Ce este pierderea de tensiune și cauzele pierderii de tensiune

Pierderea tensiunii de linie

Pentru a înțelege ce este pierderea de tensiune, luați în considerare diagrama vectorială de tensiune a unei linii trifazate de curent alternativ (Fig. 1) cu o singură sarcină la capătul liniei (Fig. 1)I).

Să presupunem că vectorul curent este descompus în componentele Azi și AzP. În fig. 2 vectorii de tensiune de fază de la capătul liniei sunt desenați la scara U3ph și curentul AziLing în fază cu un unghi φ2.

Pentru a obține vectorul de tensiune de la începutul liniei U1φ urmează vectorul de la sfârșitul U2ph, desenați triunghiul căderii de tensiune a liniei (abc) pe scara tensiunii. Pentru aceasta, vectorul ab, egal cu produsul curentului și rezistența activă a liniei (AzR), este situat paralel cu curentul, iar vectorul b° C, egal cu produsul curentului și rezistența inductivă a liniei ( AzX), este perpendiculară pe vectorul curent .În aceste condiții, linia dreaptă care leagă punctele O și c corespunde mărimii și poziției în spațiu a vectorului de stres la începutul dreptei (U1e) în raport cu vectorul de stres de la capătul dreptei (U2e). Conectând capetele vectorilor U1f și U2e, obținem vectorul căderii de tensiune a impedanței liniare ac = IZ.

Orez. 1. Schemă cu o singură sarcină de capăt de linie

Orez. 2. Diagrama vectorială a tensiunilor pentru o linie cu o singură sarcină. Pierderea tensiunii de linie.

Acceptați să numiți pierderea de tensiune diferența algebrică dintre tensiunile de fază la începutul și la sfârșitul liniei, adică segmentul ad sau segmentul aproape egal ac '.

Diagrama vectorială și relațiile derivate din aceasta arată că pierderea de tensiune depinde de parametrii rețelei, precum și de componentele active și reactive ale curentului sau sarcinii.

La calcularea cantității de pierdere de tensiune în rețea trebuie întotdeauna luată în considerare rezistența activă, iar rezistența inductivă poate fi neglijată în rețelele de iluminat și în rețelele realizate cu secțiuni transversale de până la 6 mm2 și cabluri până la 35 mm2.

Determinarea pierderilor de tensiune în rețea

Pierderea de tensiune pentru un sistem trifazat este de obicei indicată pentru mărimi liniare, care sunt determinate de formula

unde l — lungimea secțiunii corespunzătoare a rețelei, km.

Dacă înlocuim curentul cu putere, formula va lua forma:

unde P. — puterea activă, B- puterea reactivă, kVar; l — lungimea tronsonului, km; Un — tensiunea nominală a rețelei, kV.

Modificarea tensiunii de linie

Căderea de tensiune admisă

Pentru fiecare receptor de putere, o anumită pierdere de tensiune... De exemplu, motoarele cu inducție au o toleranță de tensiune de ± 5% în condiții normale.Aceasta înseamnă că dacă tensiunea nominală a acestui motor electric este de 380 V, atunci tensiunea U„extra = 1,05 Un = 380 x1,05 = 399 V și U”add = 0,95 Un = 380 x 0,95 = 361 V ar trebui considerată ca fiind valorile maxime admisibile ale tensiunii. Desigur, toate tensiunile intermediare între valorile 361 și 399 V vor satisface și utilizatorul și vor constitui o anumită zonă care poate fi numită zona tensiunilor dorite.

Deoarece în timpul funcționării întreprinderii există o schimbare constantă a sarcinii (putere sau curent care curge prin fire la un anumit moment al zilei), atunci în rețea vor apărea diferite pierderi de tensiune, variind de la cele mai mari valori corespunzătoare. la modul de sarcină maximă dUmax, la cel mai mic dUmin corespunzător sarcinii minime a utilizatorului.

Pentru a calcula valoarea acestor pierderi de tensiune, utilizați formula:

Din diagrama vectorială a tensiunilor (Fig. 2) rezultă că tensiunea reală a receptorului U2f poate fi obținută dacă scădem valoarea dUf din tensiunea de la începutul liniei U1f, sau, trecând la o fază liniară, adică fază. -la tensiune de fază, obținem U2 = U1 — dU

Calculul pierderilor de tensiune

Un exemplu. Consumatorul, format din motoare asincrone, este conectat la magistralele stației de transformare a întreprinderii, care mențin o tensiune constantă pe tot parcursul zilei U1 = 400 V.

Cea mai mare sarcină a utilizatorului este observată la ora 11 dimineața, în timp ce pierderea de tensiune dUmax = 57 V sau dUmax% = 15%. Cea mai mică sarcină a consumatorului corespunde pauzei de masă, în timp ce dUmin — 15,2 V sau dUmin% = 4%.

Este necesar să se determine tensiunea reală la utilizator în modurile de sarcină cea mai mare și cea mai scăzută și să se verifice dacă se află în intervalul de tensiune dorit.

Orez. 3. Diagrama de potențial pentru o linie cu o singură sarcină pentru a determina pierderea de tensiune

Răspuns. Determinați valorile reale ale tensiunii:

U2Max = U1 — dUmax = 400 — 57 = 343 V

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

Tensiunea dorită pentru motoarele asincrone cu Un = 380 V trebuie să îndeplinească condiția:

399 ≥ U2zhel ≥ 361

Înlocuind valorile de stres calculate în inegalitate, ne asigurăm că pentru cel mai mare mod de încărcare nu este îndeplinit raportul 399> 343> 361, iar pentru cele mai mici sarcini 399> 384,8> 361 este îndeplinit.

Ieșire. În modul cele mai mari sarcini, pierderea de tensiune este atât de mare încât tensiunea la utilizator iese din zona tensiunilor dorite (scădere) și nu îl satisface pe utilizator.

Acest exemplu poate fi ilustrat grafic prin diagrama potențialului din Fig. 3. In lipsa curentului, tensiunea la utilizator va fi numeric egala cu tensiunea magistralelor de alimentare. Deoarece căderea de tensiune este proporțională cu lungimea liniei de alimentare, tensiunea în prezența unei sarcini se modifică de-a lungul liniei într-o linie dreaptă înclinată de la valoarea U1 = 400 V la valoarea U2Max = 343 V și U2min = 384,8 V. .

După cum se poate observa din diagramă, tensiunea la cea mai mare sarcină a părăsit zona tensiunilor dorite (punctul B pe grafic).

Astfel, chiar și cu o tensiune constantă pe barele transformatorului de alimentare, modificările bruște ale sarcinii pot crea o valoare inacceptabilă a tensiunii la receptor.

În plus, se poate întâmpla ca atunci când sarcina de pe rețea se schimbă de la cea mai mare sarcină în timpul zilei la cea mai mică sarcină pe timp de noapte, sistemul de alimentare în sine să nu poată furniza tensiunea necesară la bornele transformatorului. În ambele cazuri trebuie recurs la mijloace de schimbare locală, în principal a tensiunii.

Pierderea tensiunii în transformator (în imagini)