При каком напряжении выгоднее передавать электрическую энергию?

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Вычислительная техника
- Микроконтроллеры микропроцессоры
- ПЛИС
- Мини-ПК
Силовая электроника
Датчики
Интерфейсы
Теория
- Программирование
- ТАУ и ЦОС
Перспективные технологии
- 3D печать
- Робототехника
- Искусственный интеллект
- Криптовалюты

Чтение RSS

Сравнение способов передачи энергии с помощью постоянного и переменного тока

Какие существуют виды передачи энергии по проводам

Электрическая энергия может передаваться как с помощью систем постоянного тока, так и с помощью систем переменного тока. Но есть некоторые преимущества и недостатки обеих систем.

Поэтому в данном материале мы обсудим технические преимущества и недостатки как систем переменного тока, так и систем постоянного тока.

Передача энергии постоянного тока

Некоторое время назад передача электроэнергии осуществлялась постоянным током из-за следующих преимуществ.

При передаче постоянного тока используются два провода, а для передачи переменного тока, как правило, требуются три проводника.
В передаче постоянного тока нет индуктивности и скачков (волны высокого напряжения в течение очень короткого времени).
Из-за отсутствия индуктивности происходит очень низкое падение напряжения в линиях передачи постоянного тока по сравнению с переменным током (если нагрузка и конечное передаваемое напряжение передачи).
Система постоянного тока имеет меньший потенциал напряжения в системе переменного тока для такого же уровня напряжения. Поэтому линия постоянного тока требует меньшей изоляции.
Для DC-систем требуется проводник небольшой площади поперечного сечения.
В системе постоянного тока нет помех относительно систем связи.
В высоковольтных линиях постоянного тока DC отсутствуют диэлектрические потери.
В системе передачи постоянного тока нет проблем с синхронизацией и стабильностью.
В системе постоянного тока диапазон регулирования скорости больше, чем в системе переменного тока.
В системе питания постоянного тока потери в оболочке подземных кабелей низки.
Система постоянного тока больше подходит для высокомощной передачи за счет высокого значения тока.

Но есть и недостатки систем постоянного тока.

Из-за коммутационных проблем электрическая энергия не может производиться при высоком постоянном напряжении.
Для передачи высокого напряжения мы не можем изменять уровень напряжения постоянного тока (поскольку трансформатор не может работать на постоянном токе).
Существует предел DC-переключателей и автоматических выключателей (к тому же они дорогостоящие).
Мотор-генераторный агрегат используется для снижения уровня напряжения постоянного тока, а КПД мотор-генератора ниже, чем трансформатора.
Уровень напряжения постоянного тока не может быть легко изменен. Таким образом, мы не можем получить желаемое напряжение для электрических и электронных приборов (например, 5 вольт, 9 вольт 15 вольт, 20 и 22 вольта и т. д.) непосредственно из системы передачи.

Передача энергии переменного тока

Из-за перечисленных выше недостатков систем постоянного тока на сегодняшний день распространена передача энергии посредством переменного тока, которая имеет приведенные ниже преимущества.

Позволяет передавать энергию дальше, если затраты на оборудование подстанций схожи.
Уровень напряжения переменного тока может быть легко увеличен или уменьшен благодаря повышающим напряжение и понижающим трансформаторам.
Автоматические выключатели переменного тока дешевле, чем автоматические выключатели постоянного тока.
Ремонт и обслуживание подстанций переменного тока легче и дешевле, чем подстанций постоянного тока.

Впрочем, есть и недостатки таких систем.

В линии переменного тока размер проводника больше, чем в линии постоянного тока.
Потери в системе переменного тока больше.
В линиях переменного тока имеется емкость, поэтому наблюдается постоянная потеря мощности при отсутствии нагрузки на линии или при разрыве линии.
Требуется дополнительная изоляция в системе переменного тока.
Наблюдается влияние систем связи.

Вследствие «войны токов» победила в конечном счете сторона, продвигавшая идеи передачи энергии за счет переменного тока. Впрочем, некоторые недостатки систем постоянного тока устраняет современная электроника. Так, в настоящее время можно повысить или понизить уровень напряжения постоянного тока с помощью чоперов и бустеров. Также в некоторой степени устранены проблемы коммутации, и для этой цели мы можем использовать выпрямительные блоки. Сегодня системы постоянного тока также находят использование, но в основном в локальных областях для передачи энергии от альтернативных источников (солнечных и ветряных электростанций).

При каком напряжении выгоднее передавать электрическую энергию в линии электропередач при заданной мощности?

Зачем нужно высокое напряжение?

Задумывались ли вы, зачем для передачи электроэнергии на большое расстояние нужно такое высокое напряжение, заставляющее строить высокие башни-опоры и гигантские изоляторы? Почему бы не передавать электричество низкого напряжения по сверхпрочным проводам, протянутым между скромными сооружениями или даже под землей? Тому есть причина.

