Определение потерь и падения напряжения

Изменение напряжения в нагруженной линии определяется двумя характеристиками: падением напряжения и потерями напряжения. Падение напряжения есть величина геометрическая, представляющая разность векторов напряжений начала и конца линии. Векторная диаграмма напряжений представлена на рис. 4.4. Падение напряжения соответствует вектору .

δU₁₂= = - = I_н·Z_л = I_н (R_Лcosφ + X_Л sinφ), (4.35)

где φ – угол между током и напряжением в фазе,

R_Л , Х_Л и Z_л – соответственно активное, индуктивное и полное сопротивления линии, Ом;

ХЛ

RЛ

S нагр

lЛ

Q

+i

+1

δU12

Рисунок 4.4 – К расчету падения и потерь напряжения в линии

Iн

Iн

Iн

φ

ΔU

А

В

А1

О

С

U1

U2

I_н = - ток нагрузки линии, А;

U _н = U₂ – напряжение в конце линии на электроприемнике (нагрузке), кВ;

Р_н и Q_н – активная и реактивная составляющие нагрузки соответственно, кВт

Потери напряжения в линии определяются алгебраической разностью напряжений в начале и в конце линии, которую можно получить, совместив по направлению соответствующие векторы:

ΔU = U₁ - U₂ =│ОА₁ │– │ОВ│=А₁ В, (4.36)

где ОА₁ =│ │= │ │

Величиной СА₁ часто пренебрегают из-за ее малого значения, тогда потери напряжения можно принять равными потерям на активном сопротивлении

ΔU ≈ ΔU_а = I_н R_Лcosφ (4.37)

Фазное напряжение в конце линии

U₂ = U₁ – ΔU = U₁ - I (R_Лcosφ + X_Л sinφ) ≈ U₁ - I R_Лcosφ (4.38)

Согласно требованиям [1, 13, 14, 19] напряжение у электроприемника должно соответствовать номинальному, поэтому на источнике напряжение всегда поддерживается несколько выше номинального, как правило, ≈ на 5÷10%. Для регулирования напряжения в сети используются устройства регулирования напряжения силовых трансформаторов (регулирование под нагрузкой - РПН и переключение без возбуждения - ПБВ), специальные регулировочные трансформаторы, УКРМ, ФКУ и др.

Пример расчета потерь и падения напряжения см. Приложение Е.4

Вопросы для самопроверки

1 Зачем составляются графики электрических нагрузок и их виды

2 Определение расчетной мощности электроприемников с ПКР.

3 Какие показатели относятся к нормативным характеристикам графиков нагрузки.

4 Цели определения потерь мощности в СЭС, методика их расчета.

5 Выбор оптимального числа параллельно работающих трансформаторов

6 Расчет потерь мощности в трансформаторах.

7 Потери и падение напряжения в СЭС, различие и порядок расчета.

8 Выбор оптимального числа параллельно работающих трансформаторов.

9 Влияние реактивной мощности электроприемников на режим электропотребления и способы компенсации реактивной мощности.

5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

Общие положения

Подключение систем электроснабжения промышленных предприятий к сетям энергосистем производится согласно техническим условиям (ТУ) на присоединение электрических нагрузок. ТУ выдаются энергоснабжающей организацией в соответствии с Правилами пользования электрической энергией [13]. Пользование электрической энергией допускается только на основании договора, заключаемого между энергоснабжающей организацией (компанией) и потребителем, электроустановки которого непосредственно присоединены к сетям энергоснабжающей организации. Поэтому перед началом проектирования системы электроснабжения необходимо обратиться к поставщику электроэнергии за соответствующими ТУ.

При проектировании СЭС промпредприятий должны выполняться следующие требования [1, 14]:

1. Источники питания должны быть максимально приближены к потребителям электрической энергии.

2. Число ступеней трансформации и распределения электроэнергии на каждом напряжении должно быть минимально возможным.

3. Распределение электроэнергии рекомендуется осуществлять по магистральным схемам. В обоснованных случаях могут применяться радиальные схемы.

4. Схемы электроснабжения и электрических соединений подстанций должны быть выполнены таким образом, чтобы требуемый уровень надежности и резервирования был обеспечен при минимальном количестве электрооборудования и проводников.

5. Схемы электроснабжения должны быть выполнены по блочному принципу с учетом технологической схемы предприятия. Питание электроприемников параллельных технологических линий следует осуществлять от разных секций шин подстанций, взаимосвязанные технологические агрегаты должны питаться от одной секции шин.

6. Питание вторичных цепей не должно нарушаться при любых переключениях питания силовых цепей параллельных технологических потоков.