Čo je strata napätia a príčiny straty napätia

Strata sieťového napätia

Aby ste pochopili, čo je strata napätia, zvážte vektorový diagram napätia trojfázového vedenia striedavého prúdu (obr. 1) s jednou záťažou na konci vedenia (obr. 1)I).

Predpokladajme, že aktuálny vektor je rozložený na zložky Azi a AzP. Na obr. 2 sú vektory fázového napätia na konci vedenia nakreslené v mierke U3ph a prúd AziLing vo fáze o uhol φ2.

Ak chcete získať vektor napätia na začiatku čiary U1φ nasleduje vektor na konci U2ph, nakreslite trojuholník poklesu napätia na vedení (abc) na stupnici napätia. Na tento účel je vektor ab rovný súčinu prúdu a aktívneho odporu vedenia (AzR) umiestnený rovnobežne s prúdom a vektor b°C sa rovná súčinu prúdu a indukčného odporu vedenia ( AzX), je kolmá na aktuálny vektor .Za týchto podmienok priamka spájajúca body O a c zodpovedá veľkosti a polohe vektora napätia na začiatku čiary (U1e) vzhľadom na vektor napätia na konci čiary (U2e). Spojením koncov vektorov U1f a U2e dostaneme vektor poklesu napätia lineárnej impedancie ac = IZ.

Ryža. 1. Schéma s jedným koncovým zaťažením

Ryža. 2. Vektorový diagram napätí pre vedenie s jednou záťažou. Strata sieťového napätia.

Dohodnite sa na nazývaní straty napätia algebraickým rozdielom medzi fázovými napätiami na začiatku a na konci vedenia, to znamená segment ad alebo takmer rovnaký segment ac'.

Vektorový diagram a z neho odvodené vzťahy ukazujú, že strata napätia závisí od parametrov siete, ako aj od aktívnej a jalovej zložky prúdu alebo záťaže.

Pri výpočte veľkosti straty napätia v sieti je potrebné vždy brať do úvahy aktívny odpor a indukčný odpor možno zanedbať v sieťach osvetlenia a v sieťach s prierezmi do 6 mm2 a káblomi do 35 mm2.

Stanovenie straty napätia v sieti

Strata napätia pre trojfázový systém je zvyčajne indikovaná pre lineárne veličiny, ktoré sú určené vzorcom

kde l — dĺžka zodpovedajúceho úseku siete, km.

Ak nahradíme prúd výkonom, vzorec bude mať tvar:

kde P. — činný výkon, B- jalový výkon, kVar; l — dĺžka úseku, km; Un — menovité napätie siete, kV.

Zmena sieťového napätia

Prípustný pokles napätia

Pre každý výkonový prijímač určitá strata napätia... Napríklad indukčné motory majú za normálnych podmienok toleranciu napätia ± 5 %.To znamená, že ak je menovité napätie tohto elektromotora 380 V, potom napätie U„extra = 1,05 Un = 380 x 1,05 = 399 V a U»add = 0,95 Un = 380 x 0,95 = 361 V treba považovať za maximálne povolené hodnoty napätia. Samozrejme, všetky stredné napätia medzi hodnotami 361 a 399 V uspokoja aj užívateľa a tvoria určitú zónu, ktorú možno nazvať zónou požadovaných napätí.

Pretože počas prevádzky podniku dochádza k neustálej zmene zaťaženia (výkon alebo prúd pretekajúci drôtmi v určitom čase dňa), potom v sieti dôjde k rôznym stratám napätia, ktoré sa líšia od najvyšších zodpovedajúcich hodnôt. do režimu maximálnej záťaže dUmax, na najmenšiu dUmin zodpovedajúcu minimálnej záťaži užívateľa.

Na výpočet množstva týchto strát napätia použite vzorec:

Z vektorového diagramu napätí (obr. 2) vyplýva, že skutočné napätie prijímača U2f získame, ak od napätia na začiatku riadku U1f odčítame hodnotu dUf, alebo pri prechode na lineárne, t.j. -na-fázové napätie, dostaneme U2 = U1 — dU

Výpočet strát napätia

Príklad. Spotrebič pozostávajúci z asynchrónnych motorov je pripojený na zbernice transformovne podniku, ktoré udržiavajú konštantné napätie po celý deň U1 = 400 V.

Najvyššie užívateľské zaťaženie je zaznamenané o 11:00, pričom strata napätia dUmax = 57 V alebo dUmax% = 15%. Najmenšie zaťaženie spotrebiteľa zodpovedá obedňajšej prestávke, pričom dUmin — 15,2 V, alebo dUmin% = 4 %.

Je potrebné určiť skutočné napätie u užívateľa v režime najvyššej a najnižšej záťaže a skontrolovať, či je v požadovanom rozsahu napätia.

Ryža. 3. Diagram potenciálu pre vedenie s jednou záťažou na určenie straty napätia

Odpoveď. Zistite skutočné hodnoty napätia:

U2Max = U1 — dUmax = 400 — 57 = 343 V

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

Požadované napätie pre asynchrónne motory s Un = 380 V musí spĺňať podmienku:

399 ≥ U2zhel ≥ 361

Dosadením vypočítaných hodnôt napätia do nerovnosti sa ubezpečíme, že pre najväčší režim zaťaženia nie je splnený pomer 399> 343> 361 a pre najmenšie zaťaženie 399> 384,8> 361.

VÝCHOD. V režime najväčšieho zaťaženia je úbytok napätia taký veľký, že napätie u užívateľa ide mimo zónu požadovaných napätí (pokles) a neuspokojuje užívateľa.

Tento príklad možno graficky znázorniť potenciálovým diagramom na obr. 3. Pri absencii prúdu sa napätie u užívateľa bude číselne rovnať napätiu napájacích zberníc. Keďže úbytok napätia je úmerný dĺžke napájacieho vedenia, napätie v prítomnosti záťaže sa mení pozdĺž vedenia v šikmej priamke z hodnoty U1 = 400 V na hodnotu U2Max = 343 V a U2min = 384,8 V. .

Ako je zrejmé z diagramu, napätie pri najvyššom zaťažení opustilo zónu požadovaných napätí (bod B na grafe).

Takže aj pri konštantnom napätí na prípojniciach napájacieho transformátora môžu náhle zmeny záťaže vytvoriť neprijateľnú hodnotu napätia na prijímači.

Okrem toho sa môže stať, že pri zmene záťaže siete z najvyššej záťaže cez deň na najnižšiu v noci samotná elektrizačná sústava nebude schopná zabezpečiť potrebné napätie na svorkách transformátora. V oboch prípadoch je potrebné použiť prostriedky miestnej, najmä zmeny napätia.

Strata napätia v transformátore (na obrázkoch)