Aprēķinot elektrības zudumus kabelī, ir svarīgi ņemt vērā tā garumu, dzīslas šķērsgriezumus, īpatnējo induktīvo pretestību un vadu savienojumu. Pateicoties šai fona informācijai, jūs varēsiet neatkarīgi aprēķināt sprieguma kritumu.
Saturs
Zaudējumu veidi un struktūra
Pat visefektīvākajām barošanas sistēmām ir zināms jaudas zudums. Ar zaudējumiem saprot atšķirību starp lietotājiem piešķirto elektroenerģiju un to, ka tā nonāk pie viņiem. Tas ir saistīts ar sistēmu nepilnībām un to materiālu fizikālajām īpašībām, no kuriem tie ir izgatavoti.
Visizplatītākais jaudas zudumu veids elektrotīklos ir saistīts ar sprieguma zudumiem kabeļa garuma dēļ.Lai normalizētu finanšu izdevumus un aprēķinātu to faktisko vērtību, tika izstrādāta šāda klasifikācija:
- tehniskais faktors. Tas ir saistīts ar fizisko procesu īpatnībām un var mainīties slodžu, nosacīto fiksēto izmaksu un klimatisko apstākļu ietekmē.
- Papildu izejmateriālu izmantošanas un tehniskā personāla darbībai nepieciešamo apstākļu nodrošināšanas izmaksas.
- komerciāls faktors. Šajā grupā ietilpst novirzes instrumentu nepilnības dēļ un citi punkti, kas izraisa elektriskās enerģijas nepietiekamu novērtēšanu.
Galvenie sprieguma zuduma cēloņi
Galvenais strāvas zuduma iemesls kabelī ir elektrolīniju zudumi. Attālumā no elektrostacijas līdz patērētājiem tiek izkliedēta ne tikai elektroenerģijas jauda, bet arī sprieguma kritumi (kas, sasniedzot vērtību, kas mazāka par minimālo pieļaujamo vērtību, var izraisīt ne tikai neefektīvu ierīču darbību, bet arī to pilnīga darbnespēja.
Arī zudumus elektriskajos tīklos var izraisīt elektriskās ķēdes sekcijas reaktīvā sastāvdaļa, tas ir, jebkādu induktīvo elementu klātbūtne šajās sekcijās (tās var būt sakaru spoles un ķēdes, transformatori, zemas un augstfrekvences droseles, elektromotori).
Veidi, kā samazināt zudumus elektrotīklos
Tīkla lietotājs nevar ietekmēt zudumus elektropārvades līnijā, bet var samazināt sprieguma kritumu ķēdes posmā, pareizi savienojot tā elementus.
Labāk ir savienot vara kabeli ar vara kabeli un alumīnija kabeli ar alumīnija kabeli.Vadu savienojumu skaitu, kur mainās serdes materiāls, labāk samazināt, jo šādās vietās ne tikai tiek izkliedēta enerģija, bet arī palielinās siltuma veidošanās, kas, ja siltumizolācijas līmenis ir nepietiekams, var izraisīt ugunsgrēku. Ņemot vērā vara un alumīnija vadītspēju un pretestību, enerģijas izmaksu ziņā ir efektīvāk izmantot varu.
Ja iespējams, plānojot elektrisko ķēdi, labāk ir paralēli savienot visus induktīvos elementus, piemēram, spoles (L), transformatorus un elektromotorus, jo saskaņā ar fizikas likumiem šādas ķēdes kopējā induktivitāte samazinās un kad savienots virknē, gluži pretēji, tas palielinās.
Reaktīvā komponenta izlīdzināšanai tiek izmantotas arī kapacitatīvās vienības (vai RC filtri kombinācijā ar rezistoriem).
Atkarībā no kondensatoru un patērētāja savienošanas principa ir vairāki kompensācijas veidi: personiskā, grupu un vispārējā.
- Ar personisku kompensāciju kapacitātes tiek savienotas tieši ar vietu, kur parādās reaktīvā jauda, tas ir, viņu pašu kondensators - asinhronajam motoram, vēl viens - gāzizlādes spuldzei, vēl viens - metināšanas, vēl viens - priekš. transformators utt. Šajā brīdī ienākošie kabeļi tiek izlādēti no reaktīvajām strāvām uz atsevišķu lietotāju.
- Grupas kompensācija ietver viena vai vairāku kondensatoru pievienošanu vairākiem elementiem ar lieliem induktīviem raksturlielumiem. Šajā situācijā vairāku patērētāju regulāra vienlaicīga darbība ir saistīta ar kopējās reaktīvās enerģijas pārnešanu starp slodzēm un kondensatoriem. Līnija, kas piegādā elektroenerģiju kravu grupai, tiks izlādēta.
- Vispārējā kompensācija ietver kondensatoru ar regulatoru ievietošanu galvenajā sadales skapī vai galvenajā sadales panelī. Tas novērtē faktisko reaktīvās jaudas patēriņu un ātri pieslēdz un atvieno nepieciešamo kondensatoru skaitu. Rezultātā kopējā no tīkla paņemtā jauda tiek samazināta līdz minimumam atbilstoši vajadzīgās reaktīvās jaudas momentānajai vērtībai.
- Visās reaktīvās jaudas kompensācijas instalācijās ietilpst kondensatora atzaru pāris, pakāpju pāris, kas tiek veidoti speciāli elektrotīklam atkarībā no iespējamām slodzēm. Tipiski pakāpienu izmēri: 5; desmit; divdesmit; trīsdesmit; piecdesmit; 7,5; 12,5; 25 kv.
Lai iegūtu lielus pakāpienus (100 vai vairāk kvar), mazie tiek savienoti paralēli. Tiek samazinātas tīkla slodzes, tiek samazinātas pārslēgšanas strāvas un to traucējumi. Tīklos ar daudzām augstām tīkla sprieguma harmonikām kondensatori ir aizsargāti ar droseles palīdzību.
Automātiskie kompensatori nodrošina ar tiem aprīkotajam tīklam šādas priekšrocības:
- samazināt transformatoru slodzi;
- vienkāršot kabeļa šķērsgriezuma prasības;
- dot iespēju bez kompensācijas noslogot elektrotīklu vairāk nekā iespējams;
- novērst tīkla sprieguma samazināšanās cēloņus, pat ja slodze ir savienota ar gariem kabeļiem;
- palielināt mobilo ģeneratoru efektivitāti ar degvielu;
- atvieglot elektromotoru iedarbināšanu;
- palielināt kosinusu phi;
- likvidēt reaktīvo jaudu no ķēdēm;
- aizsargāt pret pārspriegumiem;
- uzlabot tīkla veiktspējas pielāgošanu.
Kabeļa sprieguma zudumu kalkulators
Jebkuram kabelim sprieguma zudumu aprēķinu var veikt tiešsaistē. Zemāk ir tiešsaistes sprieguma kabeļa zudumu kalkulators.
Kalkulators ir izstrādes stadijā un drīzumā būs pieejams.
Formulas aprēķins
Ja vēlaties patstāvīgi aprēķināt, kāds ir sprieguma kritums vadā, ņemot vērā tā garumu un citus faktorus, kas ietekmē zudumus, kabeļa sprieguma krituma aprēķināšanai varat izmantot formulu:
ΔU, % = (Un - U) * 100/Un,
kur Nenominālais spriegums tīkla ieejā;
U ir atsevišķa tīkla elementa spriegums (zudumus aprēķina procentos no ieejā esošā nominālā sprieguma).
No tā mēs varam iegūt formulu enerģijas zudumu aprēķināšanai:
ΔP,% = (Un - U) * I * 100 / Un,
kur Nenominālais spriegums tīkla ieejā;
I ir faktiskā tīkla strāva;
U ir atsevišķa tīkla elementa spriegums (zudumus aprēķina procentos no ieejā esošā nominālā sprieguma).
Sprieguma zudumu tabula visā kabeļa garumā
Zemāk ir norādīti aptuvenie sprieguma kritumi visā kabeļa garumā (Knorring tabula). Mēs nosakām vajadzīgo sadaļu un aplūkojam vērtību attiecīgajā kolonnā.
| ΔU, % | Slodzes griezes moments vara vadītājiem, kW∙m, divu vadu līnijām spriegumam 220 V | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ar vadītāja šķērsgriezumu s, mm², vienāds ar | ||||||
| 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 |
Stiepļu pavedieni izstaro siltumu, kad plūst strāva. Strāvas lielums kopā ar vadītāju pretestību nosaka zuduma pakāpi. Ja jums ir dati par kabeļa pretestību un caur tiem plūstošās strāvas daudzumu, varat uzzināt ķēdes zudumu apjomu.
Tabulās nav ņemta vērā induktīvā pretestība, kā izmantojot vadus, tas ir pārāk mazs un nevar būt aktīvs.
Kurš maksā par elektrības zudumiem
Elektroenerģijas zudumi pārraides laikā (ja tā tiek pārraidīta lielos attālumos) var būt ievērojami. Tas ietekmē jautājuma finansiālo pusi. Reaktīvā komponente tiek ņemta vērā, nosakot vispārējo tarifu par nominālās strāvas izmantošanu iedzīvotājiem.
Vienfāzes līnijām tas jau ir iekļauts cenā, ņemot vērā tīkla parametrus. Juridiskām personām šī komponente tiek aprēķināta neatkarīgi no aktīvajām slodzēm un norādīta atsevišķi norādītajā rēķinā, pēc īpašas likmes (lētāka nekā aktīvā). Tas tiek darīts, jo uzņēmumos ir liels skaits indukcijas mehānismu (piemēram, elektromotori).
Energouzraudzības iestādes nosaka pieļaujamo sprieguma kritumu jeb standartu zudumiem elektrotīklos. Lietotājs maksā par zaudējumiem enerģijas pārvades laikā. Tāpēc no patērētāja viedokļa ekonomiski izdevīgi ir domāt, kā tos samazināt, mainot elektriskās ķēdes raksturlielumus.
Līdzīgi raksti:
