电压降网络的计算

电压降网络的计算当电能消费者的终端供应给定电动机或设备的设计电压时,电能消费者正常运行。当电力通过电线传输时,部分电压因电线的电阻而损失,结果,在线路的末端,即在消费者处,电压小于线路的开始处的电压.

与正常情况相比,消费者电压的降低会影响受电弓的运行,无论是用于电力还是照明负载。因此,在计算任何电力线时,电压偏差不应超过允许的标准,通常,从当前负载中选择并用于加热的网络会通过电压损失进行检查。

电压损失ΔU称为线路首端和末端(线路段)的电压差。通常以相对单位指定 ΔU — 相对于标称电压。解析地,电压损失由以下公式确定:

式中P——有功功率,kW,Q——无功功率,kvar,ro——线路电阻,Ohm/km,xo——线路感性电阻,Ohm/km,l——线路长度,km,Unom——标称电压, 千伏

参考表中给出了用电线 A-16 A-120 制成的架空线路的有源电阻和感应电阻(欧姆/公里)值。 1公里铝(A类)和钢铝(AC类)导体的有源电阻也可由下式确定:

式中F为铝线截面或交流线铝部分的截面,mm2(不考虑交流线钢部分的导电率)。

根据 PUE(《电气安装规则》),对于电网,电压偏离正常值不应超过 ± 5%,对于工业企业和公共建筑的电气照明网络 — 从 +5 到 — 2.5%,对于住宅电气照明网络建筑物和室外照明 ± 5%。在计算网络时,他们从允许的电压损失出发。

考虑到电网设计和运行的经验,允许的电压损失如下:对于低压 - 从变压器室的母线到最远的用电设备 - 6%,这种损失大致分布如下:从车站或降压变电站到房屋入口,取决于负载密度——从 3.5 到 5%,从入口到最远的用户——从 1 到 2.5%,对于正常情况下的高压网络在有线网络上运行——6%,在架空——8%,在有线网络的网络紧急模式下——10%,在空中——12%。

一般认为,电压为6-10kV的三相三线制线路均以均载方式工作,即这种线路的每一相均负载均匀。在低压网络中,由于照明负载,相间很难实现均匀分配,这就是为什么最常使用三相电流为 380/220 V 的 4 线系统的原因。在这个系统中,电动机连接到线性电线,照明分布在火线和零线之间。这样,三相的负载就均衡了。

计算时,可以同时使用指示的功率和与这些功率对应的电流值。在几公里长的线路中,特别适用于电压为 6-10 kV 的线路,它是必须考虑导线的感性电阻对线路中电压损耗的影响。

计算时,铜线和铝线的感应电阻可以假设为 0.32-0.44 欧姆/公里,在线间距较小(500-600 毫米)和线截面超过 95 时应取较低的值mm2 和更多,距离为 1000 mm 或更远,横截面为 10-25 mm2。

考虑到导线的感应电阻,三相线路每根导线中的电压损耗可通过以下公式计算

其中右边第一项是有功分量,第二项是电压损失的无功分量。

考虑到导体的感应电阻,计算有色金属导体的电力线的电压损失的程序如下:

1、我们将铝线或钢铝线的感应电阻平均值设置为0.35欧姆/公里。

2. 我们计算有功和无功负载 P、Q。

3.计算无功(感性)电压损失

4、允许有功电压损失定义为规定网络电压损失与无功电压损失之差:

5.确定导线截面s,mm2

其中 γ 是电阻率的倒数( γ = 1 / ro — 电导率)。

6. 我们选择最接近的 s 标准值,并为它找到距线路 1 km 处的有源和感性电阻 (ro, NS)。

7.计算更新值 电压损失 根据公式。

结果值不应超过允许的电压损失。如果事实证明它更容易接受,那么您将不得不使用更大(下一个)截面的电线并重新计算。

对于直流线路,没有感应电阻,上面给出的一般公式已简化。

计算网络NS恒流电压损失。

设功率P、W沿长度为l、mm的线传输,这个功率对应于电流

其中 U 是标称电压 V。

两端导线电阻

其中p是导体的电阻率,s是导体的横截面,mm2。

线电压损失

最后一个表达式可以在已知负载的情况下对现有线路中的电压损耗进行计算,或者为给定负载选择导体的横截面

计算单相交流网络的电压损失。

如果负载是纯活动的(照明、加热设备等),则计算与上述恒定线计算没有区别。如果混合负载,即功率因数不一致,则计算公式为:

线路电压损失

以及所需的导线截面

对于电压为 0.4 kV 的配电网,为木材或木工企业的生产线和其他电力接收器供电,制定了其设计方案并计算了各个部分的电压损失。在这种情况下为了计算方便,使用特殊的表格。让我们举一个这样的表格的例子,它显示了电压为 0.4 kV 的铝导线三相架空线路中的电压损失。


电压损失由以下公式确定:

其中,ΔU——电压损耗,V,ΔUsection——相对损耗值,每 1 kW • km 的百分比,Ma——传输功率 P (kW) 与线路长度的乘积,kW • km。

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