Villamos energetika VMK LaboratÃ³rium

2013.03.05. 

Villamos energetika VMK 

Laboratórium 

BMEVIVEA207 

Mérési segédlet 

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 

Villamos Energetika Tanszék

BMEVIVEA207 

Villamos energetika VMK labor 

Villamosenergia-átviteli szabadvezeték modellvizsgálata 

A mérés során a hallgatók megismerik egy nagyfeszültségű, villamosenergia-átviteli távvezeték 

fizikai sajátosságait leíró paramétereket, a paraméterek meghatározásának módszereit. A nagy 

teljesítmények átvitelére létesített váltakozó feszültségű (50 vagy 60 Hz) vezetékeknél a névleges 

(vonali) feszültség 120 – 750 kV, a jellemző vezetékhossz 50 – 800 km, a vezeték természetes 

teljesítménye pedig 30 – 2000 MW (háromfázisú). 

Laboratóriumi körülmények között a nagyfeszültségű távvezeték átviteli jellemzőit egy megfelelően 

kialakított, kisfeszültségű fizikai modellen vizsgáljuk. A valóságos rendszer és a modellje közötti 

kapcsolatot a léptéktényezők teremtik meg. Ezek: a U , a I , a Z , a t , vagyis a feszültség-, áramerősség-, 

impedancia- és az időlépték. Annak érdekében, hogy valóságos rendszer 1 Ω impedanciájának a 

modellen is 1 Ω feleljen meg és a valódi távvezetéken tapasztalható folyamatok a modellen is 

azonos időtartam alatt játszódjanak le, a modell a Z és a t léptékét 1-re választottuk. Az 5. mérési 

feladat során a távvezeték üzemviteli kérdéseit is érintjük, ekkor a feszültség- és áram léptékeknek 

is szerepe lesz. 

S 

l [km] 

(r + jx L ) [Ω/km] 

-jx C [Ω⋅km] 

R 

a.) 

I S R jX L I R 

U S 

I S 

k 

I 

I R 

k 

U R 

-j2X C 

-j2X C 

b.) 

c.) 

1. ábra. 

Háromfázisú szabadvezeték pozitív sorrendű modellje; a.) egyvonalas séma, b.) egyfázisú 

helyettesítő kapcsolási vázlat (névleges Π-modell), c.) egyfázisú távvezeték mérőpanel. 

1

BMEVIVEA207 


A háromfázisú távvezeték paramétereire vonatkozó fogalmi meghatározásokat, a távvezeték 

stacioner és tranziens üzemének a leírására szolgáló egyenleteket, ill. differenciálegyenleteket a 

tárgy előadásaiból ismertnek tételezzük fel. A fizikai kép megértéséhez, valamint a mérés 

lefolytatásához szükséges egyenleteket azonban ebben az útmutatóban röviden megismételjük. 

Egy távvezeték megoszló paraméterű rendszere jellemezhető az egységnyi hosszra jutó 

induktivitással, kapacitással, a soros és párhuzamos ellenállással (L', C', R', G'). A szabadvezeték 

(távvezeték) egyvonalas sémáját az 1.a) ábrán, stacioner, állandó frekvenciájú üzemére vonatkozó 

egyfázisú névleges Π helyettesítő kapcsolási vázlatát az 1.b.) ábrán adtuk meg. Az 1.c.) ábra a 

mérés során használt TVM-1f jelű egyfázisú távvezeték - jelgenerátor mérőpanel modell 

összeállítást mutatja. 

A távvezeték modell kialakítása történhet a vezeték rövid szakaszokra bontásával, az adott hosszt 

leképező Π-tagok sorba kapcsolásával. Ekkor a vezeték soros induktivitását ferritmagos tekercs, a 

sönt kapacitását egy-egy kondenzátor, a soros veszteséget pedig egy koncentrált ellenállás képezi le. 

A modell kialakításának egy másik, fejlettebb módja, amikor a távvezeték viselkedését a 

végpontokra felírható egyenletek valós időben - egy mikrokontroller segítségével – történő 

megoldásával képezzük le. A mérés során használt mérőpanel távvezeték modelljének kialakítása ez 

utóbbi módon történt. 