Для заданной мощности электроэнергии, потребляемой конечными потребителями (нагрузка сети), сила тока в линиях электропередачи с ростом напряжения понижается. Уменьшение силы тока сокращает потери электроснабжения в линии электропередачи. Обратившись к формуле из школьного курса физики, вы поймете почему:

где Р — мощность в ваттах, Е — напряжение в вольтах, а / — сила тока в амперах. Из нее следует, что на данном уровне мощности сила тока обратно пропорциональна напряжению:

Потери электроснабжения (т. е. потери мощности) в линии электропередачи пропорциональны квадрату силы тока. Эти потери — мощности, которые не доходят до конечных потребителей; они уходят на нагрев проводов. Это соотношение описывается следующей формулой:

где Р — мощность в ваттах, I — сила тока в амперах, a R — сопротивление провода в омах. Конструкторы не могут изменить сопротивление провода или мощность нагрузки сети, но они могут довести до максимума напряжение, минимизируя таким образом «лишний» ток, который вынуждена нести линия передачи для обеспечения потребности сети.

Предположим, напряжение, подаваемое в сеть, повышается десятикратно, а потребительские нагрузки в сети постоянны. Рост напряжения уменьшает силу тока в десять раз, и в результате потери мощности сокращаются в(1/10)2, т. е. в сто раз! Разумеется, использовать повышающий трансформатор в одном месте проще и дешевле, чем протягивать на многие километры провода, тяжесть которых (без трансформатора) оказывалась бы в сто раз больше.

Вид высоковольтной линии переменного тока под напряжением, скажем, 500 000 вольт страшноват? Возможно. Но угрозу здоровью, исходящую от линий электропередачи (реальный уровень этой угрозы — вопрос спорный), на самом деле несут магнитные поля, генерируемые этими линиями. Сила этих колеблющихся полей прямо пропорциональна силе тока, а не напряжению. Если бы такая линия, проходящая по вашему пригороду, имела напряжение в 500 вольт, а не в 500 000, магнитные поля, окружающие ее, были бы гораздо интенсивнее и потенциальная угроза здоровью, соответственно, выше.

Понятия «уровень напряжения» и «напряжения» — это разные понятия

Выдержка из «Энциклопедии Экспертов»

– это техническая характеристика энергоустановки, оно указывает, для приёма какого напряжения предназначена ЭПУ. Измеряется в вольтах (В) или киловольтах (кВ). Предопределяется техническими условиями, проектом на ЭПУ. Первично, как правило, напряжение фиксируется в документах о технологическом присоединении, чаще всего – в актах разграничения балансовой принадлежности. В нашей стране ЭПУ предназначаются для приёма следующего
«напряжения»:

(иногда «диапазон напряжения» или «тарифный уровень напряжения», или «тарифный уровень (диапазон) напряжения») – это понятие, используемое:

1. в тарифном регулировании – при установлении тарифов на передачу электроэнергии

2. в применении тарифов на передачу электроэнергии в расчётах за услуги по передаче электроэнергии

По «уровням напряжения»

тарифы дифференцируются, то есть различаются по величине. Чем выше
«уровень напряжения»
, тем ниже величина тарифа. Поэтому потребители стремятся подтвердить наиболее высокий
«уровень напряжения».
Понятие «уровень напряжения»

в нормативно-правовых актах (далее по тексту – НПА) появляется и используется в контексте тарифообразования и тарифоприменения.

Согласно пункта 48 Правил недискриминационногодоступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг,утверждённых Постановлением Правительства РФ № 861 от 27.12.2004г., (далее по тексту — ПНД) «тарифы на услуги по передаче электрической энергии устанавливаются в соответствии с Основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике и Правилами государственного регулирования (пересмотра, применения) цен (тарифов) в электроэнергетике, с учетом пункта 42 настоящих Правил»

В соответствии с пунктом 42 ПНД «при установлении тарифов на услуги по передаче электрической энергии ставки тарифов определяются с учетом необходимости обеспечения равенства единых (котловых) тарифов на услуги по передаче электрической энергии для всех потребителей услуг, расположенных на территории соответствующего субъекта Российской Федерации и принадлежащих к одной группе (категории) из числа тех, по которым законодательством Российской Федерации предусмотрена дифференциация тарифов

на электрическую энергию (мощность)».

Дифференциация тарифов на передачу электроэнергии по «уровням напряжения

» установлена следующими НПА:

Основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике, утвержденными Постановлением Правительства РФ от 29.12.2011 № 1178 «О ценообразовании в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике» (далее по тексту – Основы ценообразования)
Методическими указаниями по расчету регулируемых тарифов и цен на электрическую (тепловую) энергию на розничном (потребительском) рынке, утверждённых Приказом Федеральной службы по тарифам от 6 августа 2004 г. N 20-э/2 (далее по тексту – Двадцатая методика):

Пункт 81(1) Основ ценообразования гласит: «Единые (котловые) тарифы дифференцируются

по следующим «
уровням напряжения
»:

высокое напряжение (ВН) — объекты электросетевого хозяйства (110 кВ и выше);
среднее первое напряжение (СН1) — объекты электросетевого хозяйства (35 кВ);
среднее второе напряжение (СН2) — объекты электросетевого хозяйства (20 — 1 кВ);
низкое напряжение (НН) — объекты электросетевого хозяйства (ниже 1 кВ).»

Пункт 44 Двадцатой методики устанавливает: «Размер тарифа на услуги по передаче электрической энергии рассчитывается в виде экономически обоснованной ставки, которая в свою очередь дифференцируется по четырем «уровням напряжения»

на высоком напряжении: (ВН) 110 кВ и выше;
на среднем первом напряжении: (СН1) 35 кВ;
на среднем втором напряжении: (СН 11) 20 — 1 кВ;
на низком напряжении: (НН) 0,4 кВ и ниже»

Из указанных пунктов НПА также видно, что каждый «уровень напряжения» имеет свои напряжения, которые к нему относятся:

к уровню напряжения – высокое напряжение (ВН) относятся напряжения от 110кВ и выше (т.е. 150кВ и т.д.)
к уровню напряжения – среднее первое напряжение (СН1) относится только одно напряжение — 35 кВ
к уровню напряжения – среднее второе напряжение (СН2) относятся напряжения, значения которых попадают в диапазон: 20-1 кВ, т.е. – это 1 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ и др.
к уровню напряжения – низкое напряжение (НН) относятся напряжения, значения которых 0,4 кВ и ниже (например, 220 В, 150 В и др.)

По уровням напряжения также дифференцируются предельные уровни нерегулируемых цен на электроэнергию, включающие в себя тариф на передачу электроэнергии. Это можно увидеть из формы публикации

данных о предельных уровнях нерегулируемых цен на электрическую энергию (мощность) и составляющих предельных уровней нерегулируемых цен на электрическую энергию (мощность), установленной Приложением к Правилам определения и применения гарантирующими поставщиками нерегулируемых цен на электрическую энергию (мощность), утверждённым Постановлением Правительства РФ от 29.12.2011 № 1179 «Об определении и применении гарантирующими поставщиками нерегулируемых цен на электрическую энергию (мощность)» (далее по тексту — Правила определения нерегулируемых цен)

Таким образом, понятия «напряжение» и «уровень напряжения» не тождественны. Это разные понятия. Но их часто путают, особенно при определении величины тарифа на передачу электроэнергии, по которому подлежит оплата оказанных территориальными сетевыми организациями (далее по тексту – ТСО) услуг по передаче. Это происходит ещё из-за того, что путаются понятия «фактический уровень напряжения» и «фактическое напряжение».

Передача энергии через катушки

Самый легко реализуемый способ — использование катушек индуктивности.

Здесь принцип очень простой. Берутся 2 катушки и размещаются недалеко друг от друга. На одну из них подается питание. Другая играет роль приемника.

Когда в источнике питания регулируется или изменяется сила тока, на второй катушке магнитный поток автоматически также изменяется. Как гласят законы физики, при этом будет возникать ЭДС и она будет напрямую зависеть от скорости изменения этого потока.

Казалось бы все просто. Но недостатки портят всю радужную картинку. Минусов три:

маленькая мощность

Данным способом вы не передадите большие объемы и не сможете подключить мощные приборы. А попытаетесь это сделать, то просто поплавите все обмотки.

небольшое расстояние

Даже не задумывайтесь здесь о передаче электричества на десятки или сотни метров. Такой способ имеет ограниченное действие.

Чтобы физически понять, насколько все плохо, возьмите два магнита и прикиньте, как далеко их нужно развести, чтобы они перестали притягиваться или отталкиваться друг от друга. Вот примерно такая же эффективность и у катушек.

Можно конечно исхитриться и добиться того, чтобы эти два элемента всегда были близко друг от друга. Например электромобиль и специальная подзаряжающая дорога.

Но в какие суммы выльется строительство таких магистралей.

Еще одна проблема это низкий КПД. Он не превышает 40%. Получается, что таким способом передать много эл.энергии на большие расстояния вы не сможете.

Тот же Н.Тесла указал на это еще в 1899г. Позже он перешел на эксперименты с атмосферным электричеством, рассчитывая в нем найти разгадку и решение проблемы.

Однако какими бы не казались бесполезными все эти штуки, с их помощью до сих пор можно устраивать красивые светомузыкальные представления.

