Gerilim kaybı nedir ve gerilim kaybının nedenleri

Hat gerilimi kaybı

Gerilim kaybının ne olduğunu anlamak için, hattın sonunda tek bir yük bulunan üç fazlı bir AC hattının (Şekil 1) gerilim vektör diyagramını göz önünde bulundurun (Şekil 1)I).

Geçerli vektörün Azi ve AzP bileşenlerine ayrıldığını varsayalım. İncirde. Şekil 2'de, hattın sonundaki faz gerilimi vektörleri U3ph ölçeğine ve fazdaki akım AziLing'i φ2 açısına göre çizilir.

U1φ hattının başındaki gerilim vektörünü elde etmek için U2ph sonundaki vektörü takip eder, gerilim ölçeğinde hat gerilimi düşüş üçgenini (abc) çizin. Bunun için, hattın akım ve aktif direncinin (AzR) ürününe eşit olan ab vektörü, akıma paralel olarak yerleştirilmiştir ve b° C vektörü, hattın akım ve endüktif direncinin ürününe eşittir ( AzX), mevcut vektöre diktir.Bu koşullar altında, O ve c noktalarını birleştiren düz çizgi, hattın sonundaki (U2e) gerilim vektörüne göre hattın başındaki (U1e) gerilim vektörünün uzaydaki büyüklüğüne ve konumuna karşılık gelir. U1f ve U2e vektörlerinin uçlarını birleştirerek, lineer empedans ac = IZ'nin voltaj düşüşü vektörünü elde ederiz.

Pirinç. 1. Tek hat sonu yükü ile şematik

Pirinç. 2. Tek yüklü bir hat için gerilimlerin vektör diyagramı. Hat gerilimi kaybı.

Gerilim kaybını, hattın başındaki ve sonundaki faz gerilimleri arasındaki cebirsel farka, yani segment ad veya neredeyse eşit segment ac' olarak adlandırmayı kabul edin.

Vektör diyagramı ve ondan türetilen ilişkiler, gerilim kaybının şebeke parametrelerine ve ayrıca akımın veya yükün aktif ve reaktif bileşenlerine bağlı olduğunu göstermektedir.

Şebekedeki gerilim kaybı miktarı hesaplanırken her zaman aktif direnç dikkate alınmalı, aydınlatma şebekelerinde ve 6 mm2'ye kadar kesit ve 35 mm2'ye kadar kablolarla yapılan şebekelerde endüktif direnç ihmal edilebilir.

Şebekedeki gerilim kaybının belirlenmesi

Üç fazlı bir sistem için voltaj kaybı genellikle formülle belirlenen doğrusal büyüklükler için gösterilir.

nerede l - ağın ilgili bölümünün uzunluğu, km.

Akımı güç ile değiştirirsek, formül şu şekilde olacaktır:

burada P. — aktif güç, B- reaktif güç, kVar; l - bölümün uzunluğu, km; Un — nominal ağ gerilimi, kV.

Hat voltajındaki değişiklik

İzin verilen voltaj düşüşü

Her güç alıcısı için belli bir voltaj kaybı... Örneğin asenkron motorların normal şartlarda ± %5 voltaj toleransı vardır.Bunun anlamı, eğer bu elektrik motorunun nominal gerilimi 380 V ise, U„ekstra = 1,05 Un = 380 x1,05 = 399 V ve U»add = 0,95 Un = 380 x 0,95 = 361 V olarak kabul edilmelidir. izin verilen maksimum voltaj değerleri. Doğal olarak 361 ile 399 V değerleri arasındaki tüm ara gerilimler de kullanıcıyı tatmin edecek ve istenilen gerilimler bölgesi denebilecek belli bir bölge oluşturacaktır.

İşletmenin çalışması sırasında yükte sürekli bir değişiklik olduğu için (günün belirli bir saatinde tellerden akan güç veya akım), daha sonra ağda karşılık gelen en yüksek değerlerden değişen çeşitli voltaj kayıpları meydana gelecektir. maksimum yük modu dUmax'a, kullanıcının minimum yüküne karşılık gelen en küçük dUmin'e.

Bu voltaj kayıplarının miktarını hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanın:

Voltajların vektör diyagramından (Şekil 2), U2f alıcısının gerçek voltajının, dUf değerini U1f hattının başlangıcındaki voltajdan çıkarırsak veya lineer, yani faza geçersek elde edilebileceğini takip eder. -faz arası voltaj, U2 = U1 — dU elde ederiz

Gerilim kayıplarının hesaplanması

Bir örnek. Asenkron motorlardan oluşan tüketici, gün boyunca U1 = 400 V sabit voltaj sağlayan işletmenin trafo merkezinin veri yollarına bağlanır.

En yüksek kullanıcı yükü saat 11'de, voltaj kaybı dUmax = 57 V veya dUmax % = %15 olarak kaydedildi. En küçük tüketici yükü öğle tatiline karşılık gelirken, dUmin — 15,2 V veya %dUmin = %4.

En yüksek ve en düşük yük modlarında kullanıcıdaki gerçek voltajın belirlenmesi ve istenilen voltaj aralığında olup olmadığının kontrol edilmesi gerekmektedir.

Pirinç. 3. Gerilim kaybını belirlemek için tek yüklü bir hat için potansiyel diyagramı

Cevap. Gerçek voltaj değerlerini belirleyin:

U2Max = U1 — dUmax = 400 — 57 = 343 V

U2min = U1 — dUmin = 400 — 15,2 = 384,8V

Un = 380 V olan asenkron motorlar için istenen gerilim şu koşulu karşılamalıdır:

399 ≥ U2zhel ≥ 361

Hesaplanan gerilme değerlerini eşitsizliğe yerleştirerek, en büyük yük modu için 399> 343> 361 oranının ve en küçük yükler için 399> 384,8> 361 oranının sağlandığından emin oluruz.

Çıkış. En büyük yük modunda, voltaj kaybı o kadar büyüktür ki, kullanıcıdaki voltaj istenen voltaj bölgesinin dışına çıkar (azalır) ve kullanıcıyı tatmin etmez.

Bu örnek, Şekil 1'deki potansiyel diyagram ile grafiksel olarak gösterilebilir. 3. Akım olmadığında, kullanıcıdaki voltaj sayısal olarak besleme baralarının voltajına eşit olacaktır. Gerilim düşüşü, besleme hattının uzunluğu ile orantılı olduğundan, bir yük varlığında gerilim, hat boyunca eğimli bir düz çizgide U1 = 400 V değerinden U2Max = 343 V ve U2min = 384,8 V değerine değişir. .

Diyagramdan da görüleceği üzere en yüksek yükteki gerilim istenilen gerilimler bölgesini (grafikteki B noktası) terk etmiştir.

Böylece, besleme trafosu baralarında sabit bir gerilim olsa bile, yükteki ani değişiklikler alıcıda kabul edilemez bir gerilim değeri oluşturabilir.

Ayrıca, şebekedeki yük gündüz en yüksek yükten gece en düşük yüke değiştiğinde, güç sisteminin kendisi trafo terminallerinde gerekli voltajı sağlayamayabilir. Her iki durumda da, yerel araçlara, esas olarak voltaj değişikliğine başvurulmalıdır.

Transformatörde voltaj kaybı (resimlerde)