдження лінії.

Первинні параметри обчислюються після визначення вторинних параметрів. При цьому:

; (8)

, (9)

де R – кілометричний опір лінії;

L – кілометрична індуктивність лінії;

G – кілометрична провідність ізоляції лінії;

С – кілометрична ємність ізоляції лінії.

Із (8) і (9)

[Ом/км], (10)

[Гн/км], (11)

[1/Ом*км], (12)

[Ф/км]. (13)

У формулах (10) – (13) символ Rе означає, що від величини, яка стоїть у квадратних дужках береться дійсна частина, а символ Im – що від цієї величини береться уявна частина.

Метод х.х. і к.з. зручно використовувати для визначення первинних і вторинних параметрів лінії у тих випадках, коли фізична довжина лінії l не перевищує чверті довжини хвилі λ/4. Якщо l більше λ/4, то визначення коефіцієнту змінення фази за допомогою даного методу утруднюється.

2.Вимірювальна установка

У даній лабораторній роботі в якості штучної лінії використовується П–образний чотириполюсник (рис. 1), варіанти параметрів якого наведені в таблиці

№ варіанта	R1, Ом	L1, Г	R2, Ом	C2, МкФ
		0,026 0,026 0,013 0,10 0,0318		0,01 0,0082 0,02 0,0026 0,01

Установка для вимірювання параметрів однорідної двопровідної лінії (рис. 2) складається із генератора (П321), моста змінного струму з амперметром в якості індикатора і штучної лінії. Еквівалентна довжина лінії l =10 км.

Рис.1

Рис.2

Вимірювання слід виконувати в діапазоні частот від 300 до 350 Гц. У роботі використовуються два мости змінного струму, які дозволяють вимірювати як ємнісний, так й індуктивний опір. При виборі відповідної схеми моста необхідно виходити з того, що в режимі х.х. вхідний опір має ємнісний характер, а в режимі к.з. - індуктивний.