Меню

Падение напряжения это алгебраическая разность

Потери напряжения в электрических сетях до 1 кВ

date image2014-02-09
views image3550

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Расцепителем)

Выбор автоматических выключателей (с комбинированным

При выборе автоматов должны выполняться следующие условия:

1. Линия без электродвигателя

2. Линия с одним электродвигателем

3. Линия с группой электродвигателей

4. По выбранному сечению проводника проверяют, защищает ли автомат провод от к.з., а при необходимости – и от перегрузки. (Табл. 1, ПЗ № 2)

Выбор аппаратов защиты будет рассмотрен и выполнен в практической работе.

Лекция № 13 (Нужно 2,5 — 3часа)

Напряжение в электрической сети изменяется вследствие потерь в сопротивлениях проводов и кабелей.

Разность напряжений в начальной и конечной точках линии в данный момент времени называется потерей напряжения. [ГОСТ Р 54130-2010]

Падение напряжения — геометрическая (векторная) разность между комплексами напряжений начала и конца линий. Если поперечная составляющая δU к 12 мала (например, в сетях Uном≤110кВ), то можно приближенно считать, что потеря напряжения равна продольной составляющей падения напряжения.

Отклонение напряжения – это алгебраическая разность между действительным напряжением на зажимах ЭП и его номинальным напряжением.

Колебания напряжения – быстро изменяющиеся отклонения напряжения длительностью от полупериода до нескольких секунд.

Колебания напряжения происходят под воздействием быстро изменяющейся нагрузки сети. Источниками колебаний напряжения являются мощные электроприёмники с импульсным, резкопеременным характером потребления активной и реактивной мощности: дуговые и индукционные печи; электросварочные машины; электродвигатели при пуске.

При снижении напряжения сети непропорционально снижается световой поток, а при увеличении в разы снижается срок службы ламп. При увеличении напряжения сети перегревается двигатель, из–за увеличившихся токов намагничивания, а при снижении напряжения пусковой момент АД может оказаться меньше момента сопротивления механизма.

ГОСТ 13109 – 97 устанавливает значение отклонений напряжения:

— нормально допустимое отклонение ± 5 %;

— предельно допустимое отклонение ± 10 % .

Согласно СП 31-110-2003 Отклонения напряжения от номинального:

— на зажимах силовых ЭП и наиболее удаленных ламп электрического освещения не должны превышать в нормальном режиме ±5 %, а предельно допустимые в послеаварийном режиме при наибольших расчетных нагрузках ±10 %.

— В сетях напряжением 12-50 В (считая от ИП, например понижающего трансформатора) отклонения напряжения разрешается принимать до 10 %.

— Для ряда ЭП (аппараты управления, электродвигатели) допускается снижение напряжения в пусковых режимах в пределах значений, регламентированных для данных ЭП, но не более 15 %.

С учетом регламентированных отклонений от номинального значения суммарные потери напряжения от шин 0,4 кВ ТП до наиболее удаленной лампы общего освещения в жилых и общественных зданиях не должны, как правило, превышать 7,5 %.

При постоянстве напряжения на шинах источника питания напряжение в конце линии тем ниже, чем больше передаваемые мощности P и Q и чем больше сопротивления линии R и X. Отсюда следует, что для уменьшения потери напряжения в линии надо или увеличивать площадь сечения проводов, для снижения активного сопротивления (Х от площади сечения почти не зависит), или уменьшать передаваемую по линии реактивную мощность Q путем увеличения cos φ потребителей за счет установки конденсаторов.

Потеря напряжения в трехфазной линии с нагрузкой на конце линии рассчитывается по формуле:

Читайте также:  Электрическая схема симисторного регулятора напряжения

где Р – активная мощность нагрузки, кВт

r – активное сопротивление 1 км провода, Ом/км

x – реактивное сопротивление 1 км провода, Ом/км

l – длина линии, км

Потеря напряжения в трехфазной линии с несколькими нагрузками вдоль линии рассчитывается по формуле:

Для линии с 2-мя нагрузками суммарная потеря напряжения:

При расчете осветительных сетей с достаточной для практики точностью индуктивным сопротивлением можно пренебречь. ( стр 97 Цигельман). Обозначив, r = 1/γS и, считая, что линия выполнена проводом одного сечения, получим

Произведение ΣP·l называют моментом нагрузки и обозначают М (кВт·м). Обозначив постоянное число через С получим

где С – постоянная, зависящая от системы сети, напряжения, материала

проводников, С приводится в справочниках.

S – сечение выбранного проводника, мм 2

При определении моментов нагрузки могут встречаться следующие случаи

1. Линия с одиночной нагрузкой

2. Линия с несколькими произвольно распределенными нагрузками

3. Линия с равномерно распределенными нагрузками

4. Линия с ответвлениями:

а). момент нагрузки по пути тока к Р2

б).момент нагрузки по пути тока к Р4

В данном случае при одинаковом сечении и схеме сети ΔU определяют для большего момента нагрузки.

В практических расчетах по подсчитанному моменту нагрузки с учетом схемы соединения и материала проводника по таблицам определяют значение потери напряжения и сравнивают его с допустимым. Таблицы приводятся в [5, с. 171,172] и [7, с. 349, 350].

Падение напряжения – это геометрическая разность напряжений в начале и конце ЛЭП. Падение напряжения – это векторная величина.

Потеря напряжения – это алгебраическая разность тех же напряжений в начале и конце ЛЭП. Потеря напряжения – это скалярная величина.

Отклонение напряжения (отклонение от номинального значения) – это алгебраическая разность между фактическим напряжением в данный точке сети и номинальным этой же точке сети, при медленном его изменении:

Колебания напряжения – при быстром изменении (>1% в сек.).

В общем случае потеря в ЛЭП складывается из потерь в прямом и обратном проводах. Но в 3-х фазной ЛЭП с симметричной нагрузкой потеря напряжения в обратном проводе отсутствует, т.к. ток в нем (в нейтральном проводе) равен нулю.

Источник

Что такое потери напряжения и причины образования потерь напряжения

Для понимания, что такое потеря напряжения , рассмотрим векторную диаграмму напряжения трехфазной линии переменного тока (рис. 1) с одной нагрузкой в конце линии ( I ).

Предположим, что вектор тока разложен на составляющие I а и I р. На рис. 2 в масштабе построены векторы фазного напряжения в конце линии U 3ф и тока I , отстающего от него по фазе на угол φ2 .

Для получения вектора напряжения в начале линии U1 ф следует у конца вектора U 2ф построить в масштабе напряжения треугольник падений напряжения в линии (abc). Для этого вектор а b , равный произведению тока на активное сопротивление линии ( I R), отложен параллельно току, а вектор b c , равный произведению тока на индуктивное сопротивление линии ( I Х), — перпендикулярно вектору тока. При этих условиях прямая, соединяющая точки О и с, соответствует величине и положению в пространстве вектора напряжения в начале линии ( U1 ф) относительно вектора напряжения в конце линии ( U2 ф). Соединив концы векторов U1 ф и U2 ф, получим вектор падения напряжения на полном сопротивлении линии ac=IZ.

Читайте также:  Как узнать напряжение блока питания компьютера

Схема с одной нагрузкой на конце линии

Рис. 1. Схема с одной нагрузкой на конце линии

Векторная диаграмма напряжений для линии с одной нагрузкой. Потери напряжения в линии

Рис. 2. Векторная диаграмма напряжений для линии с одной нагрузкой. Потери напряжения в линии.

Условились называть потерей напряжения алгебраическую разность фазных напряжений в начале и конце линии, т. е. отрезок ad или почти равный ему отрезок ас’.

Векторная диаграмма и выведенные из нее соотношения показывают, что потеря напряжения зависит от параметров сети, а также от активной и реактивной составляющих тока или мощности нагрузки.

При расчете величины потери напряжений в сети активное сопротивление необходимо учитывать всегда, а индуктивным сопротивлением можно пренебречь в осветительных сетях и в сетях, выполненных сечениями проводов до 6 мм2 и кабелей до 35 мм2.

Что такое потери напряжения и причины образования потерь напряжения

Определение потери напряжения в линии

Потерю напряжения для трехфазной системы принято обозначать для линейных величин определять по формуле

где l — протяженность соответствующего участка сети, км.

Если заменить ток мощностью, то формула примет вид:

где Р — активная мощность, Q — реактивная мощность, кВар; l — протяженность участка, км; Uн — номинальное напряжение сети, кВ.

Изменение напряжения в линии

Допустимые потери напряжения

Для каждого приемника электроэнергии допускаются определенные потери напряжения . Например, асинхронные двигатели в нормальных условиях допускают отклонение напряжения ±5%. Это значит, что если номинальное напряжение данного электродвигателя составляет 380 В, то напряжения U ‘доп = 1,05 U н = 380 х1,05 = 399 В и U «доп = 0,95 U н = 380 х 0,95 = 361 В следует считать его предельно допустимыми значениями напряжения. Естественно, что все промежуточные напряжения, заключенные между значениями 361 и 399 В, также будут удовлетворять потребителя и составят некоторую зону, которую можно назвать зоной желаемых напряжений.

Так как при работе предприятия имеет место постоянное изменение нагрузки (мощность или ток, протекающий по проводам в данное время суток), то в сети будут иметь место и различные потери напряжения, изменяющиеся от наибольших значений, соответствующих режиму максимальной нагрузки dUma х, до наименьших dUmin , соответствующих минимальной нагрузке потребителя.

