Villamos energetika VMK Laboratórium

BMEVIVEA207
Villamos energetika VMK labor
A mérés folyamán használt távvezeték modell paraméterei nincsenek megadva, azokat méréssel kell
meghatározni. Egyes mérési mozzanatoknál, amelyeket elsősorban a jelenségek fizikai hátterének a
megvilágítására szánunk, a soros és sönt impedanciák valós részét elhanyagoljuk, azaz a vezetéket
veszteségmentesnek tekintjük. Ekkor a távvezetékre az [1] irodalmi hivatkozás (9.76) egyenlete
alapján írható, hogy:
U
S
= U
R
' '
' '
( ⋅ L ⋅C
⋅l) + j⋅I
R
⋅ Z ⋅sin( ω ⋅ L ⋅C
⋅ ) [V]
' '
' '
sin( ⋅ L ⋅C
⋅l) + I
R
⋅cos( ω ⋅ L ⋅C
⋅l) [A]
⋅cos ω
0
l
(4)
U
R
IS
= j ⋅ ω (5)
Z0
Az U S , I S , U R , I R : a távvezeték S ill. R oldali feszültség ill. áramerősség időfüggvényeit
reprezentáló komplex fazormennyiségek (effektív érték). U=|U| ∠δ
A (4) – (5) egyenletben Z 0 a veszteségmentesnek tekintett szabadvezeték karakterisztikus vagy
hullámimpedanciája [Ω].
'
L
Z0 = [ Ω ]
(6)
'
C
Mérési feladatok:
1. Hullámimpedancia meghatározása az üresjárási és rövidzárási impedanciából.
2. Vezetékhossz meghatározása a rezonancia frekvenciából.
3. Tranziens jelenségek vizsgálata. Vezeték befutási idejének mérése.
4. A vezeték A,B,C,D láncparamétereinek meghatározása.
5. Teljesítmény áramlások vizsgálata.
A méréseket Textronix TDS2000 típusú oszcilloszkóppal végezzük. Az oszcilloszkóp kezelését
elolvashatjuk a letölthető 'Tektronix TDS oszcilloszkóp használata' anyagban.
A feszültség effektív értékeket az oszcilloszkópon MEASURE módban Cyc RMS állásban mérjük. A
feszültség és áram közötti fázisszöget (a nulla-átmenetek közötti időt) CURSOR módban Type Time
állásban mérjük. Fontos, hogy a bemenetek AC állásban legyenek. Ügyelni kell az áram és a
feszültség nulla-átmenetek közötti Δt idő előjelhelyes mérésére. A Δt nem lehet nagyobb, mint 5
msec (miért is). Az áramokkal arányos feszültség a mérőpanel BNC csatlakozású pontjairól vehető
le. Áramméréskor a lépték 10mA/V, azaz I mért =U mért /100. A 100 Ω-os mérőellenállás a modellbe be
van építve.
A távvezeték Δt befutási idejének meghatározásakor (3. mérés) a bemenetek DC állásban legyenek.
Nagy bemenő impedanciák esetén (pl. 1. mérési feladatban az üresjárási impedancia mérésekor
vagy a 4. Mérési feladatban az A és C láncparaméterek meghatározásakor) célszerű a generátor és a
vezetékmodell közé ellenállást (kb. 100 Ω ... 1 kΩ) beiktatni.
A rezonancia frekvenciák meghatározása legcélszerűbben az oszcilloszkóp DISPLAY FORMAT XY
állásában történhet. A rezonancia frekvencián ekkor a jelektől függően egyenest vagy függőleges
tengelyű ellipszist látunk.
3