Расчет сетей по потерям напряжения

Потребители электрической энергии работают нормально, когда на их зажимы подается то напряжение, на которое рассчитаны данный электродвигатель или устройство. При передаче электроэнергии по проводам часть напряжения теряется на сопротивление проводов и в результате в конце линии, т. е. у потребителя, напряжение получается меньшим, чем в начале линии.

Понижение напряжения у потребителя по сравнению с нормальным сказывается на работе токоприемника, будь то силовая или осветительная нагрузка. Поэтому при расчете любой линии электропередачи отклонения напряжений не должны превышать допустимых норм, сети, выбранные по току нагрузки и рассчитанные на нагрев, как правило, проверяют по потере напряжения.

Потерей напряжения Δ U называют разность напряжений в начале и конце линии (участка линии) . ΔU принято определять в относительных единицах — по отношению к номинальному напряжению. Аналитически потеря напряжения определена формулой:

где P — активная мощность, кВт, Q — реактивная мощность, квар, ro — активное сопротивление линии, Ом/км, xo — индуктивное сопротивление линии, Ом/км, l — длина линии, км, U ном — номинальное напряжение, кВ.

Значения активного и индуктивного сопротивлений (Ом/км) для воздушных линий, выполненных проводом марки А-16 А-120 даны в справочных таблицах. Активное сопротивление 1 км алюминиевых (марки А) и сталеалюминевых (марки АС) проводников можно определить также по формуле:

где F — поперечное сечение алюминиевого провода или сечение алюминиевой части провода АС, мм 2 (проводимость стальной части провода АС не учитывают).

Согласно ПУЭ («Правилам устройства электроустановок»), для силовых сетей отклонение напряжения от нормального должно составлять не более ± 5 %, для сетей электрического освещения промышленных предприятий и общественных зданий — от +5 до — 2,5%, для сетей электрического освещения жилых зданий и наружного освещения ±5%. При расчете сетей исходят из допустимой потери напряжений.

Учитывая опыт проектирования и эксплуатации электрических сетей, принимают следующие допустимые величины потери напряжений: для низкого напряжения — от шин трансформаторного помещения до наиболее удаленного потребителя — 6%, причем эта потеря распределяется примерно следующим образом: от станции или понизительной трансформаторной подстанции и до ввода в помещение в зависимости от плотности нагрузки — от 3,5 до 5 %, от ввода до наиболее удаленного потребителя — от 1 до 2,5%, для сетей высокого напряжения при нормальном режиме работы в кабельных сетях — 6%, в воздушных— 8%, при аварийном режиме сети в кабельных сетях – 10 % и в воздушных— 12 %.

Считают, что трехфазные трехпроводные линии напряжением 6—10 кВ работают с равномерной нагрузкой, т. е что каждая из фаз такой линии нагружена равномерно. В сетях низкого напряжения из-за осветительной нагрузки добиться равномерного ее распределения между фазами бывает трудно, поэтому там чаще всего применяют 4-проводную систему трехфазного тока 380/220 В. При данной системе электродвигатели присоединяют к линейным проводам, а освещение распределяется между линейными и нулевым проводами. Таким путем уравнивают нагрузку на все три фазы.

Читайте также: Дайз как сделать шину

При расчете можно пользоваться как заданными мощностями, так и величинами токов, которые соответствуют этим мощностям. В линиях, которые имеют протяженность в несколько километров, что, в частности, относится к линиям напряжением 6—10 кВ, приходится учитывать влияние индуктивного сопротивления провода на потерю напряжения в линии.

Для подсчетов индуктивное сопротивление медных и алюминиевых проводов можно принять равным 0,32—0,44 Ом/км, причем меньшее значение следует брать при малых расстояниях между проводами (500—600 мм) и сечениях провода выше 95 мм2, а большее — при расстояниях 1000 мм и выше и сечениях 10—25 мм2.

Потеря напряжения в каждом проводе трехфазной линии с учетом индуктивного сопротивления проводов подсчитывается по формуле

где первый член в правой части представляет собой активную, а второй — реактивную составляющую потери напряжения.

Порядок расчета линии электропередачи на потерю напряжения с проводами из цветных металлов с учетом индуктивного сопротивления проводов следующий:

1. Задаемся средним значением индуктивного сопротивления для алюминиевого или сталеалюминевого провода в 0,35 Ом/км.

2. Рассчитываем активную и реактивную нагрузки P, Q.

3. Подсчитываем реактивную (индуктивную) потерю напряжения

4. Допустимая активная потеря напряжения определяется как разность между заданной потерей линейного напряжения и реактивной:

5. Определяем сечение провода s, мм2

где γ — величина, обратная удельному сопротивлению ( γ = 1/ro — удельная проводимость).

6. Подбираем ближайшее стандартное значение s и находим для него по справочной таблице активное и индуктивное сопротивления на 1 км линии ( ro, хо ).

7. Подсчитываем уточненную величину потери напряжения по формуле.

Полученная величина не должна быть больше допустимой потери напряжения. Если же она оказалась больше допустимой, то придется взять провод большего (следующего) сечения и произвести расчет повторно.

Для линий постоянного тока индуктивное сопротивление отсутствует и общие формулы, приведенные выше, упрощаются.

Расчет сетей п остоянного тока по потерям напряжения.

Пусть мощность P, Вт, надо передать по линии длиной l, мм, этой мощности соответствует ток

где U — номинальное напряжение, В.

Сопротивление провода линии в оба конца

где р — удельное сопротивление провода, s — сечение провода, мм2.

Потеря напряжения на линии

Последнее выражение дает возможность произвести проверочный расчет потери напряжения в уже существующей линии, когда известна ее нагрузка, или выбрать сечение провода по заданной нагрузке

Расчет сетей однофазного переменного тока по потерям напряжения.

Если нагрузка чисто активная (освещение, нагревательные приборы и т. п.), то расчет ничем не отличается от приведенного расчета линии постоянного тока. Если же нагрузка смешанная, т. е. коэффициент мощности отличается от единицы, то расчетные формулы принимают вид:

потери напряжения в линии

а необходимое сечение провода линии

Для распределительной сети 0,4 кВ, питающей технологические линии и другие электроприемники лесопромышленных или деревообрабатывающих предприятий, составляют ее расчетную схему и расчет потери напряжения ведут по отдельным участкам. Для удобства расчетов в таких случаях пользуются специальными таблицами. Приведем пример такой таблицы, где приведены потери напряжения в трехфазной ВЛ с алюминиевыми проводами напряжением 0,4 кВ.

Читайте также: Аналог ханкук китайские шины

Потери напряжения определены следующей формулой:

где Δ U — потеря напряжения, В, Δ U табл — значение относительных потерь, % на 1 кВт•км, Ма — произведение передаваемой мощности Р (кВт) на длину линии, кВт•км.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Видео:07 Расчёт потерь напряжения в сети - Электроснабжение населённого пунктаСкачать

Потери мощности и напряжения в шинопроводах

Видео:Расчет потерь напряжения: формулы и ошибки расчетаСкачать

Потери мощности и напряжения в шинопроводах

ПОТЕРИ МОЩНОСТИ И НАПРЯЖЕНИЯ В ШИНОПРОВОДАХ

а) Потери мощности
Потери активной мощности, кВт, в трехфазном шинопроводе в общем случае без учета потерь в конструкциях где — токи в фазах; — активные сопротивления соответствующих фаз.
При равномерной загрузке фаз и одинаковых сопротивлениях имеем: Если для данного шинопровода известны потери в конструкции шинопровода, то полные потери, кВт: где — потери в конструкции шинопровода, кВт; — коэффициент увеличения потерь за счет конструкций шинопровода, поверхностного эффекта и эффекта близости.
Если известна величина согласно выражению ( 10-7), то потери в шинопроводе, кВт, определяются по выражению Для симметричных шинопроводов при приближенном определении потерь активной мощности можно пользоваться кривыми на рис. 10-8 и 10-9.
При построении графиков на рис. 10-8 и 10-9 коэффициент дополнительных потерь в шинопроводе был принят равным 1,5.
Одновременно при подсчетах был учтен нагрев шин расчетным током.
Кривыми на рис. 10-8 и 10-9 можно пользоваться и при несимметричных шинопроводах, умножая полученное значение потерь активной мощности на отношение , где — коэффициент дополнительных потерь несимметричного шинопровода.

Рис. 10-8. Кривые для определения потерь активной мощности в трех фазах симметричного токопровода с шинным пакетом из двух шин коробчатого сечения.

Рис. 10-9. Кривые для определения потерь активной мощности в трех фазах симметричного токопровода с одинарными шинами коробчатого сечения.

Потери реактивной мощности, квар, в общем случае находятся из выражения: где — индуктивные сопротивления соответствующих фаз.
При симметрии токов имеем: где X — среднее значение индуктивного сопротивления фаз.
Для приближенной оценки потерь реактивной мощности пользоваться кривыми на рис. 10-10.б) Потери напряжения
В общем случае фазные потери напряжения с достаточной степенью приближения определяются выражением где R и X — соответственно активное и индуктивное сопротивлення фазы шинопроводов; — угол сдвига между током и фазным напряжением.
Фазное напряжение в конце шинопровода: где — соответственно фазные напряжения шинопровода.

Рис. 10-10. Кривые для определения потерь реактивной мощности в трех фазах симметричного токопровода с шинными пакетами из двух шин коробчатого сечения при расстояниях между фазами 650 и 1000 мм.

Читайте также: Майкл шин рок звезда

Видео:Расчет падения напряжения СИП проводаСкачать

Расчёты потерь шинопровода

Расчет потерь при применении разного сечения шин шинопровода номинальным током 1600 А.

Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях – важная составляющая общего комплекса энергосберегающих мероприятий. Электроэнергия является единственным видом продукции, транспортировка которой осуществляется за счет расхода определенной части самой продукции, поэтому потери электроэнергии при ее передаче неизбежны. Задача состоит в определении их оптимального уровня и поддержании фактических потерь на этом уровне.

Потери электроэнергии зависят от потерь активной и реактивной мощности. А потери активной мощности напрямую зависят от сечения, материала, и длинны проводника.

1.1. Вычисление потерь шины

1.2. Сопротивление проводника R

2.1. Найти потери шины 8*160мм из алюминия при t=20ºC

2.2. Найти потери шины 6*160мм из алюминия при t=20ºC

2.3. Найти потери шины 8*160мм из алюминия при t=95ºC

2.3.1.Рассчеты удельного сопротивление

2.4 Найти потери шины 6*160мм из алюминия при t=95ºC

Видео:Допустимые потери напряжения в электрических сетях 0,4 кВСкачать

1. Теоретические данные.

Видео:Особенности расчета потерь напряжения в ВЛ-0,4кВСкачать

1.1. Вычисление потерь активной мощности электричества происходит по следующей формуле:

Видео:Как считать потери в сетях СНТСкачать

P=3I 2 *R*10 -3 (кВт),

R — сопротивление проводника (Ом);

Видео:Потери напряжения в электрических сетях 220/380 В и 12 Вольт. Сравнение расчетов с опытомСкачать

1.2. Сопротивление проводника R вычисляется по следующей формуле:

Видео:Как быстро посчитать потери напряжения в сети наружного освещения?Скачать

R=p₂₀*L/S (Ом),

p₂₀ — удельное сопротивление проводника, в случае если T=20ºC, то это табличное значение, которое можно взять в таблице 1, в которой все значения указаны в следующих единицах – Ом*мм 2 /м;

S= – площадь проводника (мм 2 ).

Видео:Расчет падения и потерь напряжения на участке схемы электрической сетиСкачать

1.3. Площадь проводника S вычисляется по следующей формуле:

Видео:Коммерческие и технические потери в сетяхСкачать

S=h*b (мм 2 ),

Видео:Как выбрать кабель по току, мощности и длине. Расчёт сечения жил кабеля по току, мощности и длинеСкачать

1.4. В случае, если температура T≠20ºC, то сопротивление вычисляется по формуле:

Видео:Как без расчета установить потери в сетях СНТСкачать

p=p₂₀*[1+a*(t-20)],

p₂₀ — удельное сопротивление при 20ºC;

a – коэффициент сопротивления, представлены в таблице 2;

t – необходимая нам температура (ºC).

Коэффициенты температурного сопротивления.

Согласно п. 2.2.4. ГОСТ 10434-82 «СОЕДИНЕНИЯ КОНТАКТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ» наибольшая допустимая температура нагрева в установках до 1000 в проводниках из меди, алюминия и его сплавов без защитных покрытий рабочих поверхностей составляет 95 ºC. Т.е. ГОСТ разрешает нагрев шин с 20 до 95 ºC.

Наибольшая допустимая температура нагрева проводников из меди, алюминия и его сплавов с защитными покрытиями составляет 100 ºC, т.е. на 15 ºC. больше.

Сделаем расчет на алюминиевые шины без покрытия

Видео:Урок 261. Потери энергии в ЛЭП. Условие согласования источника тока с нагрузкойСкачать

2. Расчеты.

2.1. Найти потери шины 8*160мм из алюминия при t=20ºC, I=1600A, L=100м

2.1.1. P=3I 2 *R*10 -3 , R=p*L/S, S=h*b объединяя три данные формулы, получаем: Р=(3I 2 *p*L)/h*b*1000.

2.1.2. Расчеты потерь Р=(3*(1600А) 2 *0,028(Oм*мм 2 /м)*100(м))/(160мм*8мм*1000)=16,8кВт

2.2. Найти потери шины 6*160мм из алюминия при t=20ºC, I=1600A, L=100м

2.2.1. Расчеты потерь
Р=(3*(1600А) 2 *0,026(Oм*мм 2 /м)*100(м))/(160мм*6мм)= 22,4кВт

2.3. Найти потери шины 8*160мм из алюминия при t=95ºC, I=1600A, L=100м

2.3.1. Найдем удельное сопротивления при 95ºC:

Р=(3*(1600А) ^2*0,037(Oм*мм^2/м) *100(м))/(160мм*8мм) =22200вт=22,2кВт

2.4. Найти потери шины 6*160мм из алюминия при t=95ºC, I=1600A, L=100м.

2.4.1. Расчеты потерь Р=(3*(1600А)^2*0,1079(Oм*мм^2/м)*100(м))/(160мм*6мм)=29600вт=29,6кВт

Видео:Выбор сечения кабеляСкачать

3. Итоги

В ходе проведенных расчётов, выяснили, что потери составляют:

Итоги сравнения потерь применения разных сечений шин при передаче электроэнергии.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  Автоподбор © 2023
  Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер

  
  

  источники:

  https://fasad-adelante.ru/poterya-napryazheniya-v-shinah

  🔍 Видео

  Подбор автомата, подбор сечения кабеля, расчет токов КЗ и падения напряженияСкачать

  

  Расчёт сечения кабеляСкачать

  

  расчет падения напряжения.Скачать

  

  Кто должен платить за потери электроэнергии в СНТ?Скачать

  

  07 Расчёт потерь напряжения в сети Электроснабжение населённого пунктаСкачать

  

  Пример расчета и оформления схемы электроснабженияСкачать