Или подзаряжать технику гораздо большую чем телефоны. Например электрические велосипеды.

Лазерная передача энергии

Но как же передать больше энергии на большее расстояние? Задумайтесь, в каких фильмах подобную технологию мы видим очень часто.

Первое что приходит на ум даже школьнику — это «Звездные войны», лазеры и световые мечи.

Безусловно, с их помощью можно передать большое количество эл.энергии на очень приличные расстояния. Но опять все портит маленькая проблемка.

К нашему счастью, но несчастью для лазера, на Земле есть атмосфера. А она как раз таки хорошо глушит и кушает большую часть всей энергии лазерного излучения. Поэтому с данной технологией нужно идти в космос.

На Земле также были попытки и эксперименты по проверке работоспособности метода. Nasa даже устраивали состязания по лазерной беспроводной передаче энергии с призовым фондом чуть менее 1млн.$.

В итоге выиграла компания Laser Motive. Их победный результат — 1км и 0,5квт переданной непрерывной мощности. Правда при этом в процессе передачи, ученые потеряли 90% всей изначальной энергии.

Но все равно, даже с КПД в десять процентов, результат посчитали успешным.

Напомним, что у простой лампочки полезной энергии, которая идет непосредственно на свет, и того меньше. Поэтому из них и выгодно изготавливать инфракрасные обогреватели.

На какие расстояния эффективно передавать электроэнергию?

Провода и генераторы

Сторонники распределенной генерации полагают, что будущее энергетики состоит в использовании небольших генерирующих устройств каждым потребителем. Можно подумать, что столь привычные нам опоры ЛЭП доживают свои последние деньки. Попробую встать на защиту «старушек» ЛЭП и рассмотреть те плюсы, которые получает энергосистема при строительстве протяженных линий электропередачи.

Во-первых, транспорт электрической энергии напрямую конкурирует с транспортом топлива по железной дороге, нефте- и газопроводам. При их удаленности или отсутствии строительство линий электропередачи является единственным оптимальным решением для энергоснабжения.

Во-вторых, в электротехнике уделяется пристальное внимание резервированию мощности. Согласно правилам проектирования энергосистем, резерв должен обеспечивать работу энергосистемы при потере любого ее элемента. Сейчас этот принцип называется «N-1». Для двух изолированных систем суммарный резерв будет больше, чем для связанных, а меньший резерв — это меньшее количество денег, потраченных на дорогостоящее электрооборудование.

В-третьих, экономия достигается за счет более грамотного управления энергоресурсами. Атомные электростанции, гидроэлектростанции (за исключением малой генерации) по понятным причинам зачастую расположены в отдалении от крупных городов и поселений. Без линий электропередачи «мирный атом» и гидроэлектроэнергия не были бы использованы по их прямому назначению. Разветвленная энергосистема также позволяет оптимизировать загрузку и прочих видов электростанций. Ключ к оптимизации — управление очередью загрузки. Вначале загружаются электростанции с более дешевым производством каждого кВт*ч, затем уже электростанции с более дорогим. Не стоит забывать и о часовых поясах! Когда в Москве пик энергопотребления, в Якутске этот показатель невелик. Отдавая дешевую электроэнергию в разные часовые пояса, мы стабилизируем загрузку генераторов и сводим к минимуму издержки производства электричества.

Не стоит забывать и о конечном потребителе — чем больше у нас возможностей доставить до него электрическую энергию от разных источников, тем меньше вероятность, что когда-нибудь его энергоснабжение прервется.

К минусам построения разветвленной электросети можно отнести: сложное диспетчерское управление, трудную задачу автоматического управления и работы релейной защиты, появление необходимости дополнительного контроля и регулирования частоты передаваемой мощности.

Однако отмеченные недостатки не могут нивелировать положительный эффект от построения разветвленной энергосистемы. Развитие современных систем противоаварийного управления и компьютерных технологий постепенно упрощают процесс диспетчерского управления и увеличивают надежность электросетей.

Постоянный или переменный?

Существует два принципиальных подхода к передаче электроэнергии — использование переменного или постоянного тока. Не вдаваясь в подробности, отметим, что для небольших расстояний гораздо эффективнее использовать переменный ток. Но при передаче электроэнергии на расстояния свыше 300 км практичность использования переменного тока уже не так очевидна.

Связано это в первую очередь с волновыми характеристиками передаваемой электромагнитной волны. Для частоты 50 Гц длина волны составляет примерно 6000 км. Оказывается, что в зависимости от протяженности ЛЭП существуют физические ограничения на передаваемую мощность. Максимум мощности можно передать при длинах ЛЭП порядка 3000 км, что составляет половину длины передаваемой волны. К слову, этот же объем мощности передают по ЛЭП протяженностью в 10 раз меньше. При прочих размерах линий объем мощности может достигать всего лишь половины от данного значения.

