Kaj je izguba napetosti in vzroki za izgubo napetosti

Izguba omrežne napetosti

Da bi razumeli, kaj je izguba napetosti, razmislite o vektorskem diagramu napetosti trifazne AC linije (slika 1) z enim bremenom na koncu črte (slika 1)I).

Recimo, da je trenutni vektor razstavljen na komponenti Azi in AzP. Na sl. 2 so vektorji fazne napetosti na koncu črte narisani v merilu U3ph in toka AziLing v fazi za kot φ2.

Če želite, da vektor napetosti na začetku črte U1φ sledi vektorju na koncu U2ph, narišite trikotnik padca napetosti (abc) na napetostni skali. Za to je vektor ab, ki je enak zmnožku toka in aktivnega upora linije (AzR), nameščen vzporedno s tokom, vektor b ° C, ki je enak zmnožku toka in induktivnega upora linije ( AzX), je pravokotna na trenutni vektor.Pod temi pogoji premica, ki povezuje točki O in c, ustreza velikosti in položaju v prostoru vektorja napetosti na začetku črte (U1e) glede na vektor napetosti na koncu črte (U2e). Če povežemo konce vektorjev U1f in U2e, dobimo vektor padca napetosti linearne impedance ac = IZ.

riž. 1. Shema z eno samo obremenitvijo na koncu linije

riž. 2. Vektorski diagram napetosti za vod z enim bremenom. Izguba omrežne napetosti.

Dogovorite se, da se izguba napetosti imenuje algebraična razlika med faznimi napetostmi na začetku in koncu črte, to je segment ad ali skoraj enak segment ac '.

Vektorski diagram in iz njega izpeljani odnosi kažejo, da je izguba napetosti odvisna od parametrov omrežja, pa tudi od aktivne in reaktivne komponente toka ali bremena.

Pri izračunu količine izgube napetosti v omrežju je vedno treba upoštevati aktivni upor, induktivni upor pa lahko zanemarimo v omrežjih za razsvetljavo in v omrežjih s prerezom do 6 mm2 in kablom do 35 mm2.

Določitev izgube napetosti v omrežju

Izguba napetosti za trifazni sistem je običajno navedena za linearne količine, ki so določene s formulo

kjer je l - dolžina ustreznega odseka omrežja, km.

Če zamenjamo tok z močjo, bo formula dobila obliko:

kjer P. - aktivna moč, B- jalova moč, kVar; l - dolžina odseka, km; Un — nazivna napetost omrežja, kV.

Sprememba omrežne napetosti

Dovoljen padec napetosti

Za vsak sprejemnik električne energije določena izguba napetosti ... Na primer, indukcijski motorji imajo toleranco napetosti ± 5% v normalnih pogojih.To pomeni, da če je nazivna napetost tega elektromotorja 380 V, je treba napetost U„extra = 1,05 Un = 380 x 1,05 = 399 V in U» add = 0,95 Un = 380 x 0,95 = 361 V upoštevati kot največje dovoljene vrednosti napetosti. Seveda bodo vse vmesne napetosti med vrednostmi 361 in 399 V prav tako zadovoljile uporabnika in predstavljale določeno območje, ki ga lahko imenujemo območje želenih napetosti.

Ker med delovanjem podjetja obstaja stalna sprememba obremenitve (moč ali tok, ki teče skozi žice ob določenem času dneva), bodo v omrežju nastale različne izgube napetosti, ki se razlikujejo od najvišjih ustreznih vrednosti do največjega načina obremenitve dUmax, do najmanjšega dUmin, ki ustreza najmanjši obremenitvi uporabnika.

Za izračun količine teh izgub napetosti uporabite formulo:

Iz vektorskega diagrama napetosti (slika 2) izhaja, da lahko dejansko napetost sprejemnika U2f dobimo, če od napetosti na začetku vrstice U1f odštejemo vrednost dUf ali preklopimo na linearno, tj. medfazne napetosti, dobimo U2 = U1 — dU

Izračun napetostnih izgub

Primer. Potrošnik, sestavljen iz asinhronskih motorjev, je priključen na vodila transformatorske postaje podjetja, ki vzdržujejo konstantno napetost ves dan U1 = 400 V.

Največjo obremenitev uporabnika zabeležimo ob 11. uri, medtem ko je izguba napetosti dUmax = 57 V oziroma dUmax % = 15 %. Najmanjša obremenitev potrošnika ustreza odmoru za kosilo, medtem ko dUmin — 15,2 V ali dUmin% = 4%.

Ugotoviti je treba dejansko napetost pri uporabniku v režimu največje in najmanjše obremenitve in preveriti, ali je v želenem območju napetosti.

riž. 3. Potencialni diagram za vod z enim bremenom za določitev izgube napetosti

Odgovori. Določite dejanske vrednosti napetosti:

U2Max = U1 — dUmax = 400 — 57 = 343 V

U2min = U1 — dUmin = 400 — 15,2 = 384,8V

Želena napetost za asinhrone motorje z Un = 380 V mora izpolnjevati pogoj:

399 ≥ U2zhel ≥ 361

Z nadomestitvijo izračunanih vrednosti napetosti v neenakost se prepričamo, da za največji način obremenitve ni izpolnjeno razmerje 399> 343> 361, za najmanjše obremenitve pa 399> 384,8> 361.

Izhod. V režimu največjih obremenitev je izguba napetosti tako velika, da gre napetost pri uporabniku izven območja želenih napetosti (padca) in uporabnika ne zadovolji.

Ta primer je mogoče grafično ponazoriti s potencialnim diagramom na sl. 3. V odsotnosti toka bo napetost pri uporabniku številčno enaka napetosti napajalnih vodil. Ker je padec napetosti sorazmeren z dolžino napajalnega voda, se napetost ob prisotnosti obremenitve spreminja vzdolž voda v nagnjeni ravni liniji od vrednosti U1 = 400 V do vrednosti U2Max = 343 V in U2min = 384,8 V. .

Kot je razvidno iz diagrama, je napetost pri največji obremenitvi zapustila območje želenih napetosti (točka B na grafu).

Tako lahko tudi pri konstantni napetosti na zbiralkah napajalnega transformatorja nenadne spremembe obremenitve ustvarijo nesprejemljivo vrednost napetosti na sprejemniku.

Poleg tega se lahko zgodi, da ko se obremenitev omrežja spremeni od največje obremenitve podnevi do najmanjše obremenitve ponoči, elektroenergetski sistem sam ne bo mogel zagotoviti potrebne napetosti na sponkah transformatorja. V obeh primerih je treba uporabiti sredstva lokalne, predvsem napetostne spremembe.

Izguba napetosti v transformatorju (na slikah)