Jännitehäviöverkkojen laskenta

Sähköenergian kuluttajat toimivat normaalisti, kun heidän liittimiinsä syötetään jännite, jolle kyseinen sähkömoottori tai laite on suunniteltu. Kun sähköä siirretään johtojen kautta, osa jännitteestä häviää johtimien resistanssin takia, ja tämän seurauksena johdon lopussa eli kuluttajalla jännite on pienempi kuin johdon alussa. .

Kuluttajajännitteen lasku normaaliin verrattuna vaikuttaa virroittimen toimintaan, oli kyseessä sitten teho- tai valaistuskuorma. Siksi mitä tahansa voimalinjaa laskettaessa jännitepoikkeamat eivät saa ylittää sallittuja normeja, nykyisestä kuormasta valitut ja lämmitykseen tarkoitetut verkot tarkistetaan yleensä jännitehäviöllä.

Jännitehäviö ΔU kutsutaan jännite-eroksi linjan alussa ja lopussa (linjan osa). On tapana määritellä ΔU suhteellisissa yksiköissä — suhteessa nimellisjännitteeseen. Analyyttisesti jännitehäviö määritetään kaavalla:

missä P — pätöteho, kW, Q — loisteho, kvar, ro — johdon resistanssi, Ohm/km, xo — johdon induktiivinen vastus, Ohm/km, l — johdon pituus, km, Unom — nimellisjännite , kV.

Aktiivisen ja induktiivisen vastuksen arvot (Ohm / km) langalla A-16 A-120 valmistetuille ilmajohtoille on annettu viitetaulukoissa. 1 km:n alumiinijohtimien (luokka A) ja teräs-alumiinijohtimien (luokka AC) aktiivinen resistanssi voidaan määrittää myös kaavalla:

jossa F on alumiinilangan poikkileikkaus tai vaihtovirtalangan alumiiniosan poikkileikkaus, mm2 (AC-langan teräsosan johtavuutta ei oteta huomioon).

PUE:n ("Sähköasennussäännöt") mukaan sähköverkoissa jännitteen poikkeama normaalista saa olla enintään ± 5%, teollisuusyritysten ja julkisten rakennusten sähkövalaistusverkoissa - +5 - -2,5%, asuinrakennuksissa sähkövalaistusverkot rakennukset ja ulkovalaistus ± 5 %. Verkkoja laskettaessa ne lähtevät sallitusta jännitehäviöstä.

Ottaen huomioon sähköverkkojen suunnittelusta ja käytöstä saadut kokemukset otetaan huomioon seuraavat sallitut jännitehäviöt: matalajännitteellä - muuntajahuoneen väylistä kaukaisimpaan kuluttajaan - 6%, ja tämä häviö jakautuu noin seuraavasti: : asemalta tai alaspäinmuuntajalta tilojen sisäänkäyntiin kuormitustiheydestä riippuen - 3,5 - 5%, sisäänkäynnistä kaukaisimmalle käyttäjälle - 1 - 2,5%, suurjänniteverkoille normaalikäytössä toiminta kaapeliverkoissa — 6 %, ilmassa — 8 %, verkon hätätilassa kaapeliverkoissa — 10 % ja antenniverkossa — 12 %.

Uskotaan, että kolmivaiheiset kolmijohdinlinjat, joiden jännite on 6-10 kV, toimivat tasaisella kuormalla, toisin sanoen jokainen tällaisen linjan vaiheista kuormitetaan tasaisesti. Pienjänniteverkoissa valaistuskuorman vuoksi voi olla vaikeaa saavuttaa tasaista vaiheiden jakautumista, minkä vuoksi siellä käytetään useimmiten 4-johtimista kolmivaihevirralla 380/220 V. järjestelmässä sähkömoottorit on kytketty lineaarisiin johtoihin ja valaistus on jaettu linja- ja nollajohtimien kesken. Tällä tavalla kolmen vaiheen kuormitus tasataan.

Laskettaessa voit käyttää sekä ilmoitettuja tehoja että näitä tehoja vastaavien virtojen arvoja. Useiden kilometrien pituisissa linjoissa, mikä koskee erityisesti linjoja, joiden jännite on 6-10 kV, se on On tarpeen ottaa huomioon johdon induktiivisen vastuksen vaikutus johdon jännitehäviöön.

Laskelmia varten kupari- ja alumiinilankojen induktiivisen resistanssin voidaan olettaa olevan 0,32-0,44 ohmia / km, ja alempi arvo tulee ottaa pieniltä etäisyyksiltä johtimien (500-600 mm) ja langan yli 95 poikkileikkausten välillä. mm2 ja enemmän vähintään 1000 mm:n etäisyyksillä ja poikkileikkauksilla 10-25 mm2.

Jännitehäviö kolmivaiheisen johdon jokaisessa johtimessa, ottaen huomioon johtimien induktiivinen vastus, lasketaan kaavalla

jossa ensimmäinen termi oikealla on aktiivinen komponentti ja toinen on jännitehäviön reaktiivinen komponentti.

Ei-rautametallijohtimien sähkölinjan jännitehäviön laskeminen ottaen huomioon johtimien induktiivinen vastus on seuraava:

1. Asetamme alumiini- tai teräs-alumiinilangan induktiivisen vastuksen keskiarvoksi 0,35 ohmia / km.

2. Laskemme aktiivi- ja loiskuormat P, Q.

3. Laske reaktiivinen (induktiivinen) jännitehäviö

4. Sallittu aktiivinen jännitehäviö määritellään määritellyn verkon jännitehäviön ja reaktiivisen jännitehäviön välisenä erona:

5. Määritä langan poikkileikkaus s, mm2

missä γ on ominaisvastuksen käänteisluku ( γ = 1 / ro — ominaisjohtavuus).

6. Valitsemme s:n lähimmän vakioarvon ja etsimme sille aktiivi- ja induktiivisen resistanssin 1 km:n etäisyydeltä linjasta (ro, NS).

7. Laske päivitetty arvo jännitehäviö kaavan mukaan.

Tuloksena oleva arvo ei saa ylittää sallittua jännitehäviötä.Jos se osoittautui hyväksyttävämmäksi, sinun on otettava lanka, jolla on suurempi (seuraava) osa, ja laskettava se uudelleen.

Tasavirtalinjoilla ei ole induktiivista vastusta, ja yllä olevat yleiset kaavat on yksinkertaistettu.

Verkkojen NS vakiovirran jännitehäviön laskenta.

Olkoon teho P, W siirrettävä pitkin viivaa, jonka pituus on l, mm, tämä teho vastaa virtaa

jossa U on nimellisjännite, V.

Johdon vastus molemmissa päissä

missä p on johtimen ominaisresistanssi, s on johtimen poikkileikkaus, mm2.

Verkkojännitteen menetys

Viimeinen lauseke mahdollistaa laskennallisen laskennan olemassa olevan johdon jännitehäviöstä, kun sen kuormitus tunnetaan, tai valita johtimen poikkileikkaus tietylle kuormitukselle

Yksivaiheisten vaihtovirtaverkkojen laskenta jännitehäviöille.

Jos kuorma on puhtaasti aktiivinen (valaistus, lämmityslaitteet jne.), laskenta ei eroa yllä olevasta vakioviivalaskelmasta. Jos kuorma on sekoitettu, eli tehokerroin eroaa yksiköstä, laskentakaavat ovat muotoa:

linjan jännitehäviö

ja tarvittava linjajohtimen osa

Jakeluverkolle, jonka jännite on 0,4 kV, joka syöttää puu- tai puunjalostusyritysten prosessilinjoja ja muita sähköisiä vastaanottimia, laaditaan sen suunnittelukaavio ja lasketaan jännitehäviö yksittäisille osille. Laskennan helpottamiseksi tällaisissa tapauksissa käytä erityisiä taulukoita. Annetaan esimerkki tällaisesta taulukosta, joka näyttää jännitehäviöt kolmivaiheisessa ilmajohdossa, jossa on alumiinijohtimia, joiden jännite on 0,4 kV.

Jännitehäviöt määritetään seuraavalla kaavalla:

missä ΔU — jännitehäviö, V, ΔKäyttö — suhteellisten häviöiden arvo, % 1 kW • km:tä kohti, Ma — lähetetyn tehon P (kW) tulo johdon pituudella, kW • km.