В 1968 году в СССР был осуществлен уникальный и пока единственный в мире эксперимент по передаче мощности на расстояние 2858 км. Была собрана искусственно схема передачи, включающая в себя участки Волгоград-Москва-Куйбышев (ныне Самара)-Челябинск-Свердловск (ныне Екатеринбург) на напряжении 500 кВ. Опытным путем были подтверждены теоретические исследования длинных линий.

Из рекордсменов по протяженности можно выделить проложенную в Китае ЛЭП в 2200 км от восточной провинции Хами до города Чженчжоу (столица провинции Хэнань). Стоит отметить, что полный ее ввод в эксплуатацию намечен на 2014 год.

Также не стоит забывать о напряжении линий. Со школы нам знаком закон Джоуля-Ленца P = I? R, который постулирует, что потери электрической энергии зависят от значения электрического тока в проводе и от материала, из которого он изготовлен. Мощность, передаваемая по линиям электропередачи, есть произведение тока на напряжение. Чем выше напряжение, тем меньше ток в проводе и тем самым меньше уровень потерь электроэнергии при передаче. Отсюда следствие: если мы хотим передавать электроэнергию на большие расстояния, необходимо выбирать как можно большее напряжение.

При использовании переменного тока в протяженных ЛЭП возникает ряд технологических проблем. Главная проблема связана с реактивными параметрами линий электропередачи. Емкостное и индуктивное сопротивление проводов оказывают существенное влияние на потери напряжения и мощности при передаче, возникает необходимость поддержания уровня напряжения на должном уровне и компенсации реактивной составляющей, что достаточно ощутимо увеличивает стоимость прокладки километра провода. Высокое напряжение заставляет использовать большее количество гирлянд изоляции, а также накладывает ограничение на сечение провода. Все вместе увеличивает суммарный вес всей конструкции и влечет за собой необходимость использовать более устойчивые и сложные по своей конструкции опоры ЛЭП.

Этих проблем можно избежать, используя линии постоянного тока. Провода, используемые в линиях постоянного тока, дешевле и дольше служат при эксплуатации в связи с отсутствием частичных разрядов в изоляции. Реактивные параметры электропередачи не оказывают существенного влияния на потери. По линиям постоянного тока наиболее эффективно передавать мощность от генераторов, так как возможен выбор оптимальной скорости вращения ротора генератора, что повышает КПД его использования. Минусами использования линий постоянного тока является высокая стоимость выпрямителей, инверторов и различных фильтров для компенсации неизбежно появляющихся высших гармоник при преобразовании переменного тока в постоянный.

Но чем выше длина линии электропередачи, тем эффективнее использовать линии постоянного тока. Существует некоторая критическая длина ЛЭП, которая позволяет оценить целесообразность использования постоянного тока при прочих равных условиях. По данным американских исследователей для кабельных линий эффект ощутим при длинах более 80 км, но величина эта все время уменьшается при развитии технологий и удешевлении необходимых комплектующих.

Самая длинная линия постоянного тока в мире опять же расположена в Китае. Соединяет она ГЭС Сянцзяба (Xiangjiaba Dam) с Шанхаем. Ее длина составляет почти 2000 км при напряжении 800 кВ. Достаточно много линий постоянного тока находится в Европе. В России можно выделить отдельно вставку постоянного тока Выборг, соединяющую Россию и Финляндию, и высоковольтную линию постоянного тока Волгоград-Донбасс протяженностью почти 500 км и напряжением 400 кВ.

Холодные провода

Принципиально новый подход к передаче электрической энергии открывает явление сверхпроводимости. Вспомним, что потери электрической энергии в проводе зависят помимо напряжения еще и от материала провода. Сверхпроводящие материалы обладают почти нулевым сопротивлением, что теоретически позволяет передавать электрическую энергию без потерь на большие расстояния. Минусом использования данной технологии является необходимость постоянного охлаждения линии, что иногда приводит к тому, что стоимость системы охлаждения значительно превышает потери электрической энергии при использовании обычного не сверхпроводимого материала. Типовая конструкция подобной ЛЭП состоит из нескольких контуров: провод, который заключен в кожух с жидким гелием, опоясывающий их кожух из жидкого азота и менее экзотичная тепловая изоляция снаружи. Проектирование таких линий ведется ежедневно, но до практической реализации доходит не всегда. Самым успешным проектом можно считать линию, построенную American Superconductor в Нью-Йорке, а самым амбициозным проектом — ЛЭП в Корее, протяженностью около 3000 км.

Прощайте, провода!

