Cum se calculează căderea de tensiune de-a lungul lungimii cablului în rețelele electrice

Când se calculează pierderea de electricitate într-un cablu, este important să se țină cont de lungimea acestuia, de secțiunile transversale ale miezului, de rezistența inductivă specifică și de conexiunea firului. Datorită acestor informații de fundal, veți putea calcula în mod independent căderea de tensiune.

Tipuri și structura pierderilor

Chiar și cele mai eficiente sisteme de alimentare au o pierdere reală de putere. Pierderile sunt înțelese ca diferența dintre energia electrică dată utilizatorilor și faptul că a venit la ei. Acest lucru se datorează imperfecțiunii sistemelor și proprietăților fizice ale materialelor din care sunt fabricate.

Cel mai frecvent tip de pierdere de putere în rețelele electrice este asociat cu pierderile de tensiune datorate lungimii cablului.Pentru a normaliza cheltuielile financiare și a calcula valoarea lor reală, a fost elaborată următoarea clasificare:

1. factor tehnic. Este legat de caracteristicile proceselor fizice și se poate modifica sub influența sarcinilor, a costurilor fixe condiționate și a circumstanțelor climatice.
2. Costul utilizării materialelor suplimentare și al asigurării condițiilor necesare activităților personalului tehnic.
3. factor comercial. Acest grup include abaterile datorate imperfecțiunii instrumentației și alte puncte care provoacă o subestimare a energiei electrice.

Principalele cauze ale pierderii de tensiune

Principalul motiv pentru pierderea de putere în cablu este pierderea liniilor de alimentare. La distanță de la centrală la consumatori, nu numai puterea electrică este disipată, ci și căderile de tensiune (care, la atingerea unei valori mai mici decât valoarea minimă admisă, pot provoca nu numai funcționarea ineficientă a dispozitivelor, ci și inoperabilitatea lor totală.

De asemenea, pierderile în rețelele electrice pot fi cauzate de componenta reactivă a unei secțiuni a unui circuit electric, adică prezența oricăror elemente inductive în aceste secțiuni (acestea pot fi bobine și circuite de comunicație, transformatoare, bobine de frecvență joasă și înaltă, motoare electrice).

Modalități de reducere a pierderilor în rețelele electrice

Utilizatorul rețelei nu poate influența pierderile în linia de transport a energiei electrice, dar poate reduce căderea de tensiune în secțiunea circuitului prin conectarea corectă a elementelor acestuia.

Este mai bine să conectați cablul de cupru la cablu de cupru și cablul de aluminiu la cablul de aluminiu.Este mai bine să minimizați numărul de conexiuni de sârmă în care materialul de bază se schimbă, deoarece în astfel de locuri nu numai energia este disipată, ci și generarea de căldură crește, ceea ce, dacă nivelul de izolare termică este insuficient, poate fi un pericol de incendiu. Având în vedere conductivitatea și rezistivitatea cuprului și aluminiului, este mai eficient să folosiți cuprul din punct de vedere al costurilor energetice.

Dacă este posibil, atunci când planificați un circuit electric, este mai bine să conectați orice elemente inductive, cum ar fi bobine (L), transformatoare și motoare electrice în paralel, deoarece, conform legilor fizicii, inductanța totală a unui astfel de circuit scade și atunci când este posibil. conectat în serie, dimpotrivă, crește.

Unitățile capacitive (sau filtre RC în combinație cu rezistențe) sunt, de asemenea, folosite pentru a netezi componenta reactivă.

În funcție de principiul de conectare a condensatoarelor și a consumatorului, există mai multe tipuri de compensare: personală, de grup și generală.

1. Cu compensare personală, capacitățile sunt conectate direct la locul în care apare puterea reactivă, adică propriul condensator - la un motor asincron, încă unul - la o lampă cu descărcare în gaz, încă una - la una de sudare, încă una - pt. un transformator etc. În acest moment, cablurile de intrare sunt descărcate de la curenții reactivi către utilizatorul individual.
2. Compensarea grupului presupune conectarea unuia sau mai multor condensatoare la mai multe elemente cu caracteristici inductive mari. În această situație, activitatea regulată simultană a mai multor consumatori este asociată cu transferul energiei reactive totale între sarcini și condensatoare. Linia care furnizează energie electrică unui grup de sarcini se va descărca.
3. Compensarea generală presupune introducerea de condensatoare cu un regulator în tabloul principal sau tabloul principal. Evaluează consumul real de putere reactivă și conectează și deconectează rapid numărul necesar de condensatori. Ca urmare, puterea totală preluată din rețea este redusă la minimum în conformitate cu valoarea instantanee a puterii reactive necesare.
4. Toate instalațiile de compensare a puterii reactive includ o pereche de ramificații de condensator, o pereche de trepte, care sunt formate special pentru rețeaua electrică, în funcție de sarcinile potențiale. Dimensiuni tipice ale treptelor: 5; zece; douăzeci; treizeci; cincizeci; 7,5; 12,5; 25 mp

