МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА тема: "Определение потери напряжения линии электропередачи" по дисциплине ОП.02 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«ДЗЕРЖИНСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ ИМЕНИ КРАСНОЙ АРМИИ»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА тема: Определение потери напряжения линии электропередачи дисциплина: ОП.02 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА для студентов и преподавателей курс 2 специальности 18.02.06 "Химическая технология органических веществ" (на базе среднего общего образования)

Выполнил: преподаватель Штырляева Г.В. фамилия, имя, отчество

2021 г.

ОДОБРЕНО Учебно-методической комиссиией математики и информационных дисциплин Протокол № __ От « » 2021г. Председатель комиссии Чуева М.М.	Составлено в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по дисциплине «Электротехника и электроника»

Методическая разработка. ГБПОУ «ДХТ им Красной Армии», Дзержинск, 2018 год. – 15 стр.

Составитель: преподаватель Штырляева Г.В.

Данная методическая разработка разработана в помощь преподавателям и студентам для самостоятельной работы, практического изучения физических характеристик линии электропередачи, определения потерь напряжения в линии электропередачи.

Потери электроэнергии – один из важнейших экономических показателей. Их величина отражает техническое состояние и уровень эксплуатации всех устройств.

Материалы методической разработки рекомендуется использовать при выполнении лабораторной работы для студентов 1 курса специальности 18.02.06 "Химическая технология органических веществ" (на базе среднего общего образования) в рамках предмета «Электротехника и электроника».

Рецензия.

В рамках данной лабораторной работы рассмотрена работа линий электропередач.

Применение методического пособия дает возможность самостоятельного

оформления отчета, выполнения эксперимента в бригадах, самостоятельного

выполнения расчетов и анализа полученных результатов, что позволит провести

закрепление и проверку степени усвоения теоретических и практических знаний и

умений в соответствии с требованиями ФГОС:

уметь:

подбирать электрические приборы и оборудование с определенными параметрами и характеристиками; снимать показания и пользоваться электроизмерительными

приборами; читать электрические схемы;

знать:

методы измерения электрических величин; параметры электрических схем и

единицы их измерения.

Освоить личностные результаты программы воспитания.

Замечания и предложения:

1. Одобрить данную программу и рекомендовать её к применению в учебном процессе.

Рецензию составил преподаватель

ГБПОУ «ДХТ им Красной Армии»: _______________ Зарубин Н.К.

декабрь 2021 г.

Содержание.

1. Введение……………………………………………………5

2. План урока………………………………………………….6

3. Ход урока…………………………………………………...7

4. Методика выполнения лабораторной работы

   1. Повторение со студентами материала по теме……….8

   2. Задания и обсуждаемые вопросы……………………...9

5. Заключение………………………………………………..10

6. Выводы…………………………………………….………10

7. Литература…………………………………………………10

1. Введение.

Потери в электросетях с точки зрения энергосбережения – это разница между отпущенным поставщиком объемом электричества и той энергией, которую по факту получает потребитель. Потери активной мощности на участке ЛЭП (см. рис.1) обусловлены активным сопротивлением проводов и кабелей, а также несовершенством их изоляции.

Правила выполнения лабораторной работы:

1. К выполнению лабораторной работы допускаются студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности

2. После выполнения практической части должен быть оформлен отчет по лабораторной работе

3. Студент должен ознакомиться с темой, целью и порядком выполнения лабораторной работы

4. Результаты испытаний заносятся в таблицу карандашом и при неправильных результатах лабораторная работа должна быть переделана.

5. Подача напряжения на стенд без проверки правильности сборки схемы преподавателем ЗАПРЕЩЕНА!

6. После окончания работы стенд должен быть обесточен, схема разобрана, провода сданы преподавателю.

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Номер и тема лабораторной работы

2. Цель лабораторной работы

3. Схема эксперимента

4. Таблицу с измеренными и вычисленными значениями

5. Расчетные формулы

6. Расчеты. Графики, векторные диаграммы и т.д.

8. Ответы на контрольные вопросы

9. Выводы

Требования к оформлению отчета по лабораторной работе

1. Все схемы графики, таблицы и диаграммы должны быть выполнены карандашом с применением чертежных инструментов.

2. Элементы схемы выполняются в соответствии с ЕСКД.

3. Для расчетных величин следует указывать единицы измерения.

4. Масштаб на графиках должен быть равномерным.

5. Кривая на графике должна быть плавной, ее нужно проводить так, чтобы полученные в результате испытаний точки отстояли от нее приблизительно на одинаковом расстоянии.

6. Вывод должен соответствовать поставленной цели и отражать результаты эксперимента.

1. План урока

Тема:	Определение потери напряжения в проводах линии электропередачи
Технические средства обучения:		Методические указания, конспект лекций по дисциплине ОП. 2 Электротехника и электроника.
Оборудование:		Линия электропередачи - медная, линия электропередачи – константановая, источник питания, амперметр, вольтметр V1, вольтметр V2, потребитель (лампы накаливания).
Раздаточный материал:		Бланки отчетов с таблицами. Индивидуальные и групповые задания.
Тип урока:		Урок по ознакомлению с потерями напряжения в линии электропередачи.
Форма занятий:		Лабораторная работа
Цель урока: научиться определять потери напряжения в проводах линии электропередачи
Задачи урока:
Обучающие:			Проверить от чего зависит потеря напряжения в линии электропередачи; научиться определять КПД линии электропередачи
Развивающие:			Развитие навыка работы по определенному алгоритму; развивать навыки самостоятельной работы.
Воспитательные:			Формирование первоначальных навыков –грамотное аккуратное оформление отчетов. Снимать показания и пользоваться электроизмерительными приборами; читать принципиальные, электрические схемы.

