Pri izračunu padca napetosti v kablu je pomembno upoštevati njegovo dolžino, površino preseka, induktivno upornost, povezavo žic. S temi referenčnimi informacijami lahko sami izračunate padec napetosti.
Vsebina
Vrste in struktura izgub
Tudi najučinkovitejši sistemi oskrbe z električno energijo imajo neke vrste dejanske izgube moči. Izgube so opredeljene kot razlika med električno energijo, dano uporabnikom, in električno energijo, ki jim je dejansko dobavljena. To je posledica nepopolnosti sistemov in fizikalnih lastnosti materialov, iz katerih so izdelani.
Najpogostejša vrsta izgube moči v električnih omrežjih je povezana z izgubo napetosti zaradi dolžine kabla. Za normalizacijo finančnih stroškov in izračun njihove dejanske vrednosti je bila razvita takšna klasifikacija:
- Tehnični dejavnik. Povezana je z značilnostmi fizikalnih procesov in se lahko spreminja pod vplivom obremenitev, pogojnih stalnih stroškov in podnebnih razmer.
- Stroški uporabe dodatnih zalog in zagotavljanja ustreznih pogojev za delovanje tehničnega osebja.
- Komercialni dejavnik. V to skupino spadajo odstopanja zaradi nepopolnosti krmilno-merilnih naprav in drugega, kar povzroča podcenjevanje električne energije.
Glavni vzroki izgube napetosti
Glavni vzrok izgube električne energije v kablu so izgube v električnih vodih. Razdalja od elektrarne do porabnikov ne povzroča samo razpršitve moči, temveč tudi padce napetosti (ki lahko, če dosežejo manj kot minimalno dovoljeno vrednost, povzročijo ne samo neučinkovito delovanje naprav, ampak celo njihovo popolno nedelovanje.
Tudi izgube v električnih omrežjih lahko povzroči reaktivna komponenta odseka električnega tokokroga, to je prisotnost kakršnih koli induktivnih elementov v teh odsekih (to so lahko komunikacijske in zanke, transformatorji, nizko in visokofrekvenčne dušilke, elektromotorji).
Načini za zmanjšanje izgub v električnih omrežjih
Uporabnik omrežja ne more vplivati na izgube v daljnovodu, lahko pa zmanjša padec napetosti v odseku vezja s kompetentnim ožičenjem njegovih elementov.
Bolje je povezati bakreni kabel z bakrenim kablom in aluminijasti kabel z aluminijastim kablom. Število povezav žic, kjer se spremeni material jedra, je bolje zmanjšati na minimum, saj na takih mestih ne le razprši energijo, ampak tudi poveča proizvodnjo toplote, kar je lahko ob nezadostni stopnji toplotne izolacije požar. Nevarno. Glede na specifične vrednosti prevodnosti in upornosti bakra in aluminija je energijsko učinkovitejša uporaba bakra.
Če je mogoče, je pri načrtovanju električnega tokokroga vse induktivne elemente, kot so tuljave (L), transformatorji in motorji, bolje povezati vzporedno, saj se po zakonih fizike skupna induktivnost takšnega tokokroga zmanjša, pri zaporedni vezavi pa , nasprotno, povečuje.
Za izravnavo reaktivne komponente se uporabljajo tudi kondenzatorske enote (ali RC-filtri v kombinaciji z upori).
Glede na povezavo kondenzatorjev in porabnika ločimo več vrst kompenzacije: osebno, skupinsko in splošno.
- Pri osebni kompenzaciji je kapacitivnost priključena neposredno na točko, kjer se pojavi jalova moč, to je lastni kondenzator na indukcijski motor, še en na razelektritveno sijalko, še en na varilno svetilko, še en na transformator itd. dohodni kabli so razbremenjeni jalovega toka do posameznega uporabnika.
- Skupinska kompenzacija vključuje priključitev enega ali več kondenzatorjev na več elementov z velikimi induktivnimi značilnostmi. V tem primeru redna hkratna dejavnost več uporabnikov vključuje prenos celotne jalove energije med bremeni in kondenzatorji. Vod, ki oskrbuje skupino bremen z električno energijo, bo razbremenjen.
- Popolna kompenzacija vključuje vstavljanje kondenzatorjev z regulatorjem v glavno stikalno ploščo ali GRES. Ocenjuje trenutno porabo jalove moči in hitro priklopi in odklopi potrebno število kondenzatorjev. Posledično je skupna moč, odvzeta iz omrežja, minimizirana v skladu s trenutno količino zahtevane jalove moči.
- Vse enote za kompenzacijo jalove moči so sestavljene iz para kondenzatorskih vej, para stopenj, ki so oblikovane posebej za električno omrežje glede na potencialne obremenitve. Tipične velikosti korakov so 5; 10; 20; 30; 50; 7,5; 12,5; 25 kvar.
Za nakup velikih korakov (100 ali več kvar) povežite vzporedno majhne. Zmanjšajo se obremenitve omrežja, zmanjšajo se stikalni tokovi in njihove motnje. V omrežjih z veliko visokimi harmoniki omrežne napetosti so kondenzatorji zaščiteni z dušilkami.
Avtomatski kompenzatorji zagotavljajo omrežju, ki je opremljeno z njimi, takšne prednosti:
- zmanjšati obremenitev transformatorjev;
- olajšajo izpolnjevanje zahtev glede preseka kabla;
- omogočiti večjo obremenitev omrežja, kot bi bilo mogoče brez nadomestila;
- odpraviti vzroke za zmanjšanje omrežne napetosti, tudi če je obremenitev povezana z dolgimi kabli;
- povečanje učinkovitosti mobilnih generatorjev na gorivo;
- olajšati zagon elektromotorjev;
- povečati kosinus phi;
- odstranitev jalove moči iz tokokrogov;
- ščiti pred prenapetostjo;
- izboljšati regulacijo značilnosti omrežja.
Kalkulator za izračun izgube napetosti v kablu
Za vsak kabel je mogoče izračune izgube napetosti narediti na spletu. Spodaj je spletni kalkulator izgube napetostnega kabla.
Kalkulator je v razvoju, kmalu bo na voljo.
Izračun po formuli
Če želite sami izračunati, kakšen je padec napetosti v žici, ob upoštevanju njene dolžine in drugih dejavnikov, ki vplivajo na izgube, lahko uporabite formulo za izračun padca napetosti v kablu:
ΔU, % = (Un - U) * 100 / Un,
kjer je Un nazivna napetost na omrežnem vhodu;
U je napetost na posameznem elementu omrežja (upoštevajte izgubo kot odstotek nazivne napetosti, ki je prisotna na vhodu).
Iz tega lahko izpeljemo formulo za izračun izgub moči:
ΔP, % = (Un - U) * I * 100/ Un,
kjer je Un nazivna napetost na vstopu v omrežje;
I - dejanski tok omrežja;
U - napetost na posameznem elementu omrežja (upoštevajte izgube kot odstotek nazivne napetosti na vhodu).
Tabela padcev napetosti glede na dolžino kabla
Spodaj so približni padci napetosti po dolžini kabla (Knoringova tabela).Določite želeni prečni prerez in poiščite vrednost v ustreznem stolpcu.
| ΔU, % | Obremenitveni moment za bakrene vodnike, kW∙m, dvožilni vodi pri 220 V | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pri prerezu vodnika s, mm², enako | ||||||
| 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 16 | |
| 1 | 18 | 30 | 48 | 72 | 120 | 192 |
| 2 | 36 | 60 | 96 | 144 | 240 | 384 |
| 3 | 54 | 90 | 144 | 216 | 360 | 576 |
| 4 | 72 | 120 | 192 | 288 | 480 | 768 |
| 5 | 90 | 150 | 240 | 360 | 600 | 960 |
Žični vodniki oddajajo toploto, ko tok teče. Velikost toka skupaj z uporom vodnikov določa stopnjo izgube. Če imate podatke o uporu kabla in količini toka, ki teče skozi njih, lahko ugotovite količino izgube v vezju.
Tabele ne upoštevajo induktivnega upora, ker je pri žicah premajhen in ne more biti enak aktivnemu uporu.
Kdo plača izgube električne energije
Izgube električne energije med prenosom (če se prenaša na velike razdalje) so lahko znatne. To vpliva na finančno plat vprašanja. Pri določanju skupne stopnje porabe nazivnega toka za prebivalstvo se upošteva reaktivna komponenta.
Pri enofaznih vodih je že vključen v stroške ob upoštevanju parametrov omrežja. Za pravne osebe se ta komponenta obračunava ne glede na aktivne obremenitve in je v predloženem računu navedena posebej, po posebni tarifi (ceneje od aktivnih). To se naredi zaradi prisotnosti velikega števila indukcijskih mehanizmov (npr. Elektromotorji) v podjetjih.
Energetski regulatorji določajo dovoljeni padec napetosti oziroma standard za izgube v električnih omrežjih. Uporabnik plača izgube pri prenosu. Zato je z vidika potrošnika ekonomsko ugodno razmisliti o zmanjšanju le-teh s spremembo značilnosti električnega tokokroga.
Povezani članki:
