Apskaičiuojant įtampos kritimą kabelyje, svarbu atsižvelgti į kabelio ilgį, šerdies skerspjūvį, indukcinę varžą ir laidų sujungimą. Turėdami šią informaciją, galite patys apskaičiuoti įtampos kritimą.
Turinys
Nuostolių rūšys ir struktūra
Net efektyviausioje elektros tiekimo sistemoje yra tam tikrų faktinių galios nuostolių. Nuostoliai - tai skirtumas tarp vartotojams suteiktos ir faktiškai jiems patiektos elektros energijos. Taip yra dėl sistemų netobulumo ir medžiagų, iš kurių jos pagamintos, fizikinių savybių.
Dažniausiai pasitaikantis elektros energijos nuostolių elektros tinkluose tipas yra susijęs su įtampos nuostoliais dėl kabelių ilgio. Siekiant normalizuoti finansines sąnaudas ir apskaičiuoti jų faktinę vertę, buvo sukurta ši klasifikacija:
- Techninis veiksnys. Jis susijęs su fizinių procesų savybėmis ir gali kisti dėl apkrovų, sąlyginių fiksuotų sąnaudų ir klimato sąlygų.
- papildomų atsargų naudojimo ir tinkamų sąlygų techniniam personalui dirbti sudarymo išlaidos.
- Komercinis veiksnys. Šiai grupei priskiriami nuokrypiai, atsiradę dėl netinkamų matavimo prietaisų ir kitų veiksnių, dėl kurių elektros energijos duomenys pateikiami nepakankamai.
Pagrindinės įtampos praradimo priežastys
Pagrindinė elektros energijos nuostolių kabeliuose priežastis - nuostoliai perdavimo linijose. Atstumas nuo elektrinės iki vartotojų ne tik išsklaido energiją, bet ir lemia įtampos kritimą (jei ji nukrenta žemiau minimalios leistinos vertės, gali ne tik neefektyviai veikti prietaisai, bet ir visai neveikti.
Nuostolius elektros tinkluose taip pat gali sukelti grandinės atkarpos reaktyvioji sudedamoji dalis, t. y. induktyviųjų elementų buvimas šiose atkarpose (tai gali būti ryšių ir kilpų ritės, transformatoriai, žemo ir aukšto dažnio droseliai, elektros varikliai).
Nuostolių elektros tinkluose mažinimo būdai
Tinklo naudotojas negali daryti įtakos nuostoliams elektros linijoje, tačiau jis gali sumažinti įtampos kritimą grandinės atkarpoje, tinkamai sujungdamas jos elementus.
Geriau varinį kabelį jungti su variniu kabeliu, o aliuminio kabelį - su aliuminio kabeliu. Geriau sumažinti laidų jungčių, kuriose keičiasi šerdies medžiaga, skaičių, nes tokiose vietose ne tik išsklaidoma energija, bet ir išsiskiria daugiau šilumos, kuri gali kelti gaisro pavojų, jei izoliacijos lygis nepakankamas. Atsižvelgiant į vario ir aliuminio savitąjį laidumą ir varžą, varį naudoti efektyviau.
Jei įmanoma, planuojant elektros grandinę, induktyvūs elementai, tokie kaip ritės (L), transformatoriai ir varikliai, turėtų būti jungiami lygiagrečiai, nes pagal fizikos dėsnius tokios grandinės bendrasis induktyvumas sumažėja, o jungiant nuosekliai, priešingai, padidėja.
Reaktyviajam komponentui išlyginti taip pat naudojami kondensatorių blokai (arba RC filtrai kartu su rezistoriais).
Priklausomai nuo to, kaip kondensatoriai ir vartotojas sujungti, yra kelios kompensacijos rūšys: asmeninė, grupinė ir bendra.
- Asmeninės kompensacijos atveju kondensatoriai jungiami tiesiogiai prie taško, kuriame atsiranda reaktyvioji galia, t. y. nuosavas kondensatorius prie asinchroninio variklio, dar vienas - prie išlydžio lempos, dar vienas - prie suvirinimo lempos, dar vienas - prie transformatoriaus ir t. t. Šioje vietoje įeinantys kabeliai atlaisvinami nuo reaktyvinių srovių iki atskiro vartotojo.
- Grupinė kompensacija apima vieno ar daugiau kondensatorių prijungimą prie kelių elementų, turinčių dideles indukcines charakteristikas. Tokiu atveju dėl reguliarios kelių vartotojų veiklos vienu metu tarp apkrovų ir kondensatorių perduodama bendra reaktyvioji energija. Linija, kuri tiekia elektros energiją apkrovų grupei, bus iškrauta.
- Bendroji kompensacija apima kondensatorių su reguliatoriumi įdėjimą į pagrindinį skirstomąjį skydą arba GRS. Jis įvertina dabartinį reaktyviosios galios suvartojimą ir greitai prijungia ir atjungia reikiamą kondensatorių skaičių. Todėl bendra iš tinklo imama galia sumažinama iki minimumo, atsižvelgiant į momentinį reaktyviosios galios poreikį.
- Visas reaktyviosios galios kompensavimo sistemas sudaro kondensatorių šakų pora, t. y. pakopų pora, kuri formuojama specialiai elektros tinklui, atsižvelgiant į galimas apkrovas. Tipiniai žingsnių dydžiai: 5; 10; 20; 30; 50; 7,5; 12,5; 25 kvar.
Norėdami gauti dideles pakopas (100 ar daugiau kvar), lygiagrečiai prijunkite mažas pakopas. Sumažėja tinklų apkrova, komutacinės srovės ir jų trukdžiai. Tinkluose, kuriuose yra daug aukštų tinklo įtampos harmonikų, kondensatoriai apsaugomi droseliais.
Automatiniai kompensatoriai suteikia šiuos privalumus tinklui, kuriame jie įrengti:
- sumažinti transformatorių apkrovą;
- supaprastinti kabelių skerspjūvio reikalavimus;
- suteikia galimybę apkrauti tinklą labiau, nei tai būtų įmanoma be kompensacijos;
- pašalinti tinklo įtampos kritimo priežastis, net jei apkrova prijungta ilgais kabeliais;
- padidinti mobiliųjų kuru kūrenamų generatorių efektyvumą;
- lengviau paleisti elektros variklius;
- padidinti phi kosinusą;
- pašalinti iš grandinių reaktyviąją galią;
- apsaugoti nuo viršįtampių;
- pagerinti tinklo charakteristikų reguliavimą.
Įtampos nuostolių kabeliuose skaičiavimo skaičiuoklė
Bet kokio kabelio įtampos kritimo skaičiavimus galima atlikti internetu. Žemiau pateikiama internetinė kabelio įtampos nuostolių skaičiuoklė.
Skaičiuoklė yra rengiama ir netrukus bus pateikta.
Apskaičiavimas pagal formulę
Jei norite patys apskaičiuoti įtampos kritimą kabelyje, atsižvelgdami į kabelio ilgį ir kitus veiksnius, turinčius įtakos nuostoliams, galite pasinaudoti įtampos kritimo kabelyje apskaičiavimo formule:
ΔU, % = (Un - U) * 100/ Un,
kur Un - vardinė tinklo įėjimo įtampa;
U - įtampa atskirame tinklo elemente (nuostolius vertinkite kaip tinklo įėjime esančios vardinės įtampos procentinę dalį).
Iš to galima išvesti galios nuostolių apskaičiavimo formulę:
ΔP, % = (Un - U) * I * 100/ Un,
kur Un - vardinė tinklo įėjimo įtampa;
I - faktinė tinklo srovė;
U - įtampa atskirame linijos elemente (nuostolius vertinkite kaip įėjime esančios vardinės įtampos procentinę dalį).
Įtampos kritimo pagal kabelio ilgį lentelė
Toliau pateikiamas apytikslis įtampos kritimas išilgai kabelio ilgio (Knorringo lentelė). Nustatykite reikiamą skerspjūvį ir suraskite vertę atitinkamame stulpelyje.
| ΔU, % | Varinių laidininkų apkrovos momentas, kW∙m, dviejų laidų linijos 220 V | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Kai laidininko skerspjūvis s, mm², lygus | ||||||
| 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 |
Laidininkai skleidžia šilumą, kai teka srovė. Srovės dydis ir laidininkų varža lemia nuostolių laipsnį. Jei turite duomenų apie kabelio varžą ir jais tekančios srovės kiekį, galite nustatyti nuostolių grandinėje dydį.
Lentelėse neatsižvelgiama į indukcinę varžą, nes ji yra per maža ir negali būti lygi laidų aktyviajai varžai.
Kas moka už elektros energijos nuostolius
Elektros energijos perdavimo nuostoliai (jei ji perduodama dideliais atstumais) gali būti dideli. Tai turi įtakos finansinei pusei. Į reaktyviąją dalį atsižvelgiama nustatant bendrą nominalųjį einamosios srovės tarifą namų ūkiams.
Vienfazių linijų atveju ji jau yra įtraukta į sąnaudas, atsižvelgiant į tinklo parametrus. Juridiniams asmenims šis komponentas apskaičiuojamas nepriklausomai nuo aktyviųjų apkrovų ir už jį sąskaitos faktūros išrašomos atskirai, taikant specialų tarifą (pigiau nei už aktyvųjį komponentą). Taip yra dėl to, kad įmonėse yra daug indukcinių įrenginių (pvz., elektros variklių).
Energijos reguliatorius nustato leistiną įtampos kritimą arba elektros tinklo nuostolių standartą. Vartotojas moka už perdavimo nuostolius. Todėl, vartotojo požiūriu, ekonomiškai naudinga apsvarstyti galimybę jas sumažinti keičiant elektros grandinės charakteristikas.
Susiję straipsniai:
