какая разница между падением и потерями напряжения

Форум / Электрика / Потери и падение напряжения.

kifa
профи

Re: Потери и падение напряжения.

30 января 2014 г., 09:09

Падение по сути тоже самое.

ΔU(%)=2·(100·I(R·cosφ·L+X·sinφ·L))/Uф, где:
Q= Uф·I·sinφ

Yp(l)uН профи Re: Потери и падение напряжения. 30 января 2014 г., 06:33 Гость гость Re: Потери и падение напряжения. 29 января 2014 г., 15:51 Yp(l)uН профи Потери и падение напряжения. 29 января 2014 г., 15:15 Гость гость Re: Потери и падение напряжения. 29 января 2014 г., 15:30

Дмитрий
гость

Re: Потери и падение напряжения.

30 января 2014 г., 10:08

обратиться цитировать

Падение по сути тоже самое.

ΔU(%)=2·(100·I(R·cosφ·L+X·sinφ·L))/Uф, где:
Q= Uф·I·sinφ

Нет. Это формула для потерь U, но с учетом индуктивной составляющей.

Для расчета падений напряжения учитывают поперечную составляющую. Но ее целесообразно учитывать, как правило, в сетях Uн=35 кВ и выше.

Формулы можете посмотреть в книге Идельчика “Электрические системы и сети”.

Как то так
qU=100*(Р*Х-Q*R)/(Uy*Uн), %. Учесть размерности (возможно, в знаменателе еще 1000).

Дмитрий
гость

Re: Потери и падение напряжения.

30 января 2014 г., 10:25

обратиться цитировать

Формулы можете посмотреть в книге Идельчика “Электрические системы и сети”.
Правда, книга Идельчика для электроэнегретических сетей и систем.
Там маленько по-другому считается и принципы иногда используют другие, чем в сетях электроснабжения.

Поэтому если с ней либо с сетями 35 (110)кВ и выше не сталкивались, то лучше ей не пользоваться.

Гость
гость

Re: Потери и падение напряжения.

30 января 2014 г., 10:53

Yp(l)uН
профи

Re: Потери и падение напряжения.

30 января 2014 г., 12:03

обратиться цитировать

“Для каких сетей Вам нужно рассчитать падение U?”
ГОСТ Р 50571.5.52-2011
Таблица G52.1
Там же есть и расчет. Но и формулы для потерь везде разные.

Необходимо разобраться какие должны быть потери 7,5% или 3(5)%.

kifa
профи

Re: Потери и падение напряжения.

30 января 2014 г., 12:14

Yp(l)uН
профи

Re: Потери и падение напряжения.

30 января 2014 г., 12:19

Дмитрий
гость

Re: Потери и падение напряжения.

30 января 2014 г., 12:25

обратиться цитировать

Для каких сетей Вам нужно рассчитать падение U?”
ГОСТ Р 50571.5.52-2011
Таблица G52.1
Там же есть и расчет. Но и формулы для потерь везде разные.

Необходимо разобраться какие должны быть потери 7,5% или 3(5)%.

Поэтому хочется чтоб в одном источнике упоминались оба параметра, иначе доказать сложно.
Буду смотреть Идельчика.

Не, Идельчик здесь не поможет.

В этом буржуйском стандарте потери названы падением U, что для сетей 0,4кВ в принципе верно (см. выше).
Формула для определения потерь (падения) в принципе стандартная, просто написана маленько экзотически.

Не забывайте, что это переводной иностранный стандарт. В нем термины и записи формул могут маленько отличаться от наших книжных и нормативных.
Поэтому авторы этого стандарта (иностранцы) ничего и не знают про наши 7,5% (рекомендации в СП 31, исходя из допустимых отклонений напряжения).

Дмитрий
гость

Re: Потери и падение напряжения.

30 января 2014 г., 12:27

обратиться цитировать

Здесь ранее уже обсуждали эти нормы на потери U.
1. У иностранцев другие требования по энергосбережению. Поэтому цифры тут отличаются от наших.

Источник

В чём состоит отличие понятий «потеря напряжения» и «падение напряжение». Что называется продольной и поперечной составляющими падения напряжения, отклонения напряжения.

Падение напряжения — постепенное уменьшение напряжения вдоль проводника, по которому течёт электрический ток, обусловленное тем, что проводник обладает активным сопротивлением. Под падением напряжения также понимают величину на которую меняется потенциал при переходе из одной точки цепи в другую.

По закону Ома на участке проводника, обладающем активным сопротивлением , ток создаёт падение напряжения .

Падение напряжения, это к примеру прикосновение к токоведущим частям под напряжением и одновременное прикосновение к заземлённому проводнику, а то есть происходит разность потенциалов между двумя точками электрической цепи которых одновременно касается человек, падение напряжения на теле человека, то есть ток начинает бежать по человеку.

А потеря напряжения зависит от длины проводника, его сечения и от тока нагрузки, например если от питающего трансформатора питается скажем дом потребляет к примеру 10000 ватт, и потери в проводах которые передают энергию к дому например 300 ватт, то есть нам нужно ставить трансформатор не 10000ват а 10300 ватт по мощности. Так же зависит от тока, при больших нагрузках от потребителей может произойти потеря напряжения.

Падение напряжения— геометрическая (векторная) разность между комплексами напряжений начала и конца линии

Дата добавления: 2016-05-05 ; просмотров: 6764 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Падение и потеря напряжения в линии

Падение напряжения – геометрическая (векторная) разность между комплексами напряжений начала и конца линий.

На рис. падение напряжения это вектор , т.е.

разность комплексных значений по концам линий, используется для характеристики режима линии.

Обычно DU к ₁₂ выражается через данные в конце линии: U₂, P к ₁₂, Q к ₁₂.

Поперечная составляющая падения напряжения dU к ₁₂ – это проекция падения напряжения на мнимую ось, jdU к ₁₂=СВ. Т. о. U₁-U₂=´I₁₂´Z₁₂=DU к ₁₂+jdU к ₁₂.

Величина dU к ₁₂ определяет сдвиг вектора напряжения в начале линии (U₁) на угол d по отношению к вектору напряжения в ее конце (U₂).

Часто используют понятие потеря напряжения – это алгебраическая разность между модулями напряжений начала (U₁) и конца (U₂) линий.

Если поперечная составляющая dU к ₁₂ мала (например, в сетях U_ном £ 110кВ), то можно приближенно считать, что потеря напряжения равна продольной составляющей падения напряжения.

Потеря напряжения является показателем изменения относительных условий работы потребителей в начале и в конце линии.

Расчет режимов линий электропередач и электрических сетей при заданной мощности нагрузки

При подаче энергии по линии от начала к ее концу имеют место потери реактивной мощности. Они обусловлены реактивным сопротивлением линии и соответствующим ему реактивным сопротивлением схемы замещения этой линии. При передаче энергии имеют место и потери активной мощности, расходуемой на нагревание проводов. Поэтому в схеме замещения следует различать полную мощность до сопротивления Z₁₂(r₁₂+jx₁₂), S н ₁₂ и после него S к ₁₂.

Расчет режима ЛЭП при заданной мощности нагрузки и напряжении в конце линии

Необходимо определить напряжение U₁, мощности в конце и в начале продольной части линии S к ₁₂, S н ₁₂, потери мощности DS₁₂, мощность в начале линии S₁. Для проверки ограничений по нагреву иногда определяют ток в линии I₁₂.

Расчет аналогичен расчету при заданном токе нагрузке (I₂), и состоит в последовательном определении от конца линии к началу неизвестных мощностей и напряжений при использовании I закона Кирхгофа и закона Ома. Будем использовать мощности трех фаз и линейные напряжения.