Идеи не использовать провода вообще для передачи электрической энергии возникли уже достаточно давно. Разве не могут вдохновлять опыты, которые проводил Никола Тесла в конце XIX — начале XX века? По свидетельствам его современников, в 1899 году в Колорадо-Спрингс Тесла смог заставить загореться две сотни лампочек без использования каких-либо проводов. К сожалению, записей о его работах почти не осталось, и повторить подобные успехи смогли лишь спустя сотню лет. Технология WiTricity, разработанная профессором MIT Марином Солячичем, позволяет передавать электрическую энергию без использования проводов. Идея заключается в синхронной работе генератора и приемника. При достижении резонанса возбуждаемое переменное магнитное поле излучателем в приемнике преобразуется в электрический ток. В 2007 году был успешно проведен эксперимент подобной передачи электроэнергии на расстояние в несколько метров.

К сожалению, современный уровень развития технологий не позволяет эффективно использовать сверхпроводящие материалы и технологию беспроводной передачи электрической энергии. Линии электропередачи в привычном для нас виде будут еще долго украшать поля и окраины городов, но даже их правильное использование позволяет принести существенную выгоду для развития всей мировой энергетики.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ», СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 230103.02 МАСТЕР ПО ОБРАБОТКЕ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

1. Какой способ соединения источников позволяет увеличить напряжение?

а) последовательное соединение;

б) параллельное соединение;

в) смешанное соединение;

2. Расшифруйте абривиатуру ЭДС:

а) электронно-динамическая система;

б) электрическая движущая система;

в) электродвижущая сила;

г) электронно действующая сила

3. При каком напряжении выгоднее передавать электрическую энергию в линии

электропередач при заданной мощности?

а) при пониженном;

б) при повышенном;

г) значение напряжения утверждено ГОСТом

4. Чему равен ток в нулевом проводе в симметричной трёхфазной цепи при соединении

нагрузки в звезду?

а) номинальному току одной фазы;

в) сумме номинальных токов двух фаз;

г) сумме номинальных токов трёх фаз

5. Почему обрыв нейтрального провода четырехпроходной системы является аварийным

а) на всех фазах приёмника энергии напряжение падает;

б) на всех фазах приёмника энергии напряжение возрастает;

в) возникает короткое замыкание;

г) на одних фазах приёмника энергии напряжение увеличивается, на других уменьшается

6. Какие трансформаторы используются для питания электроэнергией бытовых

потребителей?

7. Какой физический закон лежит в основе принципа действия трансформатора?

б) закон Кирхгофа;

в) закон самоиндукции;

г) закон электромагнитной индукции.

8. Почему магнитопровод статора асинхронного двигателя набирают из изолированных

листов электротехнической стали?

а) для уменьшения потерь на перемагничивание;

б) для уменьшения потерь на вихревые токи;

в) для увеличения сопротивления;

г) из конструкционных соображений

9. Что является вращающейся частью в асинхронном двигателе?

10. Укажите основной недостаток асинхронного двигателя:

а) сложность конструкции;

б) зависимость частоты вращения от момента на валу;

г) отсутствие экономичных устройств для плавного регулирования частоты вращения ротора

11. С какой скоростью вращается ротор синхронного генератора?

а) с той же скоростью, что и круговое магнитное поле токов статора;

б) со скоростью, большей скорости вращения поля токов статора;

в) со скоростью, меньшей скорости вращения поля токов статора;

г) скорость вращения ротора определяется заводом – изготовителем

12. Синхронные двигатели относятся к двигателям:

а) с регулируемой частотой вращения;

б) с нерегулируемой частотой вращения;

в) со ступенчатым регулированием частоты вращения;

г) с плавным регулированием частоты вращения

13. Опасен ли для человека источник электрической энергии, напряжением 36 В?

в) опасен при некоторых условиях;

г) это зависит от того, переменный ток или постоянный

14. От чего зависит степень поражения человека электрическим током?

б) от частоты тока;

в) от напряжения;

г) от всех перечисленных факторов

15. Какие линии электропередач используются для передачи электроэнергии?

г) все перечисленные

Какое из приведенных средств не соответствует последовательному соединению ветвей при постоянном токе?

а) ток во всех элементах цепи одинаков;

б) напряжение на зажимах цепи равно сумме напряжений на всех его участков;

в) напряжение на всех элементах цепи одинаково и равно по величине входному

г) отношение напряжений на участках цепи равно отношению сопротивлений на этих

2. Что называется электрическим током?

а) движение разряженных частиц;

б) количество заряда, переносимое через поперечное сечение проводника за единицу

в) равноускоренное движение заряженных частиц;

г) порядочное движение заряженных частиц

3. Обычно векторные диаграммы строят для:

а) амплитудных значений ЭДС, напряжений и токов;

б) действующих значений ЭДС, напряжений и токов;

в) действующих и амплитудных значений;

г) мгновенных значений ЭДС, напряжений и токов

4. Лампы накаливания с номинальным напряжением 220 В включают в трехфазную сеть

с напряжением 220 В. Определить схему соединения ламп.

