Feszültségeső hálózatok számítása

A villamosenergia-fogyasztók akkor működnek normálisan, ha a kapcsaik olyan feszültséggel vannak ellátva, amelyre az adott elektromos motort vagy készüléket tervezték. Amikor az áramot vezetékeken keresztül továbbítják, a feszültség egy része a vezetékek ellenállása miatt elveszik, és ennek eredményeként a vezeték végén, azaz a fogyasztónál a feszültség kisebb, mint a vonal elején .

A fogyasztói feszültség normálhoz viszonyított csökkenése hatással van az áramszedő működésére, akár teljesítményről, akár világítási terhelésről van szó. Ezért az elektromos vezetékek kiszámításakor a feszültségeltérések nem haladhatják meg a megengedett normákat, az aktuális terhelésből kiválasztott és fűtésre szánt hálózatokat általában feszültségveszteséggel ellenőrzik.

A feszültségveszteség ΔU a feszültségkülönbséget a vezeték (vonalszakasz) elején és végén. A ΔU-t relatív egységekben szokás megadni – a névleges feszültséghez viszonyítva. Analitikailag a feszültségveszteséget a következő képlet határozza meg:

ahol P – aktív teljesítmény, kW, Q – meddő teljesítmény, kvar, ro – vezeték ellenállása, Ohm/km, xo – vezeték induktív ellenállása, Ohm/km, l – vezeték hossza, km, Unom – névleges feszültség , kV .

Az A-16 A-120 vezetékkel készült felsővezetékek aktív és induktív ellenállásának (Ohm / km) értékei a referenciatáblázatokban találhatók. 1 km alumínium (A osztály) és acél-alumínium (AC osztály) vezetők aktív ellenállása a következő képlettel is meghatározható:

ahol F az alumíniumhuzal keresztmetszete vagy a váltakozó áramú huzal alumínium részének keresztmetszete, mm2 (a váltakozó áramú huzal acél részének vezetőképességét nem vesszük figyelembe).

A PUE ("Elektromos berendezésekre vonatkozó szabályok") szerint az elektromos hálózatok esetében a feszültség eltérése a normáltól legfeljebb ± 5%, az ipari vállalkozások és középületek elektromos világítási hálózatainál - +5 és -2,5% között a lakóépületek esetében. elektromos világítási hálózatok épületek és kültéri világítás ± 5%. A hálózatok kiszámításakor a megengedett feszültségveszteségből indulnak ki.

Figyelembe véve az elektromos hálózatok tervezésében és üzemeltetésében szerzett tapasztalatokat, a következő megengedett feszültségveszteségeket veszik figyelembe: alacsony feszültség esetén - a transzformátorterem buszaitól a legtávolabbi fogyasztóig - 6%, és ez a veszteség körülbelül a következőképpen oszlik meg: : az állomástól vagy leágazó transzformátor alállomástól a helyiség bejáratáig a terhelési sűrűségtől függően - 3,5-5%, a bejárattól a legtávolabbi felhasználóig - 1-2,5%, nagyfeszültségű hálózatok esetén normál üzemben működés kábelhálózaton — 6%, felsővezetékben — 8%, a hálózat vészhelyzeti üzemmódjában a kábelhálózatokban — 10% és antennában — 12%.

Úgy gondolják, hogy a 6-10 kV feszültségű háromfázisú háromvezetékes vonalak egyenletes terheléssel működnek, vagyis az ilyen vonal minden fázisa egyenletesen van terhelve. Kisfeszültségű hálózatokban a világítási terhelés miatt nehéz lehet egyenletes fáziselosztást elérni, ezért ott leggyakrabban háromfázisú, 380/220 V áramerősségű 4 vezetékes rendszert alkalmaznak. rendszerben az elektromos motorok lineáris vezetékekre csatlakoznak, a világítás pedig a vonali és a nulla vezetékek között oszlik meg. Ily módon a három fázis terhelése kiegyenlítődik.

A számítás során használhatja a feltüntetett teljesítményeket és az ezeknek megfelelő áramok értékeit is. A több kilométeres vezetékeknél, ami különösen a 6-10 kV feszültségű vezetékekre vonatkozik, ez a szükséges figyelembe venni a vezeték induktív ellenállásának a vezeték feszültségveszteségére gyakorolt ​​hatását.

A számításokhoz a réz- és alumíniumhuzalok induktív ellenállása 0,32-0,44 Ohm / km-nek tekinthető, és az alacsonyabb értéket a vezetékek (500-600 mm) és a huzal 95 feletti keresztmetszete közötti kis távolságoknál kell venni. mm2, és több 1000 mm-es és nagyobb távolságban és 10-25 mm2 keresztmetszetben.

A háromfázisú vezeték minden egyes vezetőjének feszültségveszteségét, figyelembe véve a vezetők induktív ellenállását, a képlet alapján számítják ki

ahol a jobb oldali első tag az aktív komponens, a második pedig a feszültségveszteség reaktív komponense.

A színesfém vezetőkkel ellátott tápvezeték feszültségveszteségének kiszámításának eljárása, figyelembe véve a vezetők induktív ellenállását, a következő:

1. Az alumínium vagy acél-alumínium huzal induktív ellenállásának átlagos értékét 0,35 Ohm / km-re állítottuk be.

2. Kiszámoljuk a P, Q aktív és meddő terheléseket.

3. Számítsa ki a reaktív (induktív) feszültségveszteséget!

4. A megengedett aktív feszültségveszteség a megadott hálózati feszültségveszteség és a meddőfeszültség-veszteség különbsége:

5. Határozza meg a vezeték keresztmetszetét s, mm2!

ahol γ a fajlagos ellenállás reciproka (γ = 1 / ro – fajlagos vezetőképesség).

6. Kiválasztjuk az s legközelebbi standard értékét, és meghatározzuk az aktív és induktív ellenállást a vonaltól 1 km-re (ro, NS).

7. Számítsa ki a frissített értéket feszültségveszteség képlet szerint.

A kapott érték nem haladhatja meg a megengedett feszültségveszteséget.Ha elfogadhatóbbnak bizonyult, akkor vegyen egy nagyobb (következő) résszel rendelkező vezetéket, és újra számolja ki.

Az egyenáramú vezetékeknél nincs induktív ellenállás, és a fenti általános képletek egyszerűsítettek.

Hálózatok NS állandó áram feszültségveszteség számítása.

Adjuk át a P, W teljesítményt egy l, mm hosszúságú vonal mentén, ez a teljesítmény megfelel az áramerősségnek

ahol U a névleges feszültség, V.

Huzalellenállás mindkét végén

ahol p a vezető fajlagos ellenállása, s a vezető keresztmetszete, mm2.

A hálózati feszültség elvesztése

Az utolsó kifejezés lehetővé teszi egy meglévő vezeték feszültségveszteségének számítási számítását, ha annak terhelése ismert, vagy kiválaszthatja a vezeték keresztmetszetét adott terheléshez

Egyfázisú váltakozó áramú hálózatok számítása feszültségveszteségre.

Ha a terhelés tisztán aktív (világítás, fűtőberendezések stb.), akkor a számítás nem tér el a fenti állandó sorszámítástól. Ha a terhelés vegyes, azaz a teljesítménytényező eltér az egységtől, akkor a számítási képletek a következőképpen alakulnak:

vonali feszültségveszteség

és a szükséges vezetékszakasz

A 0,4 kV feszültségű elosztó hálózathoz, amely a fa- vagy fafeldolgozó vállalkozások technológiai vonalait és egyéb elektromos vevőegységeit táplálja, elkészítik a tervezési sémát, és kiszámítják a feszültségveszteséget az egyes szakaszokra. A számítások megkönnyítése érdekében ilyen esetekben használjon speciális táblázatokat. Adjunk egy példát egy ilyen táblázatra, amely egy háromfázisú, 0,4 kV feszültségű alumínium vezetős légvezeték feszültségveszteségét mutatja.

A feszültségveszteségeket a következő képlet határozza meg:

ahol ΔU – feszültségveszteség, V, ΔFelhasználás – relatív veszteségek értéke, %/1 kW • km, Ma – a P (kW) átvitt teljesítmény szorzata a vezeték hosszával, kW • km.