Kaapelin sähköhäviötä laskettaessa on tärkeää ottaa huomioon sen pituus, sydämen poikkileikkaukset, ominaisinduktiivinen vastus ja johdinkytkentä. Näiden taustatietojen ansiosta pystyt itsenäisesti laskemaan jännitehäviön.
Sisältö
Tappioiden tyypit ja rakenne
Jopa tehokkaimmissa tehonsyöttöjärjestelmissä on todellista tehohäviötä. Tappiot ymmärretään erona käyttäjille annetun sähköenergian ja sen tosiasian välillä, että se tuli heille. Tämä johtuu järjestelmien epätäydellisyydestä ja niiden materiaalien fysikaalisista ominaisuuksista, joista ne on valmistettu.
Yleisin sähköverkkojen tehohäviö liittyy kaapelin pituudesta johtuviin jännitehäviöihin.Rahoituskulujen normalisoimiseksi ja niiden todellisen arvon laskemiseksi kehitettiin seuraava luokitus:
- tekninen tekijä. Se liittyy fyysisten prosessien ominaisuuksiin ja voi muuttua kuormituksen, ehdollisten kiinteiden kustannusten ja ilmasto-olosuhteiden vaikutuksesta.
- Lisätarvikkeiden käytöstä ja teknisen henkilöstön toimintaan tarvittavien edellytysten tarjoamisesta aiheutuvat kustannukset.
- kaupallinen tekijä. Tämä ryhmä sisältää poikkeamat, jotka johtuvat instrumentoinnin epätäydellisyydestä ja muista kohdista, jotka aiheuttavat sähköenergian aliarvioinnin.
Jännitehäviön tärkeimmät syyt
Suurin syy kaapelin tehon katoamiseen on sähkölinjojen katkeaminen. Etäisyydellä voimalaitoksesta kuluttajiin ei vain sähkön teho häviä, vaan myös jännite putoaa (joka saavuttaessaan arvon, joka on pienempi kuin pienin sallittu arvo, voi aiheuttaa paitsi laitteiden tehottoman toiminnan myös niiden täydellinen toimimattomuus.
Häviöitä sähköverkoissa voi myös aiheuttaa sähköpiirin osan reaktiivinen komponentti, toisin sanoen induktiivisten elementtien läsnäolo näissä osissa (näitä voivat olla tietoliikennekäämit ja -piirit, muuntajat, matala- ja korkeataajuiset kuristimet, sähkömoottorit).
Tapoja vähentää häviöitä sähköverkoissa
Verkonkäyttäjä ei voi vaikuttaa voimansiirtojohdon häviöihin, mutta voi pienentää piiriosan jännitehäviötä kytkemällä sen elementit oikein.
On parempi kytkeä kuparikaapeli kuparikaapeliin ja alumiinikaapeli alumiinikaapeliin.Johdinliitäntöjen määrä, jossa ydinmateriaali muuttuu, on parempi minimoida, koska tällaisissa paikoissa energian lisäksi myös lämmöntuotanto lisääntyy, mikä voi olla palovaara, jos lämmöneristystaso on riittämätön. Ottaen huomioon kuparin ja alumiinin johtavuuden ja resistiivisyyden on energiakustannusten kannalta tehokkaampaa käyttää kuparia.
Jos mahdollista, sähköpiiriä suunniteltaessa on parempi kytkeä kaikki induktiiviset elementit, kuten kelat (L), muuntajat ja sähkömoottorit rinnakkain, koska fysiikan lakien mukaan tällaisen piirin kokonaisinduktanssi pienenee ja kun kytketty sarjaan, päinvastoin, se kasvaa.
Kapasitiivisia yksiköitä (tai RC-suodattimia yhdessä vastusten kanssa) käytetään myös tasoittamaan reaktiivista komponenttia.
Kondensaattorien ja kuluttajan kytkentäperiaatteesta riippuen on olemassa useita korvaustyyppejä: henkilökohtainen, ryhmä ja yleinen.
- Henkilökohtaisella korvauksella kapasitanssit kytketään suoraan paikkaan, jossa loisteho ilmestyy, eli omaan kondensaattoriin - asynkroniseen moottoriin, vielä yksi - kaasupurkauslamppuun, vielä yksi - hitsaukseen, vielä yksi - muuntaja tms. Tässä vaiheessa tulevat kaapelit puretaan loisvirroista yksittäiselle käyttäjälle.
- Ryhmäkompensointi käsittää yhden tai useamman kondensaattorin kytkemisen useisiin elementteihin, joilla on suuret induktiiviset ominaisuudet. Tässä tilanteessa useiden kuluttajien säännöllinen samanaikainen toiminta liittyy kokonaisreaktiivisen energian siirtoon kuormien ja kondensaattoreiden välillä. Linja, joka toimittaa sähköä kuormaryhmälle, purkaa.
- Yleinen kompensointi käsittää kondensaattorien asettamisen säätimellä pääkytkintauluun tai pääkytkintauluun. Se arvioi todellisen loistehon kulutuksen ja kytkee ja irrottaa nopeasti tarvittavan määrän kondensaattoreita. Tämän seurauksena verkosta otettu kokonaisteho pienenee minimiin vaaditun loistehon hetkellisen arvon mukaisesti.
- Kaikissa loistehon kompensointiasennuksissa on kondensaattorihaarojen pari, porraspari, jotka muodostetaan erityisesti sähköverkkoa varten mahdollisista kuormista riippuen. Tyypilliset askelmien mitat: 5; kymmenen; kaksikymmentä; kolmekymmentä; viisikymmentä; 7,5; 12,5; 25 neliötä
Suurten askelmien (100 kvar) hankkimiseksi pienet kytketään rinnan. Verkon kuormitukset vähenevät, kytkentävirrat ja niiden häiriöt vähenevät. Verkoissa, joissa verkkojännitteen yliaaltoja on paljon, kondensaattorit on suojattu kuristimilla.
Automaattiset kompensaattorit tarjoavat niillä varustetulle verkolle seuraavat edut:
- vähentää muuntajien kuormitusta;
- yksinkertaistaa kaapelin poikkileikkausvaatimuksia;
- mahdollistaa sähköverkon kuormituksen enemmän kuin mahdollista ilman korvausta;
- eliminoi verkkojännitteen laskun syyt, vaikka kuorma on kytketty pitkillä kaapeleilla;
- lisätä liikkuvien generaattoreiden tehokkuutta polttoaineella;
- helpottaa sähkömoottorien käynnistämistä;
- lisää kosini phi;
- poista loisteho piireistä;
- suojata jännitteiltä;
- parantaa verkon suorituskyvyn säätöä.
Kaapelin jännitehäviön laskin
Kaikille kaapeleille jännitehäviön laskenta voidaan tehdä verkossa. Alla on online-jännitekaapelin menetyslaskin.
Laskin on kehitteillä ja on pian saatavilla.
Kaavan laskenta
Jos haluat itsenäisesti laskea, mikä on johdon jännitehäviö, ottaen huomioon sen pituus ja muut häviöihin vaikuttavat tekijät, voit käyttää kaavaa kaapelin jännitehäviön laskemiseen:
ΔU, % = (Un - U) * 100 / Un,
missä - nimeämätön jännite verkon tulossa;
U on erillisen verkkoelementin jännite (häviöt lasketaan prosentteina tulon nimellisjännitteestä).
Tästä voimme johtaa kaavan energiahäviöiden laskemiseen:
ΔP, % = (Un - U) * I * 100 / Un,
missä - nimeämätön jännite verkon tulossa;
I on todellinen verkkovirta;
U on erillisen verkkoelementin jännite (häviöt lasketaan prosentteina tulon nimellisjännitteestä).
Taulukko jännitehäviöistä kaapelin pituudella
Alla on likimääräiset jännitehäviöt kaapelin pituudella (Knorring-taulukko). Määritämme vaaditun osan ja katsomme arvoa vastaavassa sarakkeessa.
| ΔU, % | Kuormitusmomentti kuparijohtimille, kW∙m, kaksijohtimisjohdot jännitteelle 220 V | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Johtimen poikkileikkauksella s, mm², yhtä suuri kuin | ||||||
| 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 |
Lankasäikeet säteilevät lämpöä virran kulkiessa. Virran koko yhdessä johtimien resistanssin kanssa määrää häviön asteen. Jos sinulla on tietoja kaapelin resistanssista ja niiden läpi kulkevan virran määrästä, voit selvittää piirissä olevien häviöiden määrän.
Taulukoissa ei oteta huomioon induktiivista reaktanssia, kuten johtoja käytettäessä se on liian pieni eikä voi olla yhtä aktiivinen.
Kuka maksaa sähköhäviöt
Sähköhäviöt siirron aikana (jos se välitetään pitkiä matkoja) voivat olla merkittäviä. Tämä vaikuttaa asian taloudelliseen puoleen. Loiskomponentti otetaan huomioon määritettäessä yleistä tariffia nimellisvirran käytöstä väestölle.
Yksivaiheisissa linjoissa se sisältyy jo hintaan verkkoparametrit huomioiden. Juridisille henkilöille tämä komponentti lasketaan aktiivisista kuormista riippumatta ja ilmoitetaan erikseen toimitetussa laskussa, erikoishintaan (halvempi kuin aktiivinen). Tämä johtuu siitä, että yrityksissä on suuri määrä induktiomekanismeja (esimerkiksi sähkömoottoreita).
Energiavalvontaviranomaiset määräävät sallitun jännitehäviön eli standardin sähköverkkojen häviöille. Käyttäjä maksaa sähkönsiirron aikana aiheutuneet häviöt. Siksi kuluttajan kannalta on taloudellisesti hyödyllistä pohtia, kuinka niitä voidaan vähentää muuttamalla sähköpiirin ominaisuuksia.
Samanlaisia artikkeleita:
