Mikä on jännitehäviö ja jännitehäviön syyt

Verkkojännitteen menetys

Ymmärtääksesi, mikä jännitehäviö on, harkitse kolmivaiheisen vaihtovirtajohdon jännitevektorikaaviota (kuva 1), jossa on yksi kuorma johdon päässä (kuva 1)I.

Oletetaan, että nykyinen vektori on jaettu komponenteiksi Azi ja AzP. Kuvassa Kuviossa 2 vaihejännitevektorit linjan päässä piirretään mittakaavassa U3ph ja virta AziLing vaiheittain kulmalla φ2.

Saadaksesi jännitevektorin linjan U1φ alussa, joka seuraa vektoria lopussa U2ph, piirrä jännite-asteikolle linjan jännitehäviön kolmio (abc). Tätä varten vektori ab, joka on yhtä suuri kuin johdon virran ja aktiivisen resistanssin tulo (AzR), sijaitsee yhdensuuntaisesti virran kanssa ja vektori b° C, joka on yhtä suuri kuin johdon virran ja induktiivisen resistanssin tulo ( AzX), on kohtisuorassa nykyiseen vektoriin .Näissä olosuhteissa pisteitä O ja c yhdistävä suora vastaa jännitysvektorin suuruutta ja sijaintia avaruudessa suoran alussa (U1e) suhteessa jännitysvektoriin viivan lopussa (U2e). Yhdistämällä vektorien U1f ja U2e päät saadaan lineaarisen impedanssin ac = IZ jännitehäviövektori.

Riisi. 1. Kaavio yhdellä rivin loppukuormalla

Riisi. 2. Vektorikaavio jännitteistä yhdellä kuormalla. Verkkojännitteen menetys.

Sovi kutsuva jännitehäviö algebrallinen ero vaihejännitteiden välillä linjan alussa ja lopussa, eli segmentti ad tai lähes yhtä suuri segmentti ac '.

Vektorikaavio ja siitä johdetut suhteet osoittavat, että jännitehäviö riippuu verkon parametreista sekä virran tai kuorman aktiivisista ja loiskomponenteista.

Verkon jännitehäviön määrää laskettaessa tulee aina huomioida aktiivinen resistanssi, ja induktiivinen vastus voidaan jättää huomiotta valaistusverkoissa ja verkoissa, jotka on tehty poikkileikkaukseltaan enintään 6 mm2 ja kaapeleissa enintään 35 mm2.

Jännitehäviön määritys verkossa

Kolmivaiheisen järjestelmän jännitehäviö ilmoitetaan yleensä lineaarisille suureille, jotka määritetään kaavalla

jossa l — verkon vastaavan osuuden pituus, km.

Jos korvaamme virran teholla, kaava saa muotoa:

jossa P. — pätöteho, B- loisteho, kVar; l — osuuden pituus, km; Un — verkon nimellisjännite, kV.

Verkkojännitteen muutos

Sallittu jännitteen pudotus

Jokaiselle tehovastaanottimelle tietty jännitehäviö... Esimerkiksi oikosulkumoottoreiden jännitetoleranssi on ± 5 % normaaleissa olosuhteissa.Tämä tarkoittaa, että jos tämän sähkömoottorin nimellisjännite on 380 V, niin jännitettä U„extra = 1,05 Un = 380 x1,05 = 399 V ja U»add = 0,95 Un = 380 x 0,95 = 361 V on pidettävä jännitteenä suurimmat sallitut jännitearvot. Luonnollisesti kaikki välijännitteet arvojen 361 ja 399 V välillä tyydyttävät myös käyttäjää ja muodostavat tietyn alueen, jota voidaan kutsua haluttujen jännitteiden vyöhykkeeksi.

Koska yrityksen toiminnan aikana kuormituksessa tapahtuu jatkuva muutos (johtimien läpi kulkeva teho tai virta tiettyyn aikaan päivästä), verkossa tapahtuu erilaisia ​​jännitehäviöitä, jotka vaihtelevat korkeimmista vastaavista arvoista. maksimikuormitustilaan dUmax, pienimpään dUmin:iin, joka vastaa käyttäjän minimikuormitusta.

Näiden jännitehäviöiden määrän laskemiseksi käytä kaavaa:

Jännitteiden vektorikaaviosta (kuva 2) seuraa, että vastaanottimen todellinen jännite U2f saadaan vähentämällä jännitteestä rivin U1f alussa arvo dUf, tai siirtymällä lineaariseen eli vaiheeseen. -vaihejännite, saadaan U2 = U1 — dU

Jännitehäviöiden laskeminen

Esimerkki. Asynkronisista moottoreista koostuva kuluttaja on kytketty yrityksen muuntaja-aseman väyliin, jotka ylläpitävät vakiojännitettä koko päivän U1 = 400 V.

Suurin käyttäjäkuormitus havaitaan klo 11, kun taas jännitehäviö dUmax = 57 V tai dUmax% = 15%. Pienin kuluttajakuorma vastaa lounastaukoa, kun taas dUmin — 15,2 V eli dUmin% = 4 %.

On tarpeen määrittää käyttäjän todellinen jännite suurimmassa ja pienimmässä kuormitustilassa ja tarkistaa, että se on halutulla jännitealueella.

Riisi. 3. Potentiaalikaavio linjalle, jossa on yksi kuorma, jännitehäviön määrittämiseksi

Vastaus. Määritä todelliset jännitearvot:

U2Max = U1 - dUmax = 400 - 57 = 343 V

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

Halutun jännitteen asynkronisille moottoreille, joiden Un = 380 V on täytettävä ehto:

399 ≥ U2zhel ≥ 361

Korvaamalla lasketut jännitysarvot epäyhtälöön, varmistamme, että suurimmalla kuormitustavalla suhde 399> 343> 361 ei täyty ja pienimmille kuormille 399> 384,8> 361 täyttyy.

Poistu. Suurimpien kuormien tilassa jännitehäviö on niin suuri, että käyttäjän jännite poistuu haluttujen jännitteiden vyöhykkeeltä (lasku) eikä tyydytä käyttäjää.

Tämä esimerkki voidaan havainnollistaa graafisesti kuvan 1 potentiaalikaaviolla. 3. Virran puuttuessa käyttäjän jännite on numeerisesti yhtä suuri kuin syöttöväylän jännite. Koska jännitehäviö on verrannollinen syöttöjohdon pituuteen, jännite kuormituksen ollessa päällä muuttuu linjaa pitkin kaltevassa suorassa linjassa arvosta U1 = 400 V arvoon U2Max = 343 V ja U2min = 384,8 V .

Kuten kaaviosta näkyy, jännite suurimmalla kuormituksella on poistunut haluttujen jännitteiden vyöhykkeestä (käyrän piste B).

Siten jopa jatkuvalla jännitteellä syöttömuuntajan kiskoissa, äkilliset kuormituksen muutokset voivat aiheuttaa vastaanottimessa ei-hyväksyttävän jännitearvon.

Lisäksi voi käydä niin, että kun verkon kuormitus muuttuu suurimmasta päiväkuormasta pienimpään yöllä, sähköjärjestelmä ei itse pysty tuottamaan tarvittavaa jännitettä muuntajan liittimiin. Molemmissa tapauksissa on turvauduttava paikalliseen, pääasiassa jännitteen muutokseen.

Jännitteen menetys muuntajassa (kuvassa)