1. Ход урока

1.Организационная часть: (5 мин)

• Приветствие

• Проверка присутствия студентов

• Сообщение о форме и теме занятия

• Сообщение о вопросах и темах, оцениваемых по данной работе.

2.Объяснение правил техники безопасности при проведении лабораторной работы. (5 мин.)

3. Подготовка к работе:

3.1. Повторить материал по теме (15мин)

3.2. Подготовить бланк отчета (10мин)

3.3. Составить и собрать схему линии электропередачи (10мин)

4.Самостоятельное выполнить индивидуальные и групповые задания (измерения в линии) (30 мин)

• Обобщение материала, выполнение индивидуального и группового заданий, выполнение различных упражнение (по вариантам, предложенным преподавателем).

5.Подведение итогов занятия (15 мин)

• Обсуждение результатов работы.

• Анализ достижения целей занятия, выставление оценок

6.Дидактический материал

• Отчеты по практической работе, методические указания по выполнению лабораторной работы, конспект лекций по предмету «Электротехника и электроника».

7.Вывод

• - результаты эксперимента и определённые потери напряжения в проводах ЛЭП

• - рассчитанные потери мощности и КПД,

• анализ зависимости потерь мощности и КПД от величины тока

1. Методика выполнения лабораторной работы.

Потери электроэнергии – один из важнейших экономических показателей электросетевого предприятия. Их величина отражает техническое состояние и уровень эксплуатации всех передаточных устройств, состояние систем учета и метрологическое обеспечение парка измерительных приборов, эффективность энергосбытовой деятельности.

В международной практике принято считать, что относительные общие потери электроэнергии при ее передаче и распределении удовлетворительны, если они не превышают 4-5%. Потери электроэнергии на уровне 10% оценивают, как максимально допустимые с точки зрения физики передачи по сетям.

1. Повторение материала по теме.

Расчет сетей постоянного тока по потерям напряжения.

Пусть мощность P, Вт, надо передать по линии длиной l, м.

Этой мощности соответствует ток, который рассчитывается по формуле:

где U – номинальное напряжение, В.

Сопротивление провода линии в оба конца определяется по формуле:

где р – удельное сопротивление провода, s – сечение провода, мм².

Потеря напряжения на линии:

Или

Это дает возможность произвести проверочный расчет потери напряжения в уже существующей линии, когда известна ее нагрузка, или выбрать сечение провода по заданной нагрузке

Коэффициент полезного действия линии определяем по формуле:

Мощность потерь определяем по формуле:

Самостоятельно составленная студентами схема

Рисунок 1

1. Задания и обсуждаемые вопросы

Ознакомить студентов с заданными линиями электропередач.

Показать возможные потери с помощью имеющихся линий передач:

- На константановой линии изменением длины;

- На медной линии с изменением напряжения.

Напомнить правила подключения электроизмерительных приборов.

Продемонстрировать работу линий электропередач с нагрузкой.

Разделить студентов на 4 группы:

1 и 2 группа – снимают характеристики линий электропередачи с помощью электроизмерительных приборов (1 группа линия электропередачи - медная, 2 группа линия электропередачи – константановая);

3 и 4 группа – определяют длину линий электропередачи (3 группа линия электропередачи - медная, 4 группа линия электропередачи – константановая).

Задачей 1 и 2 группы является:

1. Сборка схемы и подключение нагрузки к ЛЭП.

2. Измерение параметров линии и оценка качества передачи (кпд линии) в зависимости от изменения нагрузки.

3. Объяснить применение полученных данных.

Задачей 3 и 4 группы является:

1. Расчет длины ЛЭП.

2. Вывод о влиянии параметров линии и оценка качества передачи (кпд линии) в зависимости от изменения характеристик линии.

3. Объяснить применение полученных данных.

После выполнения работы отключить питание, разобрать схему.

После проведенной работы поменять группы.

Оформить отчет о проделанной работе с описанием своей работы.

Таблица 1

опыта

Линия электропередачи

Кол-во ламп

Результаты измерений

Результаты расчетов

U В

I1 А

I2 А

I  А

R1 Ом

R2 Ом

R  Ом

P1 Вт

P2 Вт

P Вт

1

Медная

2+2

2

Константановая

2+3

Постройте график зависимости напряжения нагрузки от мощности потребителя

Ответьте на контрольные вопросы:

1. Как влияют длина провода и площадь сечения провода на величину потерь напряжения в линии электропередачи?

2. Как изменятся потери напряжения в линии электропередач, если алюминиевые провода заменить медными?

3. При каком напряжении выгоднее передавать энергию?

4. Как влияет величина тока в проводах линии электропередач на коэффициент полезного действия ЛЭП?

5.Заключение.

В данной работе оценивается: участи в работе, выбор метода вычисления и ответы на вопросы.

Студенты сами формируют вывод о выборе ЛЭП и свои рекомендации.

6.Вывод.

потери напряжения в проводах ЛЭП; потери мощности; КПД; анализ их зависимость от величины тока.

1. Список использованной литературы.

1. Ярочкина Г.В.Основы электротехники и электроники: учебник для СПО.-М.: ИЦ «Академия», 2018 – 220 с

2. Гальперин М.В. Электротехника и электроника: учебник для СПО. -2-е изд., испр. И доп.-М.: Издательство Форум- ИНФРА-М, 2010. -352 с.: ил.

3. Шадрикова А.С. Электротехника с основами электроники: учеб. пособие.-2016.-ЭБС IPRbooks

13