Što je gubitak napona i uzroci gubitka napona

Gubitak mrežnog napona

Da biste razumjeli što je gubitak napona, razmotrite vektorski dijagram napona trofaznog izmjeničnog voda (Sl. 1) s jednim opterećenjem na kraju voda (Sl. 1)I).

Pretpostavimo da je strujni vektor rastavljen na komponente Azi i AzP. Na sl. 2 vektori faznog napona na kraju linije nacrtani su u mjerilu U3ph i struje AziLing u fazi pod kutom φ2.

Da biste dobili da vektor napona na početku linije U1φ slijedi vektor na kraju U2ph, nacrtajte trokut pada napona linije (abc) na skali napona. Za to se vektor ab, jednak umnošku struje i aktivnog otpora voda (AzR), nalazi paralelno sa strujom, a vektor b° C, jednak umnošku struje i induktivnog otpora voda ( AzX), okomit je na vektor struje.Pod ovim uvjetima, pravac koji spaja točke O i c odgovara veličini i položaju u prostoru vektora naprezanja na početku pravca (U1e) u odnosu na vektor naprezanja na kraju pravca (U2e). Spajanjem krajeva vektora U1f i U2e dobivamo vektor pada napona linearne impedancije ac = IZ.

Riža. 1. Shema s jednim opterećenjem na kraju linije

Riža. 2. Vektorski dijagram napona za vod s jednim opterećenjem. Gubitak mrežnog napona.

Složite se da gubitkom napona nazivamo algebarsku razliku između faznih napona na početku i kraju voda, to jest segment ad ili gotovo jednak segment ac'.

Vektorski dijagram i odnosi izvedeni iz njega pokazuju da gubitak napona ovisi o parametrima mreže, kao i o aktivnoj i jalovoj komponenti struje ili opterećenja.

Pri proračunu količine gubitka napona u mreži uvijek se mora uzeti u obzir djelatni otpor, a induktivni otpor se može zanemariti u mrežama rasvjete i u mrežama izvedenim presjeka do 6 mm2 i kabela do 35 mm2.

Određivanje gubitka napona u mreži

Gubitak napona za trofazni sustav obično se označava za linearne veličine, koje se određuju formulom

gdje je l - duljina odgovarajuće dionice mreže, km.

Ako struju zamijenimo snagom, formula će imati oblik:

gdje P. — djelatna snaga, B- reaktivna snaga, kVar; l — duljina dionice, km; Un — nazivni napon mreže, kV.

Promjena mrežnog napona

Dopušteni pad napona

Za svaki prijamnik struje određeni gubitak napona... Na primjer, asinkroni motori imaju toleranciju napona od ± 5% u normalnim uvjetima.To znači da ako je nazivni napon ovog elektromotora 380 V, tada napon U„extra = 1,05 Un = 380 x 1,05 = 399 V i U»add = 0,95 Un = 380 x 0,95 = 361 V treba smatrati kao najveće dopuštene vrijednosti napona. Naravno, svi međunaponi između vrijednosti 361 i 399 V također će zadovoljiti korisnika i činiti određenu zonu koja se može nazvati zonom željenih napona.

Budući da tijekom rada poduzeća postoji stalna promjena opterećenja (snaga ili struja koja teče kroz žice u određeno doba dana), tada će se u mreži pojaviti različiti gubici napona, koji variraju od najviših odgovarajućih vrijednosti do maksimalnog režima opterećenja dUmax, do najmanjeg dUmin koji odgovara minimalnom opterećenju korisnika.

Za izračun količine ovih gubitaka napona upotrijebite formulu:

Iz vektorskog dijagrama napona (sl. 2) proizlazi da se stvarni napon prijemnika U2f može dobiti ako od napona na početku linije U1f oduzmemo vrijednost dUf ili, prijelazeći na linearni, tj. fazni -fazni napon, dobivamo U2 = U1 — dU

Proračun gubitaka napona

Primjer. Potrošač, koji se sastoji od asinkronih motora, spojen je na sabirnice transformatorske podstanice poduzeća, koji održavaju konstantan napon tijekom dana U1 = 400 V.

Najveće opterećenje korisnika zabilježeno je u 11 sati, dok je gubitak napona dUmax = 57 V, odnosno dUmax% = 15%. Najmanje opterećenje potrošača odgovara pauzi za ručak, dok dUmin — 15,2 V, odnosno dUmin% = 4%.

Potrebno je utvrditi stvarni napon kod korisnika u režimima najvećeg i najmanjeg opterećenja i provjeriti je li unutar željenog raspona napona.

Riža. 3. Dijagram potencijala za vod s jednim opterećenjem za određivanje gubitka napona

Odgovor. Odredite stvarne vrijednosti napona:

U2Max = U1 — dUmax = 400 — 57 = 343 V

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

Željeni napon za asinkrone motore s Un = 380 V mora ispunjavati uvjet:

399 ≥ U2zhel ≥ 361

Zamjenom izračunatih vrijednosti naprezanja u nejednadžbu uvjeravamo se da za najveći način opterećenja nije ispunjen omjer 399> 343> 361, a za najmanja opterećenja 399> 384,8> 361.

Izlaz. U režimu najvećih opterećenja gubitak napona je toliki da napon kod korisnika izlazi iz zone željenih napona (pad) i ne zadovoljava korisnika.

Ovaj primjer može se grafički ilustrirati dijagramom potencijala na Sl. 3. U nedostatku struje, napon kod korisnika bit će brojčano jednak naponu opskrbnih sabirnica. Budući da je pad napona proporcionalan duljini napojnog voda, napon se uz prisustvo opterećenja mijenja duž voda u kosoj ravnoj liniji od vrijednosti U1 = 400 V do vrijednosti U2Max = 343 V i U2min = 384,8 V. .

Kao što je vidljivo iz dijagrama, napon pri najvećem opterećenju izašao je iz zone željenih napona (točka B na grafikonu).

Stoga, čak i uz konstantan napon na sabirnicama opskrbnog transformatora, nagle promjene u opterećenju mogu stvoriti neprihvatljivu vrijednost napona na prijemniku.

Osim toga, može se dogoditi da kada se opterećenje mreže promijeni od najvećeg opterećenja danju do najmanjeg opterećenja noću, sam elektroenergetski sustav neće moći osigurati potreban napon na stezaljkama transformatora. U oba slučaja moraju se pribjeći sredstvima lokalne, uglavnom promjene napona.

Gubitak napona u transformatoru (na slikama)