손실 및 전압 강하 - 차이점은 무엇입니까

평범한 인간의 삶에서 "손실"과 "추락"이라는 단어는 특정 업적의 감소 사실을 나타내는 데 사용되지만 다른 값을 의미합니다.

이 경우 «손실»은 부품 손실, 손상, 이전에 달성한 수준의 크기 감소를 의미합니다. 손실은 바람직하지 않지만 견딜 수 있습니다.

"추락"이라는 단어는 완전한 권리 박탈과 관련된 더 심각한 피해로 이해됩니다. 따라서 때때로 발생하는 손실(예: 포트폴리오)은 시간이 지남에 따라 감소(예: 물질 수명 수준)로 이어질 수 있습니다.

이와 관련하여 전기 네트워크의 전압과 관련하여 이 질문을 고려할 것입니다.

손실 및 전압 강하가 형성되는 방식

전기는 한 변전소에서 다른 변전소로 가공선을 통해 장거리로 운반됩니다.

가공선은 허용 가능한 전력을 전달하도록 설계되었으며 특정 재질 및 단면의 금속 와이어로 구성됩니다. 저항 값이 R이고 반응 부하가 X인 저항 부하를 생성합니다.

받는 쪽에는 서 있다. 변신 로봇전기 변환.코일에는 활성 및 현저한 유도 저항 XL이 있습니다. 변압기의 2차측은 전압을 낮추고 부하가 Z 값으로 표현되고 활성, 용량성 및 유도성인 소비자에게 더 전송합니다. 이는 네트워크의 전기적 매개변수에도 영향을 미칩니다.

송전 변전소에서 가장 가까운 가공선 지지선에 가해지는 전압은 각 위상에서 회로의 무효 및 능동 저항을 극복하고 그 안에 전류를 생성하며 그 벡터는 벡터에서 벗어납니다. 각도 φ만큼인가 된 전압.

대칭 부하 모드에 대한 전압 분포의 특성과 라인을 따라 흐르는 전류가 사진에 나와 있습니다.

라인의 각 단계는 작업에 무작위로 연결이 끊어지거나 연결되는 다른 수의 소비자에게 공급하기 때문에 위상 부하의 균형을 완벽하게 맞추는 것은 기술적으로 매우 어렵습니다. 항상 위상 전류의 벡터 추가에 의해 결정되고 3I0으로 기록되는 불균형이 있습니다. 대부분의 계산에서는 단순히 무시됩니다.

송전 변전소에서 소비되는 에너지의 일부는 선로의 저항을 극복하는 데 사용되며 거의 변화 없이 수신 측에 도달합니다. 이 부분은 손실 및 전압 강하를 특징으로 하며 벡터의 진폭은 약간 감소하고 각 위상에서 각도만큼 이동합니다.

손실 및 전압 강하 계산 방법

전기 전송 중에 발생하는 프로세스를 이해하기 위해 벡터 형식은 주요 특성을 나타내는 데 편리합니다. 다양한 수학적 계산 방법도 이 방법을 기반으로 합니다.

에서 계산을 단순화하려면 삼상 시스템 세 개의 단상 등가 회로로 표시됩니다. 이 방법은 대칭 하중에서 잘 작동하며 중단된 프로세스를 분석할 수 있습니다.

위의 다이어그램에서 라인의 각 도체의 활성 R 및 리액턴스 X는 각도 φ로 특징지어지는 복잡한 부하 저항 Zn과 직렬로 연결됩니다.

또한 한 상의 전압 손실 및 전압 강하 계산이 수행됩니다. 이렇게 하려면 데이터를 지정해야 합니다. 이를 위해 허용 부하가 이미 결정되어야 하는 에너지를 받는 변전소가 선택됩니다.

고전압 시스템의 전압 값은 이미 참고서에 표시되어 있으며 전선의 저항은 길이, 단면적, 재료 및 네트워크 구성에 따라 결정됩니다. 회로의 최대 전류는 전선의 속성에 의해 설정되고 제한됩니다.

따라서 계산을 시작하려면 U2, R, X, Z, I, φ가 있습니다.

예를 들어 «A»와 같은 위상을 취하여 그림 1과 같이 각도 φ로 변위된 벡터 U2와 I를 복소 평면에서 분리합니다. 도체의 활성 저항의 전위차는 방향에서 일치합니다. 전류와 크기는 표현 I ∙ R에서 결정됩니다. 이 벡터를 U2의 끝에서 연기합니다(그림 2).

도체 리액턴스의 전위차는 각도 φ1만큼 전류 방향과 다르며 제품 I ∙ X에서 계산됩니다. 벡터 I ∙ R에서 연기합니다 (그림 3).

알림: 복소 평면에서 벡터의 양의 회전 방향의 경우 시계 반대 방향으로 움직입니다. 유도 부하를 통해 흐르는 전류는 적용된 전압보다 각도만큼 뒤쳐집니다.

그림 4는 총 와이어 저항 I ∙ Z의 전위차 벡터와 회로 U1의 입력 전압에 대한 플로팅을 보여줍니다.

이제 입력 벡터를 등가 회로 및 부하 전체와 비교할 수 있습니다. 이렇게하려면 결과 다이어그램을 수평으로 놓고 (그림 5) 벡터 U2의 방향과 교차 할 때까지 모듈 U1의 반경으로 처음부터 호를 그립니다 (그림 6).

그림 7은 명확성을 높이기 위해 삼각형을 확대한 것과 문자와의 특징적인 교차점을 나타내는 보조선을 그린 것입니다.

그림 하단에는 결과 벡터 ac를 전압 강하라고 하고 ab를 손실이라고 합니다. 크기와 방향이 다릅니다. 원래 스케일로 돌아가면 벡터의 기하학적 빼기(U1에서 U2)의 결과로 ac가 얻어지고 ab는 산술임을 알 수 있습니다. 이 프로세스는 아래 그림에 나와 있습니다(그림 8).

전압 손실 계산 공식 유도

이제 그림 7로 돌아가서 bd 세그먼트가 매우 작은 것을 확인하십시오. 이러한 이유로 계산에서 무시하고 세그먼트 길이 ad에서 전압 손실을 계산합니다. 두 개의 선분 ae와 ed로 구성됩니다.

ae = I ∙ R ∙ cosφ 및 ed = I ∙ x ∙ sinφ이므로 한 위상에 대한 전압 손실은 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.

∆Uph = I ∙ R ∙ cosφ + I ∙ x ∙ sinφ

부하가 모든 위상에서 대칭적이라고 가정하면(조건부로 3I0 무시) 수학적 방법을 사용하여 라인의 전압 손실을 계산할 수 있습니다.

∆Ul = √3I ∙ (R ∙ cosφ + x ∙ sinφ)

이 공식의 오른쪽을 네트워크 전압 Un으로 곱하고 나누면 전원 공급 장치를 통한 전압 손실의 p계산을 수행할 수 있는 공식을 얻습니다.

∆Ul = (P ∙ r + Q ∙ x) / Un

활성 P 및 무효 Q 전력 값은 라인 미터 판독 값에서 가져올 수 있습니다.

따라서 전기 회로의 전압 손실은 다음에 따라 달라집니다.

• 회로의 활성 및 리액턴스;

• 적용된 전력의 구성 요소;

• 인가 전압의 크기.

전압 강하의 가로 성분 계산 공식 유도

그림 7로 돌아가 보겠습니다. 벡터 ac의 값은 직각 삼각형 acd의 빗변으로 나타낼 수 있습니다. 우리는 이미 ad foot을 계산했습니다. 가로 성분 cd를 결정합시다.

그림은 cd = cf-df임을 보여줍니다.

df = ce = I ∙ R ∙ sin φ.

cf = I ∙ x ∙ cos φ.

cd = I ∙ x ∙ cosφ-I ∙ R ∙ sinφ.

얻은 모델을 사용하여 작은 수학적 변환을 수행하고 전압 강하의 가로 구성 요소를 얻습니다.

δU = √3I ∙ (x ∙ cosφ-r ∙ sinφ) = (P ∙ x-Q ∙ r) / Un.

전력선 시작 부분의 전압 U1 계산 공식 결정

라인 U2의 끝에서 전압 값, 손실 ΔUl 및 드롭 δU의 가로 구성 요소를 알면 피타고라스 정리에 의해 벡터 U1의 값을 계산할 수 있습니다. 확장된 형태에서는 다음과 같은 형태를 가집니다.

U1 = √ [(U2 + (Pr + Qx) / Un)2+ ((Px-Qr) / Un)2].

실용

전압 손실 계산은 네트워크 구성 및 구성 요소의 최적 선택을 위해 전기 회로 프로젝트를 생성하는 단계에서 엔지니어가 수행합니다.

전기 설비의 운전 중 필요에 따라 주기적으로 선로 끝의 전압 벡터를 동시에 측정하여 간단한 계산 방법으로 얻은 결과를 비교할 수 있습니다.이 방법은 증가한 장치에 적합합니다 높은 작업 정확도가 필요하기 때문에 요구 사항이 있습니다.

2차 회로의 전압 손실

예를 들어 길이가 수백 미터에 달하고 단면적이 증가한 특수 전원 케이블로 전송되는 전압 변압기 측정의 2차 회로가 있습니다.

이러한 케이블의 전기적 특성은 전압 전송 품질에 대한 요구 사항이 높아집니다.

현대적인 전기 장비 보호를 위해서는 높은 도량형 지표와 0.5 또는 0.2의 정확도 등급을 갖춘 측정 시스템의 작동이 필요합니다. 따라서 인가된 전압의 손실을 모니터링하고 고려해야 합니다. 그렇지 않으면 장비 작동에 오류가 발생하여 모든 작동 특성에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다.

긴 케이블 라인의 전압 손실

긴 케이블 설계의 특징은 전도성 코어가 상당히 밀접하게 배열되어 있고 그 사이에 얇은 절연층이 있기 때문에 용량성 저항이 있다는 것입니다. 케이블을 통과하는 현재 벡터를 추가로 편향시키고 크기를 변경합니다.

용량성 저항에 대한 전압 강하의 영향은 I ∙ z 값을 변경하기 위한 계산에서 반드시 고려되어야 합니다. 그렇지 않으면 위에서 설명한 기술이 변경되지 않습니다.

이 기사는 가공 전력선 및 케이블의 손실 및 전압 강하의 예를 제공합니다. 그러나 전기 모터, 변압기, 인덕터, 커패시터 뱅크 및 기타 장치를 포함한 모든 전기 소비자에서 발견됩니다.

각 유형의 전기 장비에 대한 전압 손실량은 작동 조건 측면에서 법적으로 규제되며 모든 전기 회로에서 결정되는 원칙은 동일합니다.