Pengiraan rangkaian penurunan voltan

Pengguna tenaga elektrik beroperasi secara normal apabila terminal mereka dibekalkan dengan voltan yang direka bentuk untuk motor atau peranti elektrik yang diberikan. Apabila elektrik dihantar melalui wayar, sebahagian daripada voltan hilang oleh rintangan wayar, dan akibatnya, pada hujung talian, iaitu, pada pengguna, voltan adalah kurang daripada pada permulaan talian. .

Pengurangan voltan pengguna berbanding biasa menjejaskan operasi pantograf, sama ada untuk beban kuasa atau lampu. Oleh itu, apabila mengira mana-mana talian kuasa, sisihan voltan tidak boleh melebihi norma yang dibenarkan, rangkaian yang dipilih dari beban semasa dan bertujuan untuk pemanasan, sebagai peraturan, diperiksa oleh kehilangan voltan.

Kehilangan voltan ΔU dipanggil perbezaan voltan pada permulaan dan penghujung talian (bahagian talian). Adalah lazim untuk menentukan ΔU dalam unit relatif - berbanding voltan nominal. Secara analitik, kehilangan voltan ditentukan oleh formula:

di mana P — kuasa aktif, kW, Q — kuasa reaktif, kvar, rintangan ro — talian, Ohm / km, xo — rintangan induktif talian, Ohm / km, l — panjang talian, km, Unom — voltan nominal , kV .

Nilai rintangan aktif dan induktif (Ohm / km) untuk talian atas yang dibuat dengan wayar A-16 A-120 diberikan dalam jadual rujukan. Rintangan aktif 1 km konduktor aluminium (kelas A) dan keluli-aluminium (kelas AC) juga boleh ditentukan dengan formula:

di mana F ialah keratan rentas wayar aluminium atau keratan rentas bahagian aluminium wayar AC, mm2 (kekonduksian bahagian keluli wayar AC tidak diambil kira).

Menurut PUE («Peraturan untuk pemasangan elektrik»), untuk rangkaian kuasa sisihan voltan daripada biasa hendaklah tidak lebih daripada ± 5%, untuk rangkaian lampu elektrik perusahaan perindustrian dan bangunan awam — dari +5 hingga — 2.5%, untuk kediaman rangkaian lampu elektrik bangunan dan lampu luar ± 5%. Apabila mengira rangkaian, mereka meneruskan dari kehilangan voltan yang dibenarkan.

Dengan mengambil kira pengalaman dalam reka bentuk dan pengendalian rangkaian elektrik, kehilangan voltan yang dibenarkan berikut diambil: untuk voltan rendah - dari bas bilik pengubah kepada pengguna paling jauh - 6%, dan kerugian ini diagihkan kira-kira seperti berikut : dari stesen atau pencawang pengubah injak turun ke pintu masuk ke premis bergantung kepada ketumpatan beban — dari 3.5 hingga 5%, dari pintu masuk ke pengguna paling jauh — dari 1 hingga 2.5%, untuk rangkaian voltan tinggi semasa biasa operasi pada rangkaian kabel — 6%, dalam overhed — 8%, dalam mod kecemasan rangkaian dalam rangkaian kabel — 10% dan dalam udara — 12%.

Adalah dipercayai bahawa garis tiga fasa tiga wayar dengan voltan 6-10 kV berfungsi dengan beban seragam, iaitu, setiap fasa garisan tersebut dimuatkan secara sama rata. Dalam rangkaian voltan rendah, disebabkan oleh beban pencahayaan, sukar untuk mencapai pengagihan seragam antara fasa, itulah sebabnya sistem 4 wayar dengan arus tiga fasa 380/220 V paling kerap digunakan di sana. sistem, motor elektrik disambungkan kepada wayar linear, dan pencahayaan diagihkan antara wayar talian dan neutral. Dengan cara ini, beban tiga fasa disamakan.

Apabila mengira, anda boleh menggunakan kedua-dua kuasa yang ditunjukkan dan nilai arus yang sepadan dengan kuasa ini. Dalam garisan dengan panjang beberapa kilometer, yang khususnya digunakan untuk talian dengan voltan 6-10 kV, ia adalah perlu mengambil kira pengaruh rintangan induktif wayar pada kehilangan voltan dalam talian.

Untuk pengiraan, rintangan induktif wayar tembaga dan aluminium boleh diandaikan sama dengan 0.32-0.44 Ohm / km, dan nilai yang lebih rendah harus diambil pada jarak yang kecil antara wayar (500-600 mm) dan keratan rentas wayar melebihi 95. mm2, dan lebih pada jarak 1000 mm dan lebih dan keratan rentas 10-25 mm2.

Kehilangan voltan dalam setiap konduktor garis tiga fasa, dengan mengambil kira rintangan induktif konduktor, dikira dengan formula

di mana sebutan pertama di sebelah kanan ialah komponen aktif dan yang kedua ialah komponen reaktif kehilangan voltan.

Prosedur untuk mengira kehilangan voltan talian kuasa dengan konduktor logam bukan ferus, dengan mengambil kira rintangan induktif konduktor, adalah seperti berikut:

1. Kami menetapkan nilai purata rintangan induktif untuk dawai aluminium atau keluli-aluminium kepada 0.35 Ohm / km.

2. Kami mengira beban aktif dan reaktif P, Q.

3. Kira kehilangan voltan reaktif (induktif).

4. Kehilangan voltan aktif yang dibenarkan ditakrifkan sebagai perbezaan antara kehilangan voltan rangkaian yang ditentukan dan kehilangan voltan reaktif:

5. Tentukan keratan rentas wayar s, mm2

di mana γ Merupakan salingan bagi rintangan tertentu ( γ = 1 / ro — kekonduksian khusus).

6. Kami memilih nilai piawai yang terdekat bagi s dan mencari baginya rintangan aktif dan induktif pada 1 km dari garisan (ro, NS).

7. Kira nilai yang dikemas kini kehilangan voltan mengikut formula.

Nilai yang terhasil tidak boleh melebihi kehilangan voltan yang dibenarkan.Jika ternyata lebih boleh diterima, maka anda perlu mengambil wayar dengan bahagian yang lebih besar (seterusnya) dan mengiranya semula.

Untuk garisan DC tiada rintangan induktif dan formula am yang diberikan di atas dipermudahkan.

Pengiraan rangkaian NS kehilangan voltan arus malar.

Biarkan kuasa P, W dihantar sepanjang garis panjang l, mm, kuasa ini sepadan dengan arus

di mana U ialah voltan nominal, V.

Rintangan wayar pada kedua-dua hujung

di mana p ialah rintangan tentu konduktor, s ialah keratan rentas konduktor, mm2.

Kehilangan voltan talian

Ungkapan terakhir memungkinkan untuk membuat pengiraan pengiraan kehilangan voltan dalam talian sedia ada apabila bebannya diketahui, atau untuk memilih keratan rentas konduktor untuk beban tertentu.

Pengiraan rangkaian AC fasa tunggal untuk kehilangan voltan.

Jika beban adalah aktif semata-mata (pencahayaan, peranti pemanasan, dll.), maka pengiraan tidak berbeza daripada pengiraan garis malar di atas. Jika beban bercampur, iaitu faktor kuasa berbeza daripada perpaduan, maka formula pengiraan mengambil bentuk:

kehilangan voltan talian

dan bahagian konduktor talian yang diperlukan

Untuk rangkaian pengedaran dengan voltan 0.4 kV, yang menyalurkan saluran proses dan penerima elektrik lain bagi perusahaan kayu atau kerja kayu, skema reka bentuknya disediakan dan kehilangan voltan dikira untuk bahagian individu. Untuk kemudahan pengiraan dalam kes sedemikian, gunakan jadual khas. Mari kita berikan contoh jadual sedemikian, yang menunjukkan kehilangan voltan dalam talian atas tiga fasa dengan konduktor aluminium dengan voltan 0.4 kV.

Kehilangan voltan ditentukan oleh formula berikut:

di mana ΔU—kehilangan voltan, V, ΔPenggunaan — nilai kerugian relatif,% setiap 1 kW • km, Ma — hasil darab kuasa dihantar P (kW) dengan panjang talian, kW • km.