Co je ztráta napětí a příčiny ztráty napětí

Ztráta síťového napětí

Abyste pochopili, co je ztráta napětí, zvažte vektorový diagram napětí třífázového střídavého vedení (obr. 1) s jedinou zátěží na konci vedení (obr. 1)I).

Předpokládejme, že aktuální vektor je rozložen na složky Azi a AzP. Na Obr. 2 jsou vektory fázového napětí na konci vedení nakresleny v měřítku U3ph a proud AziLing ve fázi o úhel φ2.

Chcete-li získat vektor napětí na začátku přímky U1φ následuje vektor na konci U2ph, nakreslete na stupnici napětí trojúhelník poklesu napětí na lince (abc). K tomu je vektor ab, rovný součinu proudu a činného odporu vedení (AzR), umístěn rovnoběžně s proudem a vektor b°C rovný součinu proudu a indukčního odporu vedení ( AzX), je kolmá na aktuální vektor .Za těchto podmínek přímka spojující body O a c odpovídá velikosti a poloze v prostoru vektoru napětí na začátku přímky (U1e) vzhledem k vektoru napětí na konci přímky (U2e). Spojením konců vektorů U1f a U2e získáme vektor poklesu napětí lineární impedance ac = IZ.

Rýže. 1. Schéma s jedním koncovým zatížením

Rýže. 2. Vektorový diagram napětí pro vedení s jednou zátěží. Ztráta síťového napětí.

Souhlaste s voláním ztráty napětí jako algebraický rozdíl mezi fázovými napětími na začátku a na konci vedení, to znamená segment ad nebo téměř stejný segment ac'.

Vektorový diagram a z něj odvozené vztahy ukazují, že úbytek napětí závisí na parametrech sítě a také na aktivní a jalové složce proudu nebo zátěže.

Při výpočtu velikosti úbytku napětí v síti je třeba vždy zohlednit činný odpor a indukční odpor lze zanedbat u osvětlovacích sítí a v sítích provedených do průřezů 6 mm2 a kabelů do 35 mm2.

Stanovení ztráty napětí v síti

Ztráta napětí pro třífázovou soustavu se obvykle udává pro lineární veličiny, které jsou určeny vzorcem

kde l — délka odpovídajícího úseku sítě, km.

Pokud nahradíme proud výkonem, vzorec bude mít tvar:

kde P. — činný výkon, B- jalový výkon, kVar; l — délka úseku, km; Un — jmenovité síťové napětí, kV.

Změna síťového napětí

Přípustný pokles napětí

Pro každý výkonový přijímač určitá ztráta napětí... Například indukční motory mají za normálních podmínek toleranci napětí ± 5 %.To znamená, že pokud je jmenovité napětí tohoto elektromotoru 380 V, pak je třeba považovat napětí U„extra = 1,05 Un = 380 x1,05 = 399 V a U»add = 0,95 Un = 380 x 0,95 = 361 V za maximální povolené hodnoty napětí. Samozřejmě všechna střední napětí mezi hodnotami 361 a 399 V uspokojí uživatele a tvoří určitou zónu, kterou lze nazvat zónou požadovaných napětí.

Protože během provozu podniku dochází k neustálé změně zatížení (výkon nebo proud protékající vodiči v určitou denní dobu), dojde v síti k různým ztrátám napětí, které se liší od nejvyšších odpovídajících hodnot. do režimu maximálního zatížení dUmax, na nejmenší dUmin odpovídající minimálnímu zatížení uživatele.

Pro výpočet množství těchto ztrát napětí použijte vzorec:

Z vektorového diagramu napětí (obr. 2) vyplývá, že skutečné napětí přijímače U2f získáme, odečteme-li od napětí na začátku čáry U1f hodnotu dUf, nebo při přechodu na lineární, t.j. -na sdružené napětí, dostaneme U2 = U1 — dU

Výpočet ztrát napětí

Příklad. Spotřebič sestávající z asynchronních motorů je připojen ke sběrnicím trafostanice podniku, které udržují konstantní napětí po celý den U1 = 400 V.

Nejvyšší uživatelské zatížení je zaznamenáno v 11 hodin, přičemž ztráta napětí dUmax = 57 V nebo dUmax% = 15 %. Nejmenší spotřebitelské zatížení odpovídá polední přestávce, zatímco dUmin — 15,2 V, nebo dUmin% = 4 %.

Je nutné zjistit skutečné napětí u uživatele v režimu nejvyšší a nejnižší zátěže a zkontrolovat, zda je v požadovaném rozsahu napětí.

Rýže. 3. Diagram potenciálu pro vedení s jednou zátěží pro určení ztráty napětí

Odpovědět. Určete skutečné hodnoty napětí:

U2Max = U1 — dUmax = 400 — 57 = 343 V

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

Požadované napětí pro asynchronní motory s Un = 380 V musí splňovat podmínku:

399 ≥ U2zhel ≥ 361

Dosazením vypočtených hodnot napětí do nerovnosti zajistíme, že pro režim největšího zatížení není splněn poměr 399> 343> 361 a pro nejmenší zatížení 399> 384,8> 361.

Výstup. V režimu největší zátěže je úbytek napětí tak velký, že napětí u uživatele jde mimo zónu požadovaných napětí (pokles) a neuspokojuje uživatele.

Tento příklad lze graficky znázornit potenciálovým diagramem na Obr. 3. Při nepřítomnosti proudu se napětí u uživatele bude číselně rovnat napětí napájecích sběrnic. Protože úbytek napětí je úměrný délce napájecího vedení, mění se napětí za přítomnosti zátěže podél vedení šikmo z hodnoty U1 = 400 V na hodnotu U2Max = 343 V a U2min = 384,8 V .

Jak je patrné z diagramu, napětí při nejvyšší zátěži opustilo zónu požadovaných napětí (bod B na grafu).

I při konstantním napětí na přípojnicích napájecího transformátoru tak mohou náhlé změny zátěže vytvořit na přijímači nepřijatelnou hodnotu napětí.

Navíc se může stát, že při změně zátěže sítě z nejvyšší zátěže přes den na nejnižší zátěž v noci nebude elektrizační soustava sama schopna zajistit potřebné napětí na svorkách transformátoru. V obou případech se musí uchýlit se k prostředkům místní, především změny napětí.

Ztráta napětí v transformátoru (na obrázcích)