Pentru a obține pași mari (100 sau mai mulți kvar), cei mici sunt conectați în paralel. Sarcinile de pe rețea sunt reduse, curenții de comutare și interferența acestora sunt reduse. În rețelele cu multe armonici mari ale tensiunii de rețea, condensatoarele sunt protejate de bobine.

Compensatoarele automate oferă rețelei echipate cu acestea următoarele avantaje:

• reduce sarcina transformatoarelor;
• simplificați cerințele privind secțiunea transversală a cablului;
• face posibilă încărcarea rețelei electrice mai mult decât este posibil fără compensare;
• eliminați cauzele scăderii tensiunii de rețea, chiar și atunci când sarcina este conectată prin cabluri lungi;
• creșterea eficienței generatoarelor mobile pe combustibil;
• ușurează pornirea motoarelor electrice;
• crește cosinusul phi;
• eliminați puterea reactivă din circuite;
• protejează împotriva supratensiunilor;
• îmbunătățirea ajustării performanței rețelei.

Calculator de pierderi de tensiune de cablu

Pentru orice cablu, calculul pierderii de tensiune se poate face online. Mai jos este un calculator online de pierdere a cablului de tensiune.

Calculatorul este în curs de dezvoltare și va fi disponibil în curând.

Calculul formulei

Dacă doriți să calculați independent care este căderea de tensiune în fir, având în vedere lungimea acestuia și alți factori care afectează pierderile, puteți utiliza formula pentru calcularea căderii de tensiune în cablu:

ΔU, % = (Un - U) * 100 / Un,

unde Un - tensiunea nominală la intrarea în rețea;

U este tensiunea pe un element separat de rețea (pierderile sunt calculate ca procent din tensiunea nominală prezentă la intrare).

Din aceasta, putem deriva formula pentru calcularea pierderilor de energie:

ΔP,% = (Un - U) * I * 100 / Un,

unde Un - tensiunea nominală la intrarea în rețea;

I este curentul real al rețelei;

U este tensiunea pe un element separat de rețea (pierderile sunt calculate ca procent din tensiunea nominală prezentă la intrare).

Tabelul pierderilor de tensiune pe lungimea cablului

Mai jos sunt căderile de tensiune aproximative de-a lungul lungimii cablului (tabelul Knorring). Determinăm secțiunea necesară și ne uităm la valoarea din coloana corespunzătoare.

Șuvițele de sârmă radiază căldură atunci când curge curentul. Mărimea curentului, împreună cu rezistența conductorilor, determină gradul de pierdere. Dacă aveți date despre rezistența cablului și cantitatea de curent care trece prin ele, puteți afla cantitatea de pierderi din circuit.

Tabelele nu iau în considerare reactanța inductivă, așa cum atunci când utilizați fire, este excesiv de mic și nu poate fi egal cu activ.

Cine plătește pentru pierderile de energie electrică

Pierderile de energie electrică în timpul transportului (dacă este transmisă pe distanțe lungi) pot fi semnificative. Acest lucru afectează partea financiară a problemei. Componenta reactivă este luată în considerare la determinarea tarifului general de utilizare a curentului nominal pentru populație.

Pentru liniile monofazate, acesta este deja inclus în preț, ținând cont de parametrii rețelei. Pentru persoanele juridice, această componentă se calculează indiferent de încărcăturile active și este indicată separat în factura furnizată, la un tarif special (mai ieftin decât cel activ). Acest lucru se realizează datorită prezenței în întreprinderi a unui număr mare de mecanisme de inducție (de exemplu, motoare electrice).

Autoritățile de supraveghere a energiei stabilesc căderea de tensiune admisibilă sau standardul pentru pierderi în rețelele electrice. Utilizatorul plătește pentru pierderile din timpul transmisiei de energie. Prin urmare, din punctul de vedere al consumatorului, este benefic din punct de vedere economic să ne gândim la modul de reducere a acestora prin modificarea caracteristicilor circuitului electric.

Articole similare: