Cara menghitung jatuh tegangan sepanjang panjang kabel pada jaringan listrik

Saat menghitung penurunan tegangan pada kabel, penting untuk mempertimbangkan panjangnya, luas penampang, resistansi induktif, sambungan kabel. Dengan informasi referensi ini, Anda dapat membuat perhitungan jatuh tegangan sendiri.

Jenis dan struktur kerugian

Bahkan sistem catu daya yang paling efisien pun memiliki beberapa jenis kehilangan daya yang sebenarnya. Rugi didefinisikan sebagai perbedaan antara listrik yang diberikan kepada pengguna dan listrik yang sebenarnya dikirimkan kepada mereka. Ini karena ketidaksempurnaan sistem dan sifat fisik bahan dari mana mereka dibuat.

Jenis kehilangan daya yang paling umum dalam jaringan listrik terkait dengan kehilangan tegangan dari panjang kabel. Untuk menormalkan biaya keuangan dan menghitung nilai sebenarnya, klasifikasi semacam itu telah dikembangkan:

1. Faktor teknis. Ini terkait dengan karakteristik proses fisik dan dapat bervariasi di bawah pengaruh beban, biaya tetap bersyarat dan keadaan iklim.
2. Biaya penggunaan persediaan tambahan dan penyediaan kondisi yang tepat untuk kegiatan tenaga teknis.
3. Faktor komersial. Golongan ini termasuk penyimpangan akibat ketidaksempurnaan alat kendali dan pengukur serta hal-hal lain yang menimbulkan meremehkan energi listrik.

Penyebab utama kehilangan tegangan

Penyebab utama rugi daya pada kabel adalah rugi-rugi pada saluran listrik. Jarak dari pembangkit listrik ke konsumen tidak hanya menghilangkan daya, tetapi juga tegangan turun (yang, jika mencapai kurang dari nilai minimum yang diizinkan, dapat memicu tidak hanya pengoperasian perangkat yang tidak efisien, tetapi bahkan ketidakmampuan totalnya.

Juga kerugian dalam jaringan listrik dapat disebabkan oleh komponen reaktif dari bagian sirkuit listrik, yaitu kehadiran di bagian ini dari setiap elemen induktif (ini mungkin koil komunikasi dan loop, transformator, tersedak frekuensi rendah dan tinggi, motor listrik).

Cara untuk mengurangi kerugian dalam jaringan listrik

Pengguna jaringan tidak dapat mempengaruhi kerugian pada saluran listrik, tetapi dapat mengurangi penurunan tegangan di bagian sirkuit dengan menghubungkan elemen-elemennya secara kompeten.

Lebih baik menghubungkan kabel tembaga ke kabel tembaga dan kabel aluminium ke kabel aluminium. Jumlah koneksi kabel, di mana bahan inti berubah, lebih baik dikurangi seminimal mungkin, karena di tempat-tempat seperti itu tidak hanya menghilangkan energi, tetapi juga meningkatkan pembangkitan panas, yang pada tingkat insulasi termal yang tidak mencukupi dapat menjadi api. berbahaya. Mengingat nilai konduktivitas dan resistivitas spesifik tembaga dan aluminium, lebih hemat energi menggunakan tembaga.

Jika memungkinkan, ketika merencanakan suatu rangkaian listrik, elemen induktif seperti kumparan (L), transformator dan motor lebih baik dihubungkan secara paralel, karena menurut hukum fisika, induktansi total dari rangkaian tersebut berkurang, sedangkan pada sambungan seri , sebaliknya, meningkat.

Untuk menghaluskan komponen reaktif, unit kapasitor (atau filter RC yang dikombinasikan dengan resistor) juga digunakan.

Tergantung pada bagaimana kapasitor dan konsumen terhubung, ada beberapa jenis kompensasi: pribadi, kelompok dan umum.

1. Dalam kompensasi pribadi kapasitansi terhubung langsung ke titik di mana daya reaktif terjadi, yaitu kapasitor sendiri ke motor induksi, satu lagi ke lampu pelepasan, satu lagi ke lampu las, satu lagi untuk trafo, dll. Pada titik ini kabel masuk dibebaskan dari arus reaktif ke pengguna individu.
2. Kompensasi grup melibatkan menghubungkan satu atau lebih kapasitor ke beberapa elemen dengan karakteristik induktif yang besar. Dalam situasi ini, aktivitas simultan reguler dari beberapa pengguna melibatkan transfer energi reaktif total antara beban dan kapasitor. Saluran yang memasok energi listrik ke kelompok beban akan dibongkar.
3. Kompensasi total melibatkan memasukkan kapasitor dengan regulator di switchboard utama, atau GRES. Ini mengevaluasi konsumsi daya reaktif saat ini dan dengan cepat menghubungkan dan memutuskan jumlah kapasitor yang diperlukan. Akibatnya, daya total yang diambil dari jaringan diminimalkan sesuai dengan jumlah daya reaktif seketika yang diperlukan.
4. Semua unit kompensasi daya reaktif terdiri dari sepasang cabang kapasitor, sepasang tahap, yang dibentuk khusus untuk jaringan listrik tergantung pada beban potensial. Ukuran langkah tipikal adalah 5; 10; 20; 30; 50; 7.5; 12.5; 25 kvar.

Untuk membeli langkah besar (100 kvar atau lebih) sambungkan langkah kecil paralel. Beban grid berkurang, arus switching dan interferensinya berkurang. Dalam jaringan dengan banyak harmonik tegangan listrik yang tinggi, kapasitor dilindungi oleh choke.

Kompensator otomatis menyediakan jaringan yang dilengkapi dengan keuntungan seperti itu:

• mengurangi beban pada transformator;
• membuatnya lebih mudah untuk memenuhi persyaratan penampang kabel;
• memungkinkan untuk memuat grid lebih dari yang dimungkinkan tanpa kompensasi;
• menghilangkan penyebab penurunan tegangan jaringan, bahkan ketika beban dihubungkan dengan kabel panjang;
• meningkatkan efisiensi generator bertenaga bahan bakar bergerak;
• membuatnya lebih mudah untuk memulai motor listrik;
• meningkatkan phi kosinus;
• menghilangkan daya reaktif dari sirkuit;
• melindungi dari tegangan lebih;
• meningkatkan regulasi karakteristik grid.

Kalkulator Perhitungan untuk Rugi Tegangan di Kabel

Untuk kabel apa pun, perhitungan kehilangan tegangan dapat dilakukan secara online. Di bawah ini adalah kalkulator kehilangan kabel tegangan online.

Kalkulator sedang dalam pengembangan, akan segera tersedia.

Perhitungan menggunakan rumus

Jika Anda ingin menghitung sendiri berapa penurunan tegangan pada kabel, dengan mempertimbangkan panjangnya dan faktor lain yang memengaruhi kerugian, Anda dapat menggunakan rumus untuk menghitung penurunan tegangan pada kabel:

U, % = (Un - U) * 100 / Un,

di mana Un adalah tegangan nominal pada input listrik;

U adalah tegangan pada elemen jaringan individual (pertimbangkan kerugian sebagai persentase dari tegangan nominal yang ada pada input).

Dari sini kita dapat memperoleh rumus untuk menghitung rugi-rugi daya:

P, % = (Un - U) * I * 100/ Un,

di mana Un adalah tegangan nominal pada saluran masuk ke jaringan;

I - arus aktual jaringan;

U - tegangan pada satu elemen jaringan (pertimbangkan kerugian sebagai persentase dari tegangan nominal pada input).

Tabel tegangan turun berdasarkan panjang kabel

Di bawah ini adalah perkiraan penurunan tegangan di sepanjang kabel (tabel Knoring).Tentukan penampang yang diperlukan dan cari nilainya di kolom yang sesuai.

Konduktor kawat memancarkan panas ketika arus mengalir. Ukuran arus, bersama dengan resistansi konduktor, menentukan tingkat kerugian. Jika Anda memiliki data tentang hambatan kabel dan jumlah arus yang mengalir melaluinya, Anda dapat mengetahui jumlah kerugian di sirkuit.

Tabel tidak memperhitungkan resistansi induktif, karena dengan kabel, itu terlalu kecil dan tidak dapat menyamai resistansi aktif.

Siapa yang membayar kerugian listrik?

Kehilangan listrik selama transmisi (jika ditransmisikan dalam jarak jauh) dapat menjadi besar. Ini mempengaruhi sisi keuangan dari masalah ini. Komponen reaktif diperhitungkan saat menentukan laju total penggunaan arus nominal untuk populasi.

Untuk saluran fase tunggal, itu sudah termasuk dalam biaya, dengan mempertimbangkan parameter jaringan. Untuk badan hukum, komponen ini dihitung terlepas dari beban aktif dan ditunjukkan secara terpisah dalam tagihan yang disediakan, dengan tarif khusus (lebih murah daripada aktif). Hal ini dilakukan karena adanya sejumlah besar mekanisme induksi (misalnya, motor listrik) di perusahaan.

Regulator energi mengatur penurunan tegangan yang diizinkan, atau standar untuk kerugian dalam jaringan listrik. Pengguna membayar kerugian transmisi. Oleh karena itu, dari sudut pandang konsumen, secara ekonomis menguntungkan untuk mempertimbangkan pengurangannya dengan mengubah karakteristik rangkaian listrik.

Artikel terkait: