Прорачун мреже пада напона

Потрошачи електричне енергије нормално функционишу када се њихови терминали напајају напоном за који је дати електромотор или уређај пројектован. Када се електрична енергија преноси кроз жице, део напона се губи отпором жица, и као резултат тога, на крају линије, односно код потрошача, напон је мањи него на почетку линије. .

Смањење напона потрошача у поређењу са нормалним утиче на рад пантографа, било да се ради о оптерећењу напајања или осветљењу. Стога, приликом израчунавања било ког далековода, одступања напона не би требало да прелазе дозвољене норме, мреже одабране од тренутног оптерећења и намењене за грејање, по правилу се проверавају губитком напона.

Губитак напона ΔУ назива се разлика у напону на почетку и на крају линије (пресек линије). Уобичајено је да се ΔУ специфицира у релативним јединицама — у односу на називни напон. Аналитички, губитак напона се одређује формулом:

где је П — активна снага, кВ, К — реактивна снага, квар, отпор ро — вода, Охм/км, ко — индуктивни отпор вода, Охм/км, л — дужина вода, км, Уном — називни напон , кВ .

Вредности активног и индуктивног отпора (Охм / км) за надземне водове направљене жицом А-16 А-120 дате су у референтним табелама. Активни отпор 1 км алуминијумских (класа А) и челично-алуминијумских (класа АЦ) проводника се такође може одредити по формули:

где је Ф попречни пресек алуминијумске жице или попречни пресек алуминијумског дела АЦ жице, мм2 (проводљивост челичног дела жице наизменичне струје се не узима у обзир).

Према ПУЕ («Правилима за електричне инсталације»), за електричне мреже одступање напона од нормалног не би требало да буде више од ± 5%, за мреже електричне расвете индустријских предузећа и јавних зграда — од +5 до — 2,5%, за стамбене електричне мреже за осветљење зграда и спољашње осветљење ± 5%. При прорачуну мрежа полазе се од дозвољеног губитка напона.

Узимајући у обзир искуства у пројектовању и експлоатацији електричних мрежа, узимају се следећи дозвољени губици напона: за ниски напон - од сабирница трафо собе до најудаљенијег потрошача - 6%, а овај губитак се распоређује приближно на следећи начин. : од станице или трансформаторске подстанице до улаза у просторије у зависности од густине оптерећења — од 3,5 до 5%, од улаза до најудаљенијег корисника — од 1 до 2,5%, за високонапонске мреже током нормалног рад на кабловским мрежама — 6%, у надземним — 8%, у хитном режиму мреже у кабловским мрежама — 10% и у ваздушним — 12%.

Верује се да трофазни трожични водови напона 6-10 кВ раде са уједначеним оптерећењем, односно свака од фаза таквог вода је равномерно оптерећена. У нисконапонским мрежама због расветног оптерећења може бити тешко постићи равномерну дистрибуцију између фаза, због чега се тамо најчешће користи 4-жични систем са трофазном струјом 380/220 В. У овом система, електромотори су повезани на линеарне жице, а осветљење је распоређено између линијских и неутралних жица. На овај начин се изједначава оптерећење три фазе.

Приликом израчунавања можете користити и назначене снаге и вредности струја које одговарају овим снагама.У водовима дужине од неколико километара, што се посебно односи на водове напона 6-10 кВ, то је неопходно узети у обзир утицај индуктивног отпора жице на губитак напона у води.

За прорачуне, индуктивни отпор бакарних и алуминијумских жица може се претпоставити једнаким 0,32-0,44 Охм / км, а нижу вредност треба узети на малим растојањима између жица (500-600 мм) и попречним пресецима жице преко 95 мм2, и више на растојањима од 1000 мм и више и попречним пресецима 10-25 мм2.

Губитак напона у сваком проводнику трофазне линије, узимајући у обзир индуктивни отпор проводника, израчунава се по формули

где је први члан десно активна компонента а други реактивна компонента губитка напона.

Поступак за израчунавање губитка напона далековода са проводницима од обојених метала, узимајући у обзир индуктивни отпор проводника, је следећи:

1. Поставили смо просечну вредност индуктивног отпора за алуминијумску или челично-алуминијумску жицу на 0,35 Охм / км.

2. Израчунавамо активна и реактивна оптерећења П, К.

3. Израчунајте реактивни (индуктивни) губитак напона

4. Дозвољени губитак активног напона се дефинише као разлика између наведеног губитка напона мреже и губитка реактивног напона:

5. Одредити пресек жице с, мм2

где је γ реципрочна вредност специфичног отпора (γ = 1 / ро — специфична проводљивост).

6. Бирамо најближу стандардну вредност с и за њу налазимо активни и индуктивни отпор на 1 км од линије (ро, НС).

7. Израчунајте ажурирану вредност губитак напона према формули.

Добијена вредност не би требало да прелази дозвољени губитак напона.Ако се испоставило да је прихватљивије, онда ћете морати да узмете жицу са већим (следећим) одељком и поново га израчунате.

За водове једносмерне струје не постоји индуктивни отпор и опште формуле дате горе су поједностављене.

Прорачун мрежа НС константне струје губитка напона.

Нека се снага П, В преноси дуж линије дужине л, мм, ова снага одговара струји

где је У називни напон, В.

Отпор жице на оба краја

где је п специфични отпор проводника, с је попречни пресек проводника, мм2.

Губитак линијског напона

Последњи израз омогућава да се изврши прорачунски прорачун губитка напона у постојећој линији када је њено оптерећење познато, или да се изабере попречни пресек проводника за дато оптерећење.

Прорачун једнофазних мрежа наизменичне струје за губитке напона.

Ако је оптерећење чисто активно (осветљење, уређаји за грејање, итд.), онда се прорачун не разликује од горњег израчунавања константне линије. Ако је оптерећење мешовито, односно фактор снаге се разликује од јединице, онда формуле за прорачун имају облик:

губитак линијског напона

и потребан пресек линијског проводника

За дистрибутивну мрежу напона од 0,4 кВ, која напаја процесне водове и друге електричне пријемнике предузећа за обраду дрвета или дрвета, израђује се њена пројектна шема и израчунава се губитак напона за поједине секције. За погодност прорачуна у таквим случајевима користите посебне табеле. Дајемо пример такве табеле, која приказује губитке напона у трофазном надземном воду са алуминијумским проводницима напона од 0,4 кВ.

Губици напона се одређују по следећој формули:

где је ΔУ—губитак напона, В, ΔУсекција — вредност релативних губитака,% по 1 кВ • км, Ма — производ пренете снаге П (кВ) на дужину водова, кВ • км.