а) трехпроводной звездой;

б) четырехпроводной звездой;

г) шестипроводной звездой

5. Может ли ток в нулевом проводе четырехпроводной цепи, соединенной звездой быть

равным нулю?

в) всегда равен нулю;

г) никогда не равен нулю

6. Чем принципиально отличается автотрансформаторы от трансформатора?

а) малым коэффициентом трансформации;

б) возможностью изменения коэффициента трансформации;

в) электрическим соединением первичной и вторичной цепей;

7. Какой режим работы трансформатора позволяет определить коэффициент

трансформации?

а) режим нагрузки;

б) режим холостого хода;

в) режим короткого замыкания;

г) ни один из перечисленных

8. Как изменить направление вращения магнитного поля статора асинхронного трехфазного

а) достаточно изменить порядок чередования всех трёх фаз; б) достаточно изменить порядок чередования двух фаз из трёх;

в) достаточно изменить порядок чередования одной фазы; г) это сделать не возможно

9. Для преобразования какой энергии предназначены асинхронные двигатели?

а) электрической энергии в механическую;

б) механической энергии в электрическую;

в) электрической энергии в тепловую;

г) механической энергии во внутреннюю

10. Перечислите режимы работы асинхронного электродвигателя

а) режимы двигателя;

б) режим генератора;

в) режим электромагнитного тормоза;

г) все перечисленные

11. К какому источнику электрической энергии подключается обмотка статора синхронного

а) к источнику трёхфазного тока;

б) к источнику однофазного тока;

в) к источнику переменного тока;

г) к источнику постоянного тока

12. В качестве, каких устройств используются синхронные машины?

в) синхронные компенсаторы;

г) во всех перечисленных

13. По степени безопасности, обусловленной характером производства и состоянием

окружающей среды, помещения с повышенной опасностью…

а) это помещения сухие, отапливаемые с токонепроводящими полами и относительной

влажностью не более 60 %;

б) это помещения с высокой влажностью, более 75 %, токопроводящими полами

и температурой выше + 30;

в) это помещение с влажностью, близкой к 100 %, химически активной средой;

г) все перечисленные признаки

14. Чему равна наименьшая смертельно опасная сила тока для человека ?

15. Какую опасность представляет резонанс напряжений для электрических устройств?

а) недопустимый перегрев отдельных элементов электрической цепи; б) пробой изоляции обмоток электрических машин и аппаратов;

в) пробой изоляции кабелей и конденсаторов;

г) все перечисленные аварийные режимы

ЛИСТ ОТВЕТОВ

для тестовых заданий по дисциплине: » Основы электротехники «,

студента группы: _________

Вариант № ____

Подпись: _____________________

Дата: ________________

ЛИСТ ОТВЕТОВ

для тестовых заданий по дисциплине: » Основы электротехники «,

студента группы: _________

Вариант № ____

Подпись: _____________________

Дата: ________________

КОДИФИКАТОР

тестовых заданий по дисциплине: » Основы электротехники «

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ТЕСТА

« 5 » – 85-100% = 13-15 правильных ответов

« 4 » – 65-84% = 10-12 правильных ответов

« 3 » – 50-64% = 7-9 правильных ответов

« 2 »- менее 49% = 6 и менее правильных ответов

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

Курс профессиональной переподготовки

Организация деятельности библиотекаря в профессиональном образовании

Все материалы
Статьи
Научные работы
Видеоуроки
Презентации
Конспекты
Тесты
Рабочие программы
Другие методич. материалы

Карташов Алексей НиколаевичНаписать 4898 01.10.2015

Номер материала: ДВ-023972

Другое
Другие методич. материалы

01.10.2015 864

01.10.2015 593

01.10.2015 3364

01.10.2015 1279

01.10.2015 533

01.10.2015 1793

01.10.2015 715

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Всероссийская олимпиада школьников начнется 13 сентября

Время чтения: 2 минуты

Какие навыки ценят в педагоге работодатели

Время чтения: 2 минуты

В пяти регионах России протестируют новую систему оплаты труда педагогов

Время чтения: 2 минуты

ВПР начались в колледжах с 15 сентября

Время чтения: 4 минуты

Постоянно получать новые знания хотят 46% россиян

Время чтения: 2 минуты

ЕГЭ в 2022 году может пройти в допандемийном формате

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

При каком напряжении выгоднее передавать электрическую энергию:

2) При пониженном

3) При повышенном

4) Передавать нельзя

Калиновский филиал Государственного бюджетного профессионального образовательного учреждения Республики Крым

«Джанкойский профессиональный техникум»

Вариант 23

1. В формуле I=E/(R+r_о) r_о – это сопротивление …:

2) Соединительных проводов

4) Источника ЭДС

2. Электрическая энергия в проводах превращается в ….

4) Верны все варианты

3. Зависимость количества теплоты, выделяемого в проводнике, от силы тока, определяется законом …:

4) Джоуля — Ленца

4. Для защиты электрической цепи от короткого замыкания служат …:

5. Предохранители в электрическую цепь включаются:

3) Можно и последовательно и параллельно

«Джанкойский профессиональный техникум»

Вариант 24

1. Единица напряжения в магнитной цепи — это:

2. Емкость конденсатора зависит от:

1) Материала обкладок

3) Площади поверхности

4) Верны все варианты

3. Система из двух, разделенных диэлектриком, проводников, способных накапливать заряды, называется …:

4. Емкость системы конденсаторов станет больше, если конденсаторы соединить…:

3) Любым способом: последовательно или параллельно.

4) Нет верного ответа

5. Какое выражение для электрической цепи неприемлемо:

«Джанкойский профессиональный техникум»

Вариант 25

1. Является ли движение электронов вокруг ядра электрическим током:

3) Только в ионах

4) В некоторых случаях

2. По электрической цепи будет протекать ток, если источником является:

3. Как изменится количество теплоты, выделяющейся в нагревательном приборе, при ухудшении контакта в штепсельной розетке:

3) Они не связаны

4. Мерой интенсивности движения электронов является:

5. Удельное сопротивление для каждого вещества:

4) Равно единице

«Джанкойский профессиональный техникум»

Вариант 26

1. Проводимость вещества:

1) Равна сопротивлению

2) Обратно сопротивлению

3) Равна силе тока

4) Обратно силе тока

2. Каким свойством обладает параллельное соединение резисторов:

1) Алгебраическая сумма I в узле равна 0

2) Напряжение во всех ветвях одинаково

3) Общее напряжение равно сумме напряжений

4) Общее сопротивление равно сумме сопротивлений

3. Как изменится общее сопротивление, если к двум параллельно соединенным прибавить третье:

3) Это невозможно

4. При каком соединении сопротивлений токи на них равны:

5. При каком соединении сопротивлений напряжения на них равны:

«Джанкойский профессиональный техникум»

Вариант 27

1. Резисторы соединены последовательно. Как изменится общее сопротивление, если их соединить параллельно:

4) Станет равным 0

2. Чему равен потенциал в точке заземления:

1) Наибольшему значению

3) Наименьшему значению

4) Может быть любым

3. Для чего в схемах преобразуют «звезду» в «треугольник» или наоборот:

1) Для упрощения схемы

2) Для усложнения схемы

3) Для упрощения решения

4) Для использования формул

4. Правило определения направления движения проводника в магнитном поле:

1) Правило буравчика

2) Правило левой руки

3) Правило правой руки

4) Правило Ленца

5. Магнитная проницаемость воздуха __________, чем стали:

4) Сравнить невозможно

«Джанкойский профессиональный техникум»

Вариант 28

1. Наибольшим магнитным полем обладает катушка:

1) Без сердечника

2) С сердечником

4) У всех катушек магнитное поле одинаковое

2. От каких свойств сердечника зависят вихревые токи:

1) От электрических

3) От электромагнитных

3. Направление индуктированной ЭДС определяется по:

1) Правилу правой руки

2) Правилу левой руки

3) Правилу буравчика

4) Правилу Ленца

4. Наиболее яркий пример взаимоиндукции:

5. Какой системы амперметры и вольтметры имеют неравномерную шкалу:

«Джанкойский профессиональный техникум»

Вариант 29

1. Какой системы измерительные приборы меньше всего подвержены воздействию внешних магнитных полей:

2. Какой системы приборы могут быть использованы в качестве вольтметров:

3. Как включается шунт в цепь относительно амперметра:

4. При помощи, каких приборов можно определить мощность:

1) Амперметр и вольтметр

2) Два вольтметра

3) Электрический счетчик

5. Чем создается тормозной момент в счетчиках электрической энергии:

1) Спиральной пружиной

3) Постоянным магнитом

«Джанкойский профессиональный техникум

Эталон ответов:

Вариант

Номера ответов

Тестирование оценивается по балльной системе. Десять баллов за каждый правильный и полный ответ. Баллы суммируются и выставляется оценка:

5 (отлично) — 40-50 баллов;

4 (хорошо) — 30-40 баллов;

3 (удовлетворительно) — 20-30 баллов;

2 (неудовлетворительно) — менее 20 баллов.

Дополнительные материалы и оборудование: не предоставляются

ГРУППА № 25

По профессии 23.01.14 «Электромонтер устройств сигнализации, централизации, блокировки (СЦБ)»

Дифференцированный зачет по «Электротехнике» 18.05.2020 г.