Beregning av spenningsfallsnett

Forbrukere av elektrisk energi fungerer normalt når terminalene deres forsynes med spenningen som den gitte elektriske motoren eller enheten er designet for. Når elektrisitet overføres gjennom ledninger, går en del av spenningen tapt av motstanden til ledningene, og som et resultat, på slutten av linjen, det vil si hos forbrukeren, er spenningen mindre enn ved begynnelsen av linjen .

En reduksjon i forbrukerspenning sammenlignet med normalt påvirker strømavtakerdriften, enten det er for strøm- eller lysbelastninger. Derfor, når du beregner en strømlinje, bør spenningsavvik ikke overstige de tillatte normene, nettverk valgt fra gjeldende belastning og beregnet for oppvarming, som regel, kontrolleres av spenningstap.

Spenningstap ΔU kalt forskjellen i spenning ved begynnelsen og slutten av linjen (seksjonen av linjen). Det er vanlig å spesifisere ΔU i relative enheter - i forhold til den nominelle spenningen. Analytisk bestemmes spenningstapet av formelen:

hvor P — aktiv effekt, kW, Q — reaktiv effekt, kvar, motstand av ro— linje, Ohm / km, xo — induktiv motstand av linjen, Ohm / km, l — lengde på linjen, km, Unom — nominell spenning kV.

Verdiene for aktiv og induktiv motstand (Ohm / km) for luftledninger laget med ledning A-16 A-120 er gitt i referansetabellene. Den aktive motstanden til 1 km aluminium (klasse A) og stål-aluminium (klasse AC) ledere kan også bestemmes av formelen:

hvor F er tverrsnittet av aluminiumstråden eller tverrsnittet av aluminiumsdelen av vekselstrømstråden, mm2 (ledningsevnen til ståldelen av vekselstrømstråden er ikke tatt i betraktning).

I henhold til PUE («Regler for elektriske installasjoner») for kraftnett skal spenningsavviket fra normalen ikke være mer enn ± 5%, for elektriske belysningsnettverk i industribedrifter og offentlige bygninger - fra +5 til - 2,5%, for boliger elektrisk belysning nettverk bygninger og utendørs belysning ± 5%. Ved beregning av nettverkene går de ut fra det tillatte spenningstapet.

Tatt i betraktning erfaringen med design og drift av elektriske nettverk, tas følgende tillatte spenningstap: for lavspenning - fra bussene til transformatorrommet til den fjerneste forbrukeren - 6%, og dette tapet fordeles omtrent som følger : fra stasjonen eller nedtrappingstransformatorstasjonen til inngangen til lokalene avhengig av lasttettheten - fra 3,5 til 5%, fra inngangen til den fjerneste brukeren - fra 1 til 2,5%, for høyspentnett under normal drift på kabelnettverk - 6%, i overhead - 8%, i nødmodus av nettverket i kabelnettverk - 10% og i antenne - 12%.

Det antas at trefasede tretrådslinjer med en spenning på 6-10 kV fungerer med en jevn belastning, det vil si at hver av fasene til en slik linje belastes jevnt. I lavspentnett kan det på grunn av lysbelastningen være vanskelig å oppnå en jevn fordeling mellom fasene, hvorfor det oftest benyttes et 4-ledersystem med trefasestrøm 380/220 V der I denne system kobles elektriske motorer til lineære ledninger, og belysning fordeles mellom linje- og nøytrale ledninger. På denne måten utjevnes belastningen til de tre fasene.

Ved beregning kan du bruke både de angitte effektene og verdiene av strømmene som tilsvarer disse effektene. I linjer med en lengde på flere kilometer, som spesielt gjelder linjer med en spenning på 6-10 kV, er det nødvendig for å ta hensyn til påvirkningen av den induktive motstanden til ledningen på spenningstapet i linjen.

For beregninger kan den induktive motstanden til kobber- og aluminiumtråder antas lik 0,32-0,44 Ohm / km, og den nedre verdien bør tas ved små avstander mellom ledningene (500-600 mm) og tverrsnitt av ledningen over 95 mm2, og mer ved avstander på 1000 mm og mer og tverrsnitt 10-25 mm2.

Spenningstapet i hver leder av en trefaselinje, tatt i betraktning den induktive motstanden til lederne, beregnes med formelen

hvor det første leddet til høyre er den aktive komponenten og det andre er den reaktive komponenten av spenningstapet.

Prosedyren for å beregne spenningstapet til en kraftledning med ledere av ikke-jernholdige metaller, tatt i betraktning den induktive motstanden til lederne, er som følger:

1. Vi setter gjennomsnittsverdien av induktiv motstand for aluminium eller stål-aluminiumtråd til 0,35 Ohm / km.

2. Vi beregner de aktive og reaktive lastene P, Q.

3. Beregn det reaktive (induktive) spenningstapet

4. Det tillatte aktive spenningstapet er definert som forskjellen mellom spesifisert nettverksspenningstap og reaktivt spenningstap:

5. Bestem tverrsnittet til ledningen s, mm2

hvor γ er den resiproke av den spesifikke motstanden ( γ = 1 / ro — spesifikk ledningsevne).

6. Vi velger nærmeste standardverdi av s og finner den aktive og induktive motstanden 1 km fra linjen (ro, NS).

7. Beregn den oppdaterte verdien spenningstap i henhold til formelen.

Den resulterende verdien bør ikke overstige det tillatte spenningstapet.Hvis det viste seg å være mer akseptabelt, må du ta en ledning med en større (neste) seksjon og beregne den på nytt.

For DC-linjer er det ingen induktiv motstand og de generelle formlene gitt ovenfor er forenklet.

Beregning av nett NS konstant strøm spenningstap.

La effekten P, W overføres langs en linje med lengde l, mm, denne effekten tilsvarer strømmen

hvor U er nominell spenning, V.

Trådmotstand i begge ender

hvor p er den spesifikke motstanden til lederen, s er lederens tverrsnitt, mm2.

Tap av linjespenning

Det siste uttrykket gjør det mulig å foreta en beregningsmessig beregning av spenningstapet i en eksisterende linje når belastningen er kjent, eller å velge lederens tverrsnitt for en gitt last

Beregning av enfase AC-nett for spenningstap.

Hvis belastningen er rent aktiv (belysning, oppvarmingsenheter, etc.), skiller beregningen seg ikke fra konstantlinjeberegningen ovenfor. Hvis belastningen er blandet, dvs. effektfaktoren er forskjellig fra enhet, tar beregningsformlene formen:

linjespenningstap

og den nødvendige delen av linjelederen

For et distribusjonsnettverk med en spenning på 0,4 kV, som mater prosesslinjer og andre elektriske mottakere av tre- eller trebedrifter, utarbeides dets designskjema og spenningstapet beregnes for individuelle seksjoner. For enkelhets skyld i slike tilfeller, bruk spesielle tabeller. La oss gi et eksempel på en slik tabell, som viser spenningstapene i en trefaset luftledning med aluminiumsledere med en spenning på 0,4 kV.

Spenningstap bestemmes av følgende formel:

hvor ΔU—spenningstap, V, ΔUseksjon — verdi av relative tap, % per 1 kW • km, Ma — produktet av den overførte effekten P (kW) med lengden på linjen, kW • km.