壓降網絡的計算

壓降網絡的計算當電能消費者的終端供應給定電動機或設備的設計電壓時,電能消費者正常運行。當電力通過電線傳輸時,部分電壓因電線的電阻而損失,結果,在線路的末端,即在消費者處,電壓小於線路的開始處的電壓.

與正常情況相比,消費者電壓的降低會影響受電弓的運行,無論是用於電力還是照明負載。因此,在計算任何電力線時,電壓偏差不應超過允許的標準,通常,從當前負載中選擇並用於加熱的網絡會通過電壓損失進行檢查。

電壓損失ΔU稱為線路首端和末端(線路段)的電壓差。通常以相對單位指定 ΔU — 相對於標稱電壓。解析地,電壓損失由以下公式確定:

式中P——有功功率,kW,Q——無功功率,kvar,ro——線路電阻,Ohm/km,xo——線路感性電阻,Ohm/km,l——線路長度,km,Unom——標稱電壓, 千伏

參考表中給出了用電線 A-16 A-120 製成的架空線路的有源電阻和感應電阻值(歐姆/公里)。鋁(A類)和鋼鋁(AC類)導體1公里的有源電阻也可由下式確定:

式中F為鋁線截面或交流線鋁部分的截面,mm2(不考慮交流線鋼部分的導電率)。

根據 PUE(«電氣安裝規則»),對於電網,電壓偏離正常值不應超過 ± 5%,對於工業企業和公共建築的電氣照明網絡 - 從 +5 到 - 2.5%,對於住宅電氣照明網絡建築物和室外照明 ± 5%。在計算網絡時,他們從允許的電壓損失出發。

考慮到電網設計和運行的經驗,允許的電壓損失如下:對於低壓 - 從變壓器室的母線到最遠的用電設備 - 6%,這種損失大致分佈如下:從車站或降壓變電站到房屋入口,取決於負載密度——從 3.5 到 5%,從入口到最遠的用戶——從 1 到 2.5%,對於正常情況下的高壓網絡在有線網絡上運行——6%,在架空——8%,在有線網絡的網絡緊急模式下——10%,在空中——12%。

一般認為,電壓為6-10kV的三相三線製線路均以均載方式工作,即這種線路的每一相均負載均勻。在低壓網絡中,由於照明負載,相間很難實現均勻分配,這就是為什麼最常使用三相電流為 380/220 V 的 4 線系統的原因。在這個系統中,電動機連接到線性電線,照明分佈在火線和零線之間。這樣三相的負載就均衡了。

計算時,可以同時使用指示的功率和與這些功率對應的電流值。在幾公里長的線路中,特別適用於電壓為 6-10 kV 的線路,它是必須考慮導線的感性電阻對線路中電壓損耗的影響。

計算時,銅線和鋁線的感應電阻可以假設為 0.32-0.44 歐姆/公里,在線間距較小(500-600 毫米)和線截面超過 95 時應取較低的值mm2 和更多,距離為 1000 mm 或更遠,橫截面為 10-25 mm2。

考慮到導線的感應電阻,三相線路每根導線中的電壓損耗可通過以下公式計算

其中右邊第一項是有功分量,第二項是電壓損失的無功分量。

考慮到導體的感應電阻,計算有色金屬導體的電力線的電壓損失的程序如下:

1、我們將鋁線或鋼鋁線的感應電阻平均值設置為0.35歐姆/公里。

2. 我們計算有功和無功負載 P、Q。

3.計算無功(感性)電壓損失

4、允許有功電壓損失定義為規定網絡電壓損失與無功電壓損失之差:

5.確定導線截面s,mm2

其中 γ 是電阻率的倒數( γ = 1 / ro — 電導率)。

6. 我們選擇最接近的 s 標準值,並為它找到距線路 1 km 處的有源和感性電阻 (ro, NS)。

7.計算更新值 電壓損失 根據公式。

結果值不應超過允許的電壓損失。如果事實證明它更容易接受,那麼您將不得不使用更大(下一個)截面的電線並重新計算。

對於直流線路,沒有感應電阻,上面給出的一般公式已簡化。

計算網絡NS恆流電壓損失。

設功率P、W沿長度為l、mm的線傳輸,這個功率對應於電流

其中 U 是標稱電壓 V。

兩端導線電阻

其中p是導體的電阻率,s是導體的橫截面,mm2。

線路電壓損失

最後一個表達式可以在已知負載的情況下對現有線路中的電壓損耗進行計算,或者為給定負載選擇導體的橫截面

計算單相交流網絡的電壓損失。

如果負載是純活動的(照明、加熱設備等),則計算與上述恆定線計算沒有區別。如果混合負載,即功率因數不一致,則計算公式為:

線路電壓損失

以及所需的導線截面

對於電壓為 0.4 kV 的配電網,為木材或木工企業的生產線和其他電力接收器供電,制定了其設計方案併計算了各個部分的電壓損失。為了在這種情況下計算方便,請使用特殊表格。讓我們舉一個這樣的表格的例子,它顯示了電壓為 0.4 kV 的鋁導線三相架空線路中的電壓損失。


電壓損失由以下公式確定:

其中,ΔU——電壓損耗,V,ΔUsection——相對損耗值,每 1 kW • km 的百分比,Ma——傳輸功率 P (kW) 與線路長度的乘積,kW • km。

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