Зарядная (емкостная) мощность трех фаз в конце линии:

–jQ к _с12=3I *к _с12´U_2ф=

Мощность в конце продольной части линии по I закону Кирхгофа: S к ₁₂=S₂ – jQ к _с12

Потери мощности в линии: DS₁₂=3I 2 ₁₂Z₁₂=

Ток в начале и в конце продольной ветви линии одинаков.

Мощность в начале продольной ветви линии больше, чем мощность в конце, на величину потерь мощности в линии, т.е. S н ₁₂=S к ₁₂+DS₁₂

Линейное напряжение в начале линии по закону Ома равно:

U₁=U₂+I₁₂Z₁₂=U₂+

Это свидетельствует о том, что зарядная мощность сокращает реактивную мощность, поступающую от станции в линию для питания нагрузки. Поэтому зарядная мощность условно может рассматриваться как “генератор” реактивной мощности.

В линии электрической сети имеют место как потери, так и генерация реактивной мощности.

От соотношения потерь и генерации реактивной мощности зависит различие между реактивными мощностями в начале и конце линии.

Расчет режима ЛЭП при заданной мощности нагрузки и напряжении в начале линии

Задано напряжение в начале линии.

Т.к. U₂ неизвестно, то невозможно определить последовательно от конца линии к началу определить неизвестные токи и напряжения по I закону Кирхгофа и закону Ома.

Источник

_{В обычной жизни человека слова «потери» и «падение» применяются для обозначения факта снижения определенных достижений, но обозначают разную величину.}

_{При этом «потерями» обозначает утрату части, ущерб, уменьшение количества достигнутого ранее уровня. Потери нежелательны, но с ними можно мириться.}

_{Под словом «падение» понимается более серьёзный урон, связанный с полным лишением прав. Таким образом, даже иногда происходящие потери (скажем, кошелька) со временем могут привести к падению (например, уровня материальной жизни).}

_{В этом плане рассмотрим этот вопрос по отношению к напряжению электрической сети.}

_{Как образуется потери и падение напряжения}

_{Электроэнергия на большие расстояния передается по воздушным линиям от одной подстанции к другой.}

_{Провода ВЛ рассчитаны на передачу допустимой мощности и изготавливаются из металлических жил определенного материала и сечения. Они создают активную нагрузку с величиной сопротивления R и реактивную — X.}

_{На приемной стороне стоит трансформатор, преобразующий электроэнергию. Его обмотки обладают активным и ярко выраженным индуктивным сопротивлением XL. Вторичная сторона трансформатора понижает напряжение и передает его дальше потребителям, нагрузка которых выражается величиной Z и носит активный, емкостной и индуктивный характер. Она тоже оказывает влияние на электрические параметры сети.}

_{Напряжение, приложенное на провода ближайшей к передающей электроэнергию подстанции опоре ВЛ, преодолевает реактивное и активное сопротивление цепи в каждой фазе и создает в ней ток, вектор которого отклоняется от вектора приложенного напряжения на угол φ.}

_{Характер распределения напряжений и протекания токов по линии для симметричного режима нагрузки показан на картинке.}

_{Поскольку каждая фаза линии питает разное количество потребителей, которые к тому же случайным порядком отключаются или подключаются в работу, то идеально сбалансировать фазную нагрузку технически очень сложно. В ней всегда есть небаланс, который определяется векторным сложением токов фаз и записывается величиной 3I0. В большинстве расчетов им просто пренебрегают.}

_{Энергия, затраченная передающей подстанцией, частично расходуется на преодоление сопротивления линии и доходит до приемной стороны с небольшими изменениями. Эта доля характеризуется потерей и падением напряжения, вектор которого немного уменьшается по амплитуде и сдвигается по углу в каждой фазе.}

_{Как рассчитываются потери и падение напряжения}

_{Для понимания процессов, происходящих при передаче электроэнергии, удобна векторная форма представления основных характеристик. Различные математические методы расчета также базируются на этом способе.}

_{Чтобы упростить вычисления в трехфазной системе ее представляют тремя однофазными схемами замещения. Этