Proračun mreža pada napona

Potrošači električne energije normalno rade kada se na njihovim stezaljkama napaja napon za koji je projektiran dani elektromotor ili uređaj. Kod prijenosa električne energije kroz žice, dio napona se gubi zbog otpora žica, pa je zbog toga na kraju voda, odnosno kod potrošača, napon manji nego na početku voda. .

Smanjenje napona potrošača u usporedbi s normalnim utječe na rad pantografa, bilo da se radi o energetskim ili rasvjetnim opterećenjima. Stoga, pri izračunavanju bilo kojeg dalekovoda, odstupanja napona ne bi trebala prelaziti dopuštene norme, mreže odabrane od trenutnog opterećenja i namijenjene grijanju, u pravilu se provjeravaju gubitkom napona.

Gubitak napona ΔU naziva se razlika u naponu na početku i kraju voda (dionica voda). Uobičajeno je odrediti ΔU u relativnim jedinicama - u odnosu na nazivni napon. Analitički, gubitak napona se određuje formulom:

gdje je P — aktivna snaga, kW, Q — jalova snaga, kvar, otpor ro — vodova, Ohm / km, xo — induktivni otpor voda, Ohm / km, l — duljina voda, km, Unom — nazivni napon , kV .

Vrijednosti aktivnog i induktivnog otpora (Ohm / km) za nadzemne vodove izrađene žicom A-16 A-120 dane su u referentnim tablicama. Aktivni otpor 1 km aluminijskih (klasa A) i čelično-aluminijskih (klasa AC) vodiča također se može odrediti formulom:

gdje je F poprečni presjek aluminijske žice ili presjek aluminijskog dijela izmjenične žice, mm2 (vodljivost čeličnog dijela izmjenične žice se ne uzima u obzir).

Prema PUE ("Pravila za električne instalacije"), za električne mreže odstupanje napona od normalnog ne smije biti veće od ± 5%, za električne rasvjetne mreže industrijskih poduzeća i javnih zgrada - od +5 do - 2,5%, za stambene objekte. mreže električne rasvjete zgrada i vanjske rasvjete ± 5%. Pri proračunu mreža polaze od dopuštenog gubitka napona.

Uzimajući u obzir iskustva u projektiranju i radu električnih mreža, uzimaju se sljedeći dopušteni gubici napona: za niski napon - od sabirnica transformatorske prostorije do najudaljenijeg potrošača - 6%, a taj gubitak se raspoređuje približno na sljedeći način: : od stanice ili transformatorske podstanice do ulaza u prostorije, ovisno o gustoći opterećenja - od 3,5 do 5%, od ulaza do najudaljenijeg korisnika - od 1 do 2,5%, za visokonaponske mreže tijekom normalnog rad na kabelskim mrežama — 6%, u nadzemnim — 8%, u hitnom načinu rada mreže u kabelskim mrežama — 10% iu zračnim — 12%.

Vjeruje se da trofazni trožilni vodovi s naponom od 6-10 kV rade s jednolikim opterećenjem, odnosno da je svaka od faza takvog voda ravnomjerno opterećena. U niskonaponskim mrežama, zbog svjetlosnog opterećenja, može biti teško postići ravnomjernu raspodjelu između faza, pa se tamo najčešće koristi 4-žilni sustav s trofaznom strujom 380/220 V. U ovom slučaju sustav, elektromotori su spojeni na linearne žice, a rasvjeta je raspoređena između linearne i neutralne žice. Na taj način se izjednačava opterećenje triju faza.

Pri proračunu možete koristiti i navedene snage i vrijednosti struja koje odgovaraju tim snagama.U vodovima duljine nekoliko kilometara, što se posebno odnosi na vodove napona 6-10 kV, je potrebno uzeti u obzir utjecaj induktivnog otpora žice na gubitak napona u vodu.

Za izračune, induktivni otpor bakrenih i aluminijskih žica može se pretpostaviti jednakim 0,32-0,44 Ohm / km, a nižu vrijednost treba uzeti na malim udaljenostima između žica (500-600 mm) i presjecima žice preko 95 mm2, i više na razmacima od 1000 mm i više i presjecima 10-25 mm2.

Gubitak napona u svakom vodiču trofaznog voda, uzimajući u obzir induktivni otpor vodiča, izračunava se formulom

gdje je prvi izraz s desne strane aktivna komponenta, a drugi jalova komponenta gubitka napona.

Postupak za proračun gubitka napona dalekovoda s vodičima od obojenih metala, uzimajući u obzir induktivni otpor vodiča, je sljedeći:

1. Postavili smo prosječnu vrijednost induktivnog otpora za aluminijsku ili čelično-aluminijsku žicu na 0,35 Ohm / km.

2. Izračunavamo aktivna i jalova opterećenja P, Q.

3. Izračunajte jalove (induktivne) gubitke napona

4. Dopušteni gubitak aktivnog napona definiran je kao razlika između navedenog gubitka mrežnog napona i gubitka reaktivnog napona:

5. Odredite presjek žice s, mm2

gdje je γ recipročna vrijednost specifičnog otpora ( γ = 1 / ro — specifična vodljivost).

6. Odaberemo najbližu standardnu ​​vrijednost s i za nju nađemo aktivni i induktivni otpor na 1 km od linije (ro, NS).

7. Izračunajte ažuriranu vrijednost gubitak napona prema formuli.

Dobivena vrijednost ne smije premašiti dopušteni gubitak napona.Ako se pokazalo prihvatljivijim, morat ćete uzeti žicu s većim (sljedećim) dijelom i ponovno ga izračunati.

Za vodove istosmjerne struje nema induktivnog otpora i gore navedene opće formule su pojednostavljene.

Proračun mreža NS stalne struje gubitak napona.

Neka se snaga P, W prenosi duž linije duljine l, mm, ta snaga odgovara struji

gdje je U nazivni napon, V.

Otpor žice na oba kraja

gdje je p specifični otpor vodiča, s je presjek vodiča, mm2.

Gubitak mrežnog napona

Posljednji izraz omogućuje proračunski izračun gubitka napona u postojećem vodu kada je poznato njegovo opterećenje ili odabir poprečnog presjeka vodiča za određeno opterećenje

Proračun jednofaznih izmjeničnih mreža za gubitke napona.

Ako je opterećenje isključivo aktivno (rasvjeta, uređaji za grijanje itd.), tada se izračun ne razlikuje od gornjeg izračuna konstantne linije. Ako je opterećenje miješano, tj. faktor snage se razlikuje od jedinice, tada formule za izračun imaju oblik:

gubitak linijskog napona

i potrebni presjek linijskog vodiča

Za distribucijsku mrežu s naponom od 0,4 kV, koja napaja procesne vodove i druge električne prijemnike drvnih ili drvoprerađivačkih poduzeća, izrađuje se njezina projektna shema i izračunava se gubitak napona za pojedine dijelove. Za praktičnost izračuna u takvim slučajevima koristite posebne tablice. Navedimo primjer takve tablice, koja prikazuje gubitke napona u trofaznom nadzemnom vodu s aluminijskim vodičima napona od 0,4 kV.

Gubici napona određuju se sljedećom formulom:

gdje je ΔU—gubitak napona, V, ΔUsekcija — vrijednost relativnih gubitaka,% po 1 kW • km, Ma — umnožak prenesene snage P (kW) po duljini voda, kW • km.