Для подсчета величины этих потерь напряжения следует воспользоваться формулой:

Из векторной диаграммы напряжений (рис. 2) следует, что действительное напряжение у приемника U2ф можно получить, если из напряжения в начале линии U1 ф вычесть величину dU ф, или, переходя к линейным, т. е. междуфазным напряжениям, получим U2 = U1 — dU

Расчет потерь напряжения

Расчет потерь напряжения

Пример. Потребитель, состоящий из асинхронных двигателей, подключен к шинам трансформаторной подстанции предприятия, на которых поддерживается постоянное в течение суток напряжение U1 = 400 В.

Наибольшая нагрузка потребителя отмечена в 11 ч утра, при этом потеря напряжения dUмакс = 57 В, или dUмакс % = 15%. Наименьшая нагрузка потребителя соответствует обеденному перерыву, при этом dUмин — 15,2 В, или dUмин % = 4%.

Необходимо определить действительное напряжение у потребителя в режимах наибольшей и наименьшей нагрузок и проверить лежи г ли оно в зоне желаемых напряжений.

Читайте также:  Регулятор напряжения газ 3110 406 двигатель

Потенциальная диаграмма для линии с одной нагрузкой

Решение. Определяем действительные значения напряжений:

U2 макс = U1 — dUмакс = 400 — 57 = 343 В

U2 мин = U1 — dUмин = 400 — 15,2 = 384,8 В

Желаемые напряжения для асинхронных двигателей с Uн = 380 В должны удовлетворять условию:

399 ≥ U2 жел ≥ 361

Подставив в неравенство вычисленные значения напряжений, убеждаемся, что для режима наибольших нагрузок соотношение 399 > 343 > 361 не удовлетворяется, а для наименьших нагрузок 399 > 384,8 > 361 удовлетворяется.

Вывод. В режиме наибольших нагрузок потеря напряжения настолько велика, что напряжение у потребителя выходит за пределы зоны желаемых напряжений (снижается) и не удовлетворяет потребителя.

Этот пример можно проиллюстрировать графически потенциальной диаграммой рис. 3. При отсутствии тока напряжение у потребителя будет численно равно напряжению на питающих шинах. Так как потеря напряжения пропорциональна длине питающей линии, то напряжение при наличии нагрузки изменяется вдоль линии по наклонной прямой от величины U1 = 400 В до величины U2 макс = 343 В и величины U2 мин = 384,8 В.

Как видно из диаграммы, напряжение в режиме наибольшей нагрузки вышло из зоны желаемых напряжений (точка Б графика).

Таким образом, даже при постоянной величине напряжения на шинах питающего трансформатора, резкие изменения нагрузки могут создать у приемника недопустимую величину напряжения.

Кроме того, может оказаться, что при изменениях нагрузки в сети от наибольшей нагрузки в дневное время до наименьшей нагрузки в ночное время сама энергетическая система не сможет обеспечить должной величины напряжения на выводах трансформатора. В обоих этих случаях следует прибегнуть к средствам местного, главным образом, ступенчатого изменения напряжения.

Источник



Падение и потеря напряжения в ЛЭП

Среди параметров, которые характеризуют режимы ЛЭП имеются такие из них, как падение и потеря напряжения.

Падением напряжения в ЛЭП называется векторная (геометрическая) разность между напряжениями начала и конца линии.

Это падение напряжения, комплексное число, имеет действительную и мнимую части.

BC – действительная часть падения напряжения (продольная составляющая падения напряжения), .

AC – мнимая часть падения напряжения (поперечная составляющая падения напряжения), .

Потерей напряжения называется алгебраическая разность напряжений в начале и конце линии.

BD – разность векторов (если повернуть на угол ).

Проанализируем как будут меняться падения и потери напряжения в зависимости от параметров линии (сопротивлений).

Зависимость погонных сопротивлений от сечения провода

Для распределительных сетей, где где используются малые сечения проводов, угол , поперечная составляющая падения напряжения мала, а потеря напряжения практически равна продольной составляющей падения напряжения.

Таким образом, в распределительных сетях и питающих сетях напряжением до 110 кВ включительно при расчетах режимов можно пренебречь поперечной составляющей падения напряжения, а продольную составляющую считать равной потере напряжения и расчет выполнять по потере напряжения.

Для питающих сетей угол значительный, поперечной составляющей пренебрегать нельзя, поэтому в расчетах питающих сетей напряжением 220 кВ и выше необходимо учитывать как продольную, так и поперечную составляющую и расчет вести по падению напряжения.

Если будут известны данные в начале линии (P, Q, U), то в формулах изменяются только индексы

Источник