Az 1.b.) ábrán adott modell állandó frekvencián, a végpontokon korrektül képezi le a 

szabadvezetéket. A teljes hosszra vonatkozó soros impedanciát a fajlagos vezetékadatok és a 

vezeték hosszának szorzataként állíthatjuk elő. 

' 

Z = z⋅l 

(r + j⋅ 

x ) ⋅l 

= (r + j⋅ω ⋅ L ) ⋅l 

= (R + jX ) [ Ω] 

(1) 

S 

= 

L 

L 

A teljes hosszra vonatkozó sönt impedancia a hosszegységre eső érték vezetékhosszal történő 

osztással adódik. A sönt impedancia valós része a távvezetéki szigetelők felületi szivárgási 

ellenállása. Az ellenállás azonban olyan nagy, hogy a gyakorlati (stacioner üzemviteli és zárlati) 

vizsgálatoknál ezt a kapacitív reaktanciával párhuzamosan kapcsolódó ellenállást elhanyagolhatjuk. 

, x 

C 

1 

Z C 

= z / l ≅ − j = = - j⋅ 

X 

C 

[ Ω] 

' 

l j⋅ω 

⋅ C ⋅ l 

(2) 

Az (1) és a (2) egyenletben: 

L ' : a távvezeték hosszegységre eső soros induktivitása [H/km]; 

C ' : a távvezeték hosszegységre eső sönt kapacitása [F/km]; 

l: a vezeték hossza [km]; 

f: a frekvencia [Hz]. 

-1 

ω = 2⋅π 

⋅f 

[s ] 

(3) 

Az 1.a.) ábrán az R a távvezeték fogyasztói vagy fogadó oldala (Receiving end), míg az S oldalt 

tekintjük a tápoldalnak (Sending end). 

2

BMEVIVEA207 


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

BMEVIVEA207 


1. mérési feladat 

Mérjék meg a távvezeték modell üresjárási és rövidzárási bemenő impedanciáját 50 Hz–en és 

számítsák ki a vezeték hullámimpedanciáját. Határozzák meg a vezeték befutási idejét és 

hosszúságát! Határozzák meg 50 Hz-en a vezeték fajlagos (1 km hosszra vonatkoztatott) soros 

impedanciáját és sönt reaktanciáját! Készítsenek egyetlen Π tagból álló helyettesítési vázlatot a 

vizsgált távvezetékről ezekkel az adatokkal! 

1. feladat: Az üresjárási (1/a. feladat) és a rövidzárási (1/b. feladat) bemenő impedancia 

meghatározása 50 Hz frekvencián. A mérés elvi kapcsolási vázlatát a 2. ábrán adtuk meg. A 

mérések elvégzéséhez használják a mérőpanelbe épített jelgenerátort, a generátor kimenőjelének 

amplitúdóját kb. 3 V eff értékűre állítsuk be. 

I S 

U G 

U S 

U R 

U m ~ 100*I S 

Oszcilloszkóp 

Y1 

Y2 

t 

2. ábra. 

Helyettesítő kapcsolási vázlat távvezeték modell üresjárási- és rövidzárási bemenő impedanciája 

fázisszögének meghatározásához. (A 2. ábrán az üresjárási mérést tüntettük fel. A rövidzárási 

esethez az R oldali kapcsokat rövidre zárjuk.) 

Az üresjárási és a rövidzárási bemenő impedancia abszolút értékét az U S 

és az I S 

abszolút 

értékének a hányadosából képezzük. Az effektív értékeket az oszcilloszkópon MEASURE módban 

Cyc RMS állásban mérjük. A bemenetek AC állásban legyenek. Az U S 

és az I S 

közötti fázisszöget 

az áram és a feszültség nulla-átmenetek közötti Δt idő előjelhelyes mérésével határozhatjuk meg. 

1/c. feladat: A hullámimpedancia meghatározása 50 Hz frekvencián. 

Ha a (4) és az (5) egyenletben figyelembe vesszük az üresjárás (I R = 0); majd a rövidzárás (U R = 0); 

esetét, és mindkét mérésnél képezzük az U I 

S 

S 

bemenő impedanciát, akkor kapjuk, hogy: 

4

BMEVIVEA207 


Z0 = Zrz 

⋅ Z 

üj 

= Im (Zrz 

) ⋅ Im( Z 

üj 

) [ Ω] 

(7) 

Ahol: 

Z rz : a modell adott körfrekvenciához tartozó bemenő impedanciája rövidzárásban [Ω]; 

Z üj : a modell adott körfrekvenciához tartozó bemenő impedanciája üresjárásban [Ω]; 

Mivel a (4) – (5) egyenletekben a soros és sönt veszteségeket elhanyagoltuk, a (7) egyenletben a Z üj 

és a Z rz valós része zérus, azaz a hullámimpedancia az imaginárius tagokból számítható. A (7) 

egyenlet érvényben maradna akkor is, ha a veszteségeket nem hanyagolnánk el, ebben az esetben a 

hullámimpedancia is komplex mennyiségként értelmezhető. Z 0 =|Z 0 | ∠γ 

2. feladat: A vezeték befutási idejének meghatározása. 

Állítsuk a jelgenerátor kimenőjelének amplitúdóját kb. 2⋅ 2 V pp (1 V eff ) és 50 Hz-es állásba, majd 

a kétsugaras oszcilloszkóp egyik sugarát kapcsoljuk a vezetéket reprezentáló modell R, a másik 

sugarát pedig az S oldalára, az U R és az U S időfüggvények mérése céljából. Tápláljuk az üresen járó 

távvezetéket az S oldalon. Növeljük a frekvenciát igen lassan és figyeljük meg az U S és az U R 

időfüggvényeket! 

A jelenséget a (4) egyenlet alapján értelmezzük. Az S oldali üresjárás esetén írható: 

U 

' ' 

( ⋅ L ⋅C 

⋅ l) 

U = ⋅ cos ω [V] 

(8) 

R 

S 

U R 

= 

cos 

U 

S 

' ' 

( ω ⋅ L ⋅ C ⋅ l) 

Az egyenletből látható, hogy abban az esetben, ha a tápoldalon állandó nagyságú feszültséget 

tartunk és a frekvenciát lassan növeljük, akkor a fogadó oldali feszültség növekszik. Ezt a jelenséget 

hívják az erősáramú gyakorlatban Ferranti hatásnak. Ugyanez történik akkor is, ha állandó 

frekvencia mellett a vezeték hosszát növeljük. Az U R időfüggvény amplitúdója a rezonancia 

frekvencia környezetében nagymértékben megnövekszik, mivel a cos( ) függvény közel nulla lesz. 

Ekkor a jelalak is torzulhat. Ezért van szükség az oszcilloszkópos megfigyelésre. (Ha a túlvezérlés 

LED világít, csökkentsük a generátorfeszültség nagyságát!) 

Az elektromágneses hullámterjedés sebességére ismert a következő összefüggés: 

v = 1 

[km/ s] 

(10) 

' ' 

L⋅C A hullámterjedési sebesség veszteségmentes szabadvezetéken = 300 000 km/s, így az utóbbi két 

egyenlet alapján írható: 

U 

S 

U 

R 

= 

[V] 

(11) 

⎛ 2 ⋅π 

⋅ f ⋅ l ⎞ 

cos⎜ 

⎟ 

⎝ v ⎠ 

Az első feszültség rezonancia frekvencián (f rez ) a (11) egyenlet nevezője ⇒ 0, 

tehát a (11) egyenletben: 

[V] 

(9) 

5

BMEVIVEA207 


π 2⋅π 

⋅ f ⋅l 

v 

= [1] ⇒ l = 

2 v 

4⋅ 

f 

rez 

[km] 

(12) 

A vezeték befutási ideje a (12) egyenlet alapján: 

1 

Tf 

= l = 

v 4⋅f 

[s] 

(13) 

T f értéke majd a 4. feladat eredményével hasonlítható össze, ahol a feszültség hullámok 

visszaverődése alapján határozzuk meg ugyanezt a vezetékjellemzőt. 


Mérje meg a távvezeték modell A, B, C és D négypólus paramétereit (láncparamétereit) 50 Hz 

frekvencián. Mérési eredményeit hasonlítsa össze a (4) és az (5) egyenletből kiadódó 

számértékekkel. 

Ha a veszteségeket nem hanyagoljuk el, akkor az S és az R oldali mennyiségek közötti kapcsolatot 

a (14) és a (15) írja le. (ld az [1] irodalmi hivatkozás 9.76.a egyenletét.) 

rez 

Ahol: 

U = A⋅U + B⋅I 

[V] (14) 

S R R 

I = C⋅U + D⋅I 

[A] (15) 

S R R 

( ⋅l) [1] 

⋅ sh( γ ⋅ ) [ Ω] 

A = ch γ 

(16) 

B = Z 0 

l 

(17) 

1 

C = ⋅ sh( γ ⋅ l) [1/ Ω] 

(18) 

Z 0 

z 

γ = = j ⋅ω 

⋅ 

' 

z 

L' ⋅C' 

[1/km] 

(19) 

A (14) – (19) egyenletrendszerben a láncparaméterek, a hullámimpedancia és a terjedési együttható 

komplex szám, a méréseknél tehát a láncparaméterek valós és a képzetes részét is meg kell 

határozni. 

3.1/a. feladat: Az A láncparaméter meghatározása üresjárásban. 

Állítsuk a jelgenerátor kimenőjelének amplitúdóját kb. 3 V eff és 50 Hz-es állásba, majd kapcsoljuk a 

kétsugaras oszcilloszkóp egyik sugarát a modell R a másik sugarát pedig az S oldalára az U R és az 

U S időfüggvények mérése céljából. Tápláljuk az üresen járó távvezetéket az S oldalon (V.ö. az 1/a. 

feladattal). Mérjük meg az U R és az U S feszültségek effektív értékét és az időfüggvények 

nullaátmenete közötti fázisszöget az oszcilloszkópon. A (14) egyenlet alapján: 

A U S 

= [V/ V] ha I R =0 

U 

(20) 

R 

Számítsuk ki az A láncparaméter közelítő értékét a (11) egyenlet alapján is. Ekkor kapjuk: 

( ω ⋅T 

) [1] 

A ≅ A = cos 

(21) 

f 

6

BMEVIVEA207 


3.1/b. feladat: A D láncparaméter meghatározása rövidzárásban. 

Mivel a távvezeték reciprok, azaz A = D, ennek a feladatnak a részletes kidolgozásától 

eltekinthetünk. A D láncparaméter értéke a (15) egyenlet alapján: 

3.2. feladat: A B láncparaméter meghatározása rövidzárásban. 

D I S 

= [A / A] ha U R =0 

I 

(22) 

R 

A B láncparaméter mért értéke a (14) egyenlet alapján határozható meg: 

B 

U S 

= [ Ω ] ha U R =0 

I 

(23) 

R 

Állítsuk a jelgenerátor kimenőjelének amplitúdóját kb. 3 V eff és 50 Hz-es állásba, majd a kétsugaras 

oszcilloszkóp egyik sugarát kössük a vezetéket reprezentáló modell S a másik sugarát pedig az R 

oldalára az U S és az I R időfüggvények mérése céljából. Tápláljuk az R oldalon rövidre zárt 

vezetéket az S oldalon. Mérjük meg az U S és az I R időfüggvények effektív értékét és az 

időfüggvények nullaátmenete közötti fázisszöget az oszcilloszkópon. 

Számítsuk ki a B láncparaméter képzetes részének közelítő értékét a (4, 10, 13) egyenletek alapján 

is: 

B ≅ j⋅Z ⋅sin ω ⋅T [ Ω ]. (24) 

( ) 

0 f 

3.3. feladat: A C láncparaméter meghatározása üresjárásban. 

Állítsuk a jelgenerátor kimenőjelének amplitúdóját kb. 3 V eff és 50 Hz-es állásba, majd a kétsugaras 

oszcilloszkóp egyik sugarát a kössük a vezetéket reprezentáló modell S a másik sugarát pedig az R 

oldalára az I S és az U R időfüggvények mérése céljából. Tápláljuk az üresen járó vezetéket az S 

oldalon. Mérjük meg az I S és az U R effektív értékét, valamint a nullaátmenetek közötti időt 

(fázisszöget) az oszcilloszkópon. 

A C láncparaméter mért értéke a (15) egyenlet alapján: 

C = I [1/ Ω ] ha I R =0 (25) 

US 

R 

Számítsuk ki a C láncparaméter képzetes részének közelítő értékét a (4), (8) és a (11) egyenlet 

alapján is: 

( ⋅ ) 

C ≅ j sin ω T f 

[1/ Ω ]. (26) 

Z 

0 

Ellenőrzésül számítsuk ki a mért eredményekből az A⋅ D – B⋅ C számértékét. Eredményül 1-et kell 

kapnunk. 


4.1. feladat: Tranziens folyamatok vizsgálata; a vezeték hullámimpedanciájának, valamint befutási 

idejének meghatározására. 

7

BMEVIVEA207 


Állítsa össze a 3. ábrán látható kapcsolást. A mérőpanel jelgenerátorát állítsa négyszög-generátor 

üzemmódba és ne feledje, hogy az oszcilloszkóp bemeneteit most DC állásba kell kapcsolni. 

S 

i s 

T f 

R 

i R 

Z 0 

U p = 3 V 

U S 

U R 

R L 


Y1 

Y2 

t 

3. ábra. 

Helyettesítő kapcsolási vázlat hullámjelenségnek a távvezeték modellen történő vizsgálatához. 

Vizsgálják meg az U S (t) és az U R (t) időfüggvényt az oszcilloszkópon üresjárásban (R L =∞). Mérjék 

meg U R (t) első és a második lengési amplitúdóját, ebből a csillapítás számítható. Határozza meg a 

távvezeték befutási idejének (T f ) értékét és hasonlítsa össze az 2. feladatban kapott értékkel. Ezt 

követően a vezetéket zárják le akkora R L ellenállással, hogy a reflexiók megszűnjenek az R ponton. 

A távvezeték hullámimpedanciája ebből a mérésből: Z 0 = R L. 

4.2. feladat: A névleges Π vázlat elemeinek meghatározása. 

A (6) és a (10) egyenletből az L ' és a C ' kiszámítható, értékük: 

Z 

L 0 

= [ Ω ⋅s/km 

= H/km] 

v 

(27) 

' 1 −1 

C = [ Ω ⋅s/km 

= F/km] 

v ⋅ Z 

(28) 

0 

A távvezeték teljes hosszára vonatkozó L és C érték a vezetékhosszal történő szorzás és a (13) 

egyenlet figyelembe vételével: 

' 

L = L ⋅ l = Z0 

⋅ Tf 

[ Ω ⋅s] 

⇒ X 

L 

= ω ⋅ Z0 

⋅Tf 

[ Ω] 

(29) 

' Tf 

−1 

Z0 

C = C ⋅l 

= [ Ω ⋅s] 

⇒ XC 

= [ Ω] 

(30) 

Z 

ω ⋅ T 

0 

A kiszámított C értékének felét (vagy az X C kapacitív reaktancia kétszeresét) az R oldalra, a másik 

félét pedig az S oldalra helyezve a feladat megoldható, melynek eredményeképpen a távvezeték u.n. 

névleges (nominális) Π helyettesítő kapcsolási vázlatához jutunk (ld. 1.b). ábra). 

f 

8

BMEVIVEA207 


5. feladat 

A 4. ábra szerinti mérési összeállításban egy változtatható R L ohmos terhelés 10·Z 0 > R L > 0.1·Z 0 

határok közötti beállításával határozzák meg a P S , P R és Q S teljesítményeket. Állítsák a jelgenerátor 

kimenőjelének amplitúdóját kb. 3 V eff és 50 Hz-es állásba, majd a kétsugaras oszcilloszkóp egyik 

sugarát kössük be a modell U S a másik sugarát pedig I S időfüggvény megjelenítése céljából. Mérjük 

meg az U S és az I S időfüggvények effektív értékét és az időfüggvények nullaátmenete közötti 

fázisszöget az oszcilloszkópon. Az U R feszültség időfüggvény effektív értékét a mérőpultba épített 

digitális multiméter segítségével mérjük meg, így egy adott R L beállítás mellett egyszerre 4 mérési 

értéket lehet rögzíteni: Us, Is, Δt, U R . 

A mért értékekből határozzák meg a P S , Q S és P R teljesítményeket. Ábrázolják a távvezeték S és R 

oldali hatásos teljesítményét (P S , P R ) az S oldali meddőteljesítmény függvényében. A számításoknál 

feltételezzük, hogy a háromfázisú távvezeték pozitív sorrendű soros impedanciája és sönt 

admittanciája a korábbi mérésekben meghatározott paraméterű egyfázisú vezetékmodell hasonló 

adataival egyezik meg. A vezeték névleges U N vonali feszültségét tetszőlegesen választhatjuk meg, 

javasolt érték: 120, 220, 400, 750 kV. A feszültségszint megválasztása egyúttal az a U 

feszültségléptéket is megadja. 

U 

N 

a U 

= [1] 

(31) 

U 

S 

S 

I s, P S , Q S 

R 

I R , P R 

Z 0 

T f 

U eff = 3 V 

U s 

U R 

R L 


Y1 

Y2 

t 

4. ábra. 

Helyettesítő kapcsolási vázlat a távvezeték modellen történő teljesítmény átvitel vizsgálatához. 

Határozzák meg a távvezeték természetes teljesítményét. 

A jegyzőkönyvben válaszolják meg az alábbi kérdéseket: 

• Miért változik a Qs előjele 

• Qs=0 értéknél mekkora a Ps és ennek mi a neve 

• Miből adódik a Ps és a P R közötti különbség 

2 

s 

U 

Pt = [MW] (32) 

Z 

0 

9

BMEVIVEA207 


Ellenőrző kérdések 

Az ellenőrőz kérdések rövid számításokat is tartalmazhatnak, ezért számológépet mindenki 

hozzon magával. 

1. Adja meg a távvezeték egyfázisú névleges Π helyettesítő kapcsolási vázlatát! 

2. Adja meg a távvezeték láncparaméteres egyenletét! 

3. Az ABCD láncparaméterek függenek-e a frekvenciától 

4. Mit nevezünk Ferranti hatásnak 

5. Számítsa ki a terjedési együtthatót! 

6. Számítsa ki a távvezeték hullámimpedanciáját! Hogyan függ az értéke a vezeték hosszától 

7. Számítsa ki a távvezeték természetes teljesítményét! 

8. Mekkora az elektromágneses hullám terjedési sebessége, ha a távvezeték veszteségmentes 

9. Határozza meg a távvezeték befutási idejét! 

10. Határozza meg az üresen járó távvezeték első rezonancia-frekvenciát! 

Irodalomjegyzék 

[1] Dr. Geszti P. O.: Villamosenergia-rendszerek II. Tankönyvkiadó, Budapest, II. kötet 

13.-55. oldal. http://www.vet.bme.hu/okt/alap/vm/energ/tananyag/GPO_II_2-09.pdf 

A beadandó és/vagy elkészítendő jegyzőkönyvre vonatkozó információk: 

A mérési jegyzőkönyv az elvégzett munka dokumentációja. Minden olyan mérési eredményt és 

információt tartalmaznia kell, ami ebben az "Útmutató"-ban nem szerepel, de egy mérési 

jegyzőkönyvhöz szükséges. 

A jegyzőkönyvet a mérés alatt kell elkészíteni digitális formában a mérőhelyeken található 

számítógépre telepített MS-Excel táblázat segítségével, majd a D: meghajtó VIEN_Labor_2013 

mappába a mérőcsoport háromkarakteres azonosítójából és a vezetékmodell gyári számából képzett 

fájlnéven kell elmenteni. Pl. H1A_001.xls 

A mérési jegyzőkönyv vázlata a következő oldalakon látható. 

Bp. 2013.03.07 – P.L. 

10

Nagyfeszültségű villamos energiaátviteli szabadvezeték modellvizsgálata 

A mérést végezték 

Mérőcsoport 

Dátum 

Modell gyári szám 

Us 

Is 

Δt 

Fázisszög 

[V] 

[mA] 

[ms] 

[Ω] 

[fok] 

Üresjárás 

Rövidzár 

Zo 

[Ω] 

2. Vezetékhossz meghatározása rezonancia frekvenciából 

A vezetéket üresjárásban táplájuk meg növekvő frekvencájú jellel (50Hz-ről indulva a 

frekvenciát lassan változtatva, kb 200-500 Hz-ig) az első rezonancia frekvenciáig. A 

vezetéknek sok rezonancia frekvenciája van. Ha a mérési időbe belefér, mérjék meg a 2. 

rezonancia frekvenciát is. 

Ha a túlvezérlés jelzés fellép, csökkentsük a generátorfeszültség amplitudóját. 

A rezonancia frekvenciá(ko)n az U S és az I S azonos fázisban van. 

Az 1. rezonancia frekvencián U R >> U S , I S nagy, Z be =Z üj veszteségmentes esetben rövidzár. 

Az 2. rezonancia frekvencián U R ~= U S , I S kicsi, Z be =Z üj veszteségmentes esetben szakadás.

frez 

Hullámhossz 

Befutási idő 

Vezetékhossz 

[Hz] 

[km] 

[us] 

[km] 

1. rez. fr 2.rez. fr 

3. A vezeték láncparamétereinek meghatározása 

A láncparaméterek a következők 

U S = A*U R + B*I R 

I S = C*U R + D*I R 

és A*D - B*C = 1 

3.1 Az A paraméter mérése 

Mérési összeállítás az 1/a. mérés szerint. 

3.2 A B paraméter mérése 

U R rövidzárban. Mérési összeállítás az 1/b. mérés szerint. 

3.3 A C paraméter mérése 

Mérési összeállítás az 1/a. mérés szerint. 

3.1 Az A láncparaméter mérése 

Us [V] 

UR [V] 

Δt [ms] 

α [°] 

A [V/V] 

3.2 A B láncparaméter mérése 

Us [V] 

IR [mA] 

Δt [ms] 

δ [°] 

B real [Ω] 

B imag [Ω] 

3.3 A C láncparaméter mérése 

UR [V] 

Is [mA] 

Δt [ms] 

δ [°] 

C real [mS] 

C imag [mS] 

A*D-B*C 

4. Tranziens jelenségek vizsgálata 

4.1 Befutási idő és hullámimpedancia 

Az oszcilloszkóp bemeneteit DC állásba kapcsoljuk. 

A generátort négyszögjelalakját impulzusra állítjuk. 

Megmérjük a futási időt és az UR első és második impulzusának amplitúdóját. 

Az R oldalt lezárjuk akkora ellenállással, hogy ne legyen reflexió, ez a Zo.

Futási idő 

Vezetékhossz 

UR 1. imp 

UR 2. imp 

Csillapítás 

Zo 

[usec] 

[km] 

[V] 

[V] 

[V/V] 

[Ω] 

4.2 A névleges Π vázlat elemeinek meghatározása (a fenti adatokból automatikusan) 

vezeték L 

vezeték C 

vezeték R 

[mH] 

[uF] 

[Ω] 

5. Teljesítmény áramlások vizsgálata 

Zárjuk le a vezetéket 10*Zo > R >0.1*Zo ellenállással 

Mérjük meg az S és az R oldali feszültségeket, áramot és fázisszöget. 

A jegyzőkönyv készítő .xlsx ezekből kiszámítja az S oldali P és Q teljesítményeket a modell 

feszültségszintjén. A vezeték névleges vonali feszültségének beírásával a teljesítményeket 

valós szintre transzformálja a program (aU feszültséglépték, aZ=1, at=1). 

Ábrázoljuk az eredményeket. 

Értelmezzük az ábrát. 

Feszültségszint [kV]

Villamos energetika VMK LaboratÃ³rium

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?