Tính toán lưới điện áp rơi
Người tiêu dùng năng lượng điện hoạt động bình thường khi các thiết bị đầu cuối của họ được cung cấp điện áp mà động cơ hoặc thiết bị điện nhất định được thiết kế. Khi dòng điện được truyền qua dây dẫn, một phần điện áp bị mất do điện trở của dây dẫn và kết quả là ở cuối đường dây, tức là ở người tiêu dùng, điện áp nhỏ hơn ở đầu đường dây .
Việc giảm điện áp của người tiêu dùng so với bình thường sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của máy sao chép, cho dù đó là đối với tải điện hay chiếu sáng. Do đó, khi tính toán bất kỳ đường dây điện nào, độ lệch điện áp không được vượt quá định mức cho phép, các mạng được chọn từ tải hiện tại và dự định để sưởi ấm, theo quy định, được kiểm tra bằng tổn thất điện áp.
Tổn thất điện áp ΔU gọi là hiệu điện thế đầu và cuối đường dây (tiết diện đường dây). Theo thông lệ, người ta chỉ định ΔU theo đơn vị tương đối — so với điện áp danh định. Về mặt giải tích, tổn thất điện áp được xác định theo công thức:
trong đó P — công suất tác dụng, kW, Q — công suất phản kháng, kvar, điện trở ro — đường dây, Ohm / km, xo — điện trở cảm ứng của đường dây, Ohm / km, l — chiều dài đường dây, km, Unom — điện áp danh định , kv .
Các giá trị của điện trở hoạt động và cảm ứng (Ohm / km) đối với đường dây trên không được làm bằng dây A-16 A-120 được đưa ra trong các bảng tham khảo. Điện trở hoạt động của 1 km dây dẫn nhôm (loại A) và thép-nhôm (loại AC) cũng có thể được xác định theo công thức:
trong đó F là tiết diện của dây nhôm hoặc tiết diện của phần nhôm của dây AC, mm2 (không tính đến độ dẫn điện của phần thép của dây AC).
Theo PUE («Quy tắc lắp đặt điện»), đối với mạng điện, độ lệch điện áp so với bình thường không quá ± 5%, đối với mạng điện chiếu sáng của các xí nghiệp công nghiệp và tòa nhà công cộng - từ +5 đến - 2,5%, đối với khu dân cư mạng lưới điện chiếu sáng tòa nhà và chiếu sáng ngoài nhà ± 5%. Khi tính toán các mạng, họ tiến hành từ tổn thất điện áp cho phép.
Có tính đến kinh nghiệm trong thiết kế và vận hành mạng điện, các tổn thất điện áp cho phép sau đây được thực hiện: đối với điện áp thấp - từ các thanh cái của phòng máy biến áp đến người tiêu dùng ở xa nhất - 6% và tổn thất này được phân phối xấp xỉ như sau : từ trạm hoặc trạm biến áp hạ thế đến lối vào khuôn viên tùy thuộc vào mật độ phụ tải — từ 3,5 đến 5%, từ lối vào đến người dùng xa nhất — từ 1 đến 2,5%, đối với mạng cao áp trong thời gian bình thường hoạt động trên mạng cáp — 6%, trên không — 8%, ở chế độ mạng khẩn cấp trong mạng cáp — 10% và trên không — 12%.
Người ta tin rằng các đường dây ba pha ba dây có điện áp 6-10 kV hoạt động với tải đồng đều, nghĩa là mỗi pha của một đường dây như vậy đều được tải đều. Trong các mạng điện áp thấp, do tải chiếu sáng, có thể khó đạt được sự phân bố đồng đều giữa các pha, đó là lý do tại sao hệ thống 4 dây với dòng điện ba pha 380/220 V thường được sử dụng nhất ở đó. hệ thống, động cơ điện được kết nối với dây tuyến tính và ánh sáng được phân phối giữa dây trung tính và đường dây. Bằng cách này, tải của ba pha được cân bằng.
Khi tính toán, bạn có thể sử dụng cả công suất được chỉ định và giá trị của dòng điện tương ứng với các công suất này... Ở những đường dây có chiều dài vài km, đặc biệt áp dụng cho đường dây có điện áp 6-10 kV, nó là cần tính đến ảnh hưởng của điện trở cảm ứng của dây dẫn đến tổn thất điện áp trên đường dây.
Để tính toán, điện trở cảm ứng của dây đồng và nhôm có thể được giả định bằng 0,32-0,44 Ohm / km và giá trị thấp hơn nên được lấy ở khoảng cách nhỏ giữa các dây (500-600 mm) và tiết diện của dây trên 95 mm2, trở lên ở khoảng cách từ 1000 mm trở lên và tiết diện 10-25 mm2.
Tổn thất điện áp trong mỗi dây dẫn của đường dây ba pha, có tính đến điện trở cảm ứng của dây dẫn, được tính theo công thức
trong đó số hạng đầu tiên bên phải là thành phần hoạt động và số thứ hai là thành phần phản kháng của tổn thất điện áp.
Quy trình tính toán tổn thất điện áp của đường dây điện có dây dẫn bằng kim loại màu, có tính đến điện trở cảm ứng của dây dẫn, như sau:
1. Chúng tôi đặt giá trị trung bình của điện trở cảm ứng cho dây nhôm hoặc thép-nhôm là 0,35 Ohm / km.
2. Chúng tôi tính toán tải hoạt động và phản ứng P, Q.
3. Tính tổn thất điện áp phản kháng (cảm ứng)
4. Tổn hao điện áp tác dụng cho phép được định nghĩa là hiệu số giữa tổn thất điện áp lưới quy định và tổn thất điện áp phản kháng:
5. Xác định tiết diện của dây s, mm2
trong đó γ Là nghịch đảo của điện trở riêng ( γ = 1 / ro — độ dẫn điện riêng).
6. Chúng tôi chọn giá trị tiêu chuẩn gần nhất của s và tìm cho nó điện trở hoạt động và cảm ứng ở cách đường dây (ro, NS) 1 km.
7. Tính giá trị cập nhật mất điện áp theo công thức.
Giá trị kết quả không được vượt quá tổn thất điện áp cho phép.Nếu nó trở nên dễ chấp nhận hơn, thì bạn sẽ phải lấy một sợi dây có tiết diện lớn hơn (tiếp theo) và tính toán lại.
Đối với các dòng DC không có điện trở cảm ứng và các công thức chung được đưa ra ở trên được đơn giản hóa.
Tính toán mạng NS mất điện áp dòng không đổi.
Cho công suất P, W được truyền dọc theo một đoạn dây dài l, mm thì công suất này tương ứng với cường độ dòng điện
trong đó U là điện áp danh định, V.
Điện trở dây ở cả hai đầu
trong đó p là điện trở riêng của dây dẫn, s là tiết diện của dây dẫn, mm2.
Mất điện áp đường dây
Biểu thức cuối cùng cho phép tính toán tổn thất điện áp trong một đường dây hiện có khi biết tải của nó hoặc chọn mặt cắt ngang của dây dẫn cho một tải nhất định
Tính toán mạng điện xoay chiều một pha tổn thất điện áp.
Nếu tải hoàn toàn hoạt động (thiết bị chiếu sáng, sưởi ấm, v.v.), thì phép tính không khác với phép tính dòng không đổi ở trên. Nếu tải hỗn hợp, tức là hệ số công suất khác với đơn vị, thì các công thức tính toán có dạng:
mất điện áp đường dây
và tiết diện yêu cầu của dây dẫn
Đối với mạng phân phối có điện áp 0,4 kV, cung cấp cho các đường dây xử lý và các máy thu điện khác của các doanh nghiệp gỗ hoặc chế biến gỗ, sơ đồ thiết kế của nó được lập và tổn thất điện áp được tính cho từng phần riêng lẻ. Để thuận tiện cho việc tính toán trong những trường hợp như vậy, hãy sử dụng các bảng đặc biệt. Hãy đưa ra một ví dụ về một bảng như vậy, cho thấy tổn thất điện áp trong đường dây trên không ba pha với dây dẫn bằng nhôm có điện áp 0,4 kV.
Tổn thất điện áp được xác định theo công thức sau:
trong đó ΔU—tổn thất điện áp, V, ΔUsection — giá trị tổn thất tương đối, % trên 1 kW • km, Ma — tích của công suất truyền tải P (kW) theo chiều dài đường dây, kW • km.