전압 강하 네트워크 계산
전기 에너지 소비자는 주어진 전기 모터 또는 장치가 설계된 전압이 단자에 공급될 때 정상적으로 작동합니다. 전선을 통해 전기가 전달되면 전선의 저항에 의해 전압의 일부가 손실되고 결과적으로 라인 끝, 즉 소비자에서 전압이 라인 시작보다 낮습니다. .
정상에 비해 소비자 전압의 감소는 전력용이든 조명 부하용이든 팬터그래프 작동에 영향을 미칩니다. 따라서 전력선을 계산할 때 전압 편차는 허용 기준을 초과해서는 안되며 일반적으로 전류 부하에서 선택되고 난방용 네트워크는 전압 손실로 확인됩니다.
전압 손실 ΔU는 라인의 시작과 끝(라인 섹션)에서의 전압 차이라고 합니다. 공칭 전압에 상대적인 상대 단위로 ΔU를 지정하는 것이 일반적입니다. 분석적으로 전압 손실은 다음 공식에 의해 결정됩니다.
여기서 P - 유효 전력, kW, Q - 무효 전력, kvar, ro의 저항 - 라인, 옴 / km, xo - 라인의 유도 저항, 옴 / km, l - 라인의 길이, km, Unom - 공칭 전압 , kV .
와이어 A-16 A-120으로 만든 가공선의 활성 및 유도 저항(Ohm / km) 값은 참조 표에 나와 있습니다. 1km 길이의 알루미늄(클래스 A) 및 강철-알루미늄(클래스 AC) 도체의 활성 저항은 다음 공식으로 결정할 수도 있습니다.
여기서 F는 알루미늄 와이어의 단면적 또는 AC 와이어의 알루미늄 부분의 단면적 mm2입니다(AC 와이어의 강철 부분의 전도성은 고려되지 않음).
PUE("전기 설치 규칙")에 따르면 전원 네트워크의 경우 산업 기업 및 공공 건물의 전기 조명 네트워크의 경우 정상 전압과의 전압 편차가 ±5%를 넘지 않아야 합니다. 주거용의 경우 +5에서 — 2.5% 전기 조명 네트워크 건물 및 실외 조명 ± 5%. 네트워크를 계산할 때 허용되는 전압 손실에서 진행됩니다.
전기 네트워크의 설계 및 작동 경험을 고려하여 다음과 같은 허용 전압 손실이 고려됩니다. : 부하 밀도에 따라 스테이션 또는 강압 변전소에서 건물 입구까지 — 3.5 ~ 5%, 입구에서 가장 먼 사용자까지 — 정상 시 고압 네트워크의 경우 1 ~ 2.5% 케이블 네트워크에서의 작동 - 6%, 오버헤드에서 - 8%, 케이블 네트워크에서 네트워크의 비상 모드에서 - 10% 및 공중에서 - 12%.
6-10kV 전압의 3상 3선식 라인은 균일한 부하, 즉 이러한 라인의 각 위상이 고르게 부하되는 것으로 간주됩니다. 저전압 네트워크에서는 조명 부하로 인해 위상 간에 균일한 분배를 달성하기 어려울 수 있으므로 3상 전류 380/220V의 4선 시스템이 가장 자주 사용됩니다. 시스템에서 전기 모터는 선형 와이어에 연결되고 조명은 라인과 중립 와이어 사이에 분배됩니다. 이러한 방식으로 3상의 부하가 균등화됩니다.
계산할 때 표시된 전력과 이러한 전력에 해당하는 전류 값을 모두 사용할 수 있습니다.특히 전압이 6-10kV 인 라인에 적용되는 수 킬로미터 길이의 라인에서는 다음과 같습니다. 라인의 전압 손실에 대한 와이어의 유도 저항의 영향을 고려해야 합니다.
계산을 위해 구리 및 알루미늄 와이어의 유도 저항은 0.32-0.44 Ohm / km로 가정 할 수 있으며 와이어 사이의 작은 거리 (500-600 mm)와 95 이상의 와이어 단면에서 더 낮은 값을 가져와야합니다 mm2, 1000mm 이상의 거리 및 단면적 10-25mm2에서 그 이상.
도체의 유도 저항을 고려한 3 상 라인의 각 도체의 전압 손실은 다음 공식으로 계산됩니다.
여기서 오른쪽의 첫 번째 항은 능동 구성 요소이고 두 번째 항은 전압 손실의 무효 구성 요소입니다.
도체의 유도 저항을 고려하여 비철금속 도체가 있는 전력선의 전압 손실을 계산하는 절차는 다음과 같습니다.
1. 알루미늄 또는 강철-알루미늄 와이어에 대한 유도 저항의 평균값을 0.35 Ohm / km로 설정했습니다.
2. 활성 및 무효 부하 P, Q를 계산합니다.
3. 무효(유도) 전압 손실 계산
4. 허용 가능한 활성 전압 손실은 지정된 네트워크 전압 손실과 무효 전압 손실 간의 차이로 정의됩니다.
5. 전선의 단면적 s, mm2를 결정합니다.
여기서 γ는 비저항의 역수입니다( γ = 1 / ro - 특정 전도도).
6. s의 가장 가까운 표준 값을 선택하고 선(ro, NS)에서 1km 떨어진 활성 및 유도 저항을 찾습니다.
7. 업데이트된 값 계산 전압 손실 공식에 따라.
결과 값은 허용 가능한 전압 손실을 초과해서는 안됩니다.더 수용 가능한 것으로 판명되면 더 큰 (다음) 섹션이있는 와이어를 가져 와서 다시 계산해야합니다.
DC 라인의 경우 유도 저항이 없으며 위에 제공된 일반 공식이 단순화되었습니다.
네트워크 NS 정전류 전압 손실 계산.
전력 P, W를 길이 l, mm의 선을 따라 전송하면 이 전력은 전류에 해당합니다.
여기서 U는 공칭 전압, V입니다.
양쪽 끝의 와이어 저항
여기서 p는 도체의 비저항이고 s는 도체의 단면적 mm2입니다.
라인 전압 손실
마지막 표현식을 사용하면 부하를 알 때 기존 라인의 전압 손실을 계산적으로 계산하거나 주어진 부하에 대한 도체의 단면을 선택할 수 있습니다.
전압 손실에 대한 단상 AC 네트워크 계산.
부하가 순전히 활성화된 경우(조명, 난방 장치 등) 계산은 위의 상수 선 계산과 다르지 않습니다. 부하가 혼합된 경우, 즉 역률이 1과 다른 경우 계산 공식은 다음과 같은 형식을 취합니다.
라인 전압 손실
라인 컨덕터의 필수 섹션
목재 또는 목공 기업의 공정 라인 및 기타 전기 수신기에 공급되는 0.4kV 전압의 배전망의 경우 설계 체계가 작성되고 개별 섹션에 대한 전압 손실이 계산됩니다. 이러한 경우 계산의 편의를 위해 특수 테이블을 사용하십시오. 전압이 0.4kV 인 알루미늄 도체가있는 3 상 가공선의 전압 손실을 보여주는 표의 예를 들어 보겠습니다.
전압 손실은 다음 공식에 의해 결정됩니다.
여기서 ΔU - 전압 손실, V, ΔUsection - 상대 손실 값, 1kW • km당 %, Ma - 전송 전력 P(kW)와 라인 길이 kW • km의 곱.