![](/images/M_images/arrow.png)
![](/images/M_images/arrow.png)
![](/images/M_images/arrow.png)
Расчет проводов на потерю напряжения
Электроснабжение сельскохозяйственных потребителей - Линии и сети. Расчет проводов |
Показателями качества электроэнергии у потребителя являются отклонения напряжения и частоты от их номинальных значений, колебания напряжения и частоты, несинусоидальность формы кривой напряжения. Для трехфазных сетей показатели качества — смещение нейтрали и несимметрия напряжения основной частоты.
Отклонениями напряжения называются медленно протекающие изменения напряжения со скоростью меньше 1 % в секунду. Они не должны выходить за пределы —5... + 10% у электродвигателей и аппаратуры пуска и управления. У электроламп повышение напряжения не должно быть больше 5 %, а снижение более чем —2,5 % для рабочего освещения на предприятиях и —5% для освещения жилых домов. Во время послеаварийных режимов допускается дополнительное понижение напряжения на 5%, но не более чем на одни, сутки.
Отклонение напряжения как в сторону понижения, так и в сторону повышения приводит к ухудшению работы электрооборудования, преждевременному его износу и выходу из строя.
Колебаниями напряжения называются быстро протекающие кратковременные изменения напряжения в тех случаях, когда скорость его изменения не менее 1% в секунду. Они возникают при работе приемников электроэнергии с резкопеременной ударной нагрузкой, а. также при пуске электродвигателей.
Для иллюстрации отклонения напряжения и аналитического его выражения рассмотрим нагрузку трехфазной сети (рис. 15,8, а). Для схемы замещения одной из фаз (рис. 15.8, б) построим векторную диаграмму (рис. 15.8, в), по которой найдем разницу между фазным напряжением в конце линии Uк.ф. и в начале Uн.ф.. Из векторной диаграммы можно определить геометрическую разность векторов напряжений, равную ab = IZ, где I—ток нагрузки в фазе, А; Z= √R2 + X2 — полное сопротивление линии, Ом; R = r0l—активное сопротивление линии; Ом; r0 — удельное активное сопротивление провода линии. Ом/км; l—длина линии, км; X = х0l—индуктивное сопротивление линии, Ом; X0l — удельное индуктивное сопротивление провода линии, Ом/км.
Отрезок аЬ, представляющий собой геометрическую разность векторов напряжений в начале и в конце линии, выражает падение напряжения. Алгебраическая разность векторов напряжений, соответствующая отрезку aƒ = Uн.ф. — Uк.ф., называется потерей напряжения. При расчете проводов учитывают не падение напряжения, а потерю напряжения, поскольку работа токоприемников зависит от абсолютного значения подводимого к ним напряжения. Для облегчения теоретических расчетов пренебрегают значением потери напряжения, приходящимся на отрезок ef, и принимают его равным отрезку аƒ:
С достаточной точностью вместо неизвестного U,,й допустимо брать
номинальное линейное напряжение. В практических расчетах индуктивное сопротивление кабельных линий можно принимать равным 0,07...0,08 Ом/км; воздушных при напряжении выше 1000 В —0,4 Ом/км, а при напряжении до 1000 В-0,3 Ом/км.
![Ris_15.9](/images/stories/ris/Ris_15.9.jpg)
Действующими нормами установлено,что в сельских электрических сетях напряжение на зажимах токоприёмников не должно повышаться больше чем на +7,5% и снижаться больше чем на — 7,5% номинального напряжения сети. Электрическую сеть проектируют таким образом, чтобы отклонения напряжения при максимальной нагрузке не превосходили —7,5%, а при минимальной нагрузке, которую считают равной 0,25 максимальной, не превосходили +7,5%. Если известна действительная минимальная нагрузка, то принимают ее значение.
Источником питания, задающим исходное значение напряжения, является генератор на электростанции или мощная подстанция с регулированием напряжения. Между источником питания и токоприемником расположен ряд элементов сети, на которых теряется напряжение.
Поэтому перед расчетом воздушных линий составляют приближенные таблицы отклонения напряжений для всех элементов сети, начиная от источника электроснабжения и кончая потребителем.
Ниже приведены два примера составления расчетных таблиц отклонения напряжения.
Пример 1. Электрическая станция работает на сеть напряжением 380/220 В (рис. 15.9)Генератор станции может действовать в режиме постоянного напряжения, когда независимо от нагрузки напряжение на его зажимах поддерживается на + 5% выше номинального. На маломощных станциях, работающих изолированно, широко применяется также
встречное регулирование напряжения, когда с увеличением нагрузки напряжение на зажимах генератора повышают до +10% сверх номинального при максимальной нагрузке и снижают до номинального значения (отклонение напряжения равно 0%) при минимальной
нагрузке.
Составляем таблицы для двух случаев: напряжение генератора Uн + 5%Uн постоянное, а для встречного регулирования принимаем при полной нагрузке Uн + 7,5%Uн при минимальной Uн + 0%. Отклонение напряжения у потребителя (табл. 15.5) не должно выходить за рамки —7,5% и +7.5%. Тогда расчетные потери напряжения в сети 380 В могут быть приняты как разность между допустимым отклонением напряжения у потребителя и отклонением напряжения генератора: —7,5%—( + 5%) = —12,5% в первом случае и как (—7,5%) —( + 7,5%) =—15% во втором.
Таким образом, при расчете низковольтной сети для распределения энергии от электростанции до самого дальнего потребителя (в точке Б) принимаем потерю напряжения в линии в первом случае —12,5%, а во втором (встречное регулирование) —15%, то есть сеть во втором случае обойдется дешевле (потребуется провод меньшего сечения).
Из таблицы отклонений напряжения видно, что наиболее тяжелые условия у самого дальнего потребителя при максимальной нагрузке в сети: вместо 380 В стандартных он получит 380 — 7,5%( Uн ≈ 352 В. В то же время близко расположенные потребители будут страдать от избытка напряжения в 220 + 7,5% Uн ≈ 237 В.
Пример 2. Между генератором электрической станции (рис. 15.10) и потребителем расположены два трансформатора и сеть высокого напряжения. Прежде чем составить таблицу отклонения напряжений, рассмотрим, как влияет трансформатор на отклонение напряжения в схеме.
Как было сказано выше (гл. 11), трансформаторы понизительных потребительских подстанций со стороны высокого напряжения имеют отпайки, позволяющие менять число витков первичной обмотки, а следовательно, и коэффициент трансформации в пределах ±5%. Со стороны низшего напряжения получают 400 В, то есть 380 + 5% СЛ. У трансформатора 6/0,4 кВ следующие отпайки с высокой стороны: 5700 В (—5%), 6000 В (+0%), 6300 В ( + 5%), а у трансформатора 10/0,4 кВ соответственно 9500 В, 10 000 В, 10 500 В. Таким образом, суммарную надбавку напряжения, учитывая высшее и низшее напряжения обмотки, можно получить в пределах, указанных в таблице 15.6.
Представим теперь, что понижающий трансформатор используется в качестве повышающего и со стороны низшего напряжения к обмотке подведено напряжение 380 В (400—5% Ьи). Чтобы получить со стороны высокого напряжения стандартные 10 000 и 6000 В, необходимо использовать надбавки + 5 %. .
При составлении таблиц отклонения напряжения потери напряжения в трансформаторах принимают равными 4...5% при нагрузке 100% и 1... 1,25 % при нагрузке 25%.
Если высоковольтная линия уже имеется, то потери напряжения в ней могут быть определены по формулам для трехфазной сети, которые приведены ниже.
Составляем таблицы отклонений напряжения в элементах сети (табл. 15.7 и 15.8). Методом подбора отпаек у трансформаторов выбираем наиболее целесообразный режим работы. Затем из таблицы находим потери напряжения, на которые следует рассчитывать сеть напряжением 380/220 В.
Таким образом, расчет сети 380/220 В ведем на потерю напряжения (до самого дальнего потребителя) — 5,5 %. При этом для внутренних проводок рекомендуется всегда иметь запас 0,3..Д5%. Тогда наружные воздушные сети 380/220 В следует рассчитывать исходя из потерь в них, равных 5,0...5,2%.
Для ТП № 2 сеть 380/220 В необходимо рассчитывать всего на 3% потери напряжения от подстанции до дальнего потребителя. Сеть может получиться очень тяжелой. Выход здесь — в выборе для линии высокого напряжения провода большего сечения или использовании трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой.
< Предыдущая | Следующая > |
---|
Похожие материалы: |
---|
Кстати, тоже интересно почитать:
- Нелинейные элементы в электрических цепях
- Мощность в цепи постоянного тока, электрическая энергия и коэффициент полезного действия
- Химические источники тока. Гальванические элементы
- Эксплуатация аккумуляторов
- Цепь переменного тока с активной и индуктивной нагрузкой
- Цепь переменного тока с емкостной нагрузкой
- Соединение фаз треугольником
- Включение нагрузки в трехфазную сеть
- Принцип действия коллекторных машин
- Графики нагрузок источника электроснабжения
- Годовые графики и их анализ
- Основные параметры генераторов
- Параллельная работа генераторов
- Автоматическое регулирование частоты, напряжения и активной мощности на сельских электростанциях
- Компаундирование возбуждения синхронных генераторов
- Быстродействующая релейная форсировка напряжения возбуждения
- Номенклатура трансформаторов
- Номинальные первичное и вторичное напряжения
- Опыты холостого хода и короткого замыкания
- Группы соединения обмоток трансформатора
- Параллельная работа трансформаторов
- Измерение напряжения и тока
- Рубильники и переключатели
- Логометры. Мегомметры. Измерители заземлений
- Измерительные трансформаторы
- Регистрирующие приборы и осциллографы
- Автоматические выключатели (автоматы)
- Контакторы. Магнитные пускатели
- Электрические реле, применяемые в цепях управления и сигнализации
- Высоковольтные предохранители. Реакторы
- Предохранители для защиты установок напряжением до 1000 Вольт
- Требования к электрическим сетям
- Распределительные устройства напряжением до 1000 В
- Трансформаторные подстанции напряжением 10/0,4; 35/10 и 35/6 KB
- Закрытые высоковольтные распределительные устройства напряжением 6 и 10 KB
- Схемы распределения электрической энергии, применяемые в сельском хозяйстве. Выбор местоположения подстанции
- Выбор сечения проводов по условиям нагрева
- Основные формулы для расчета проводов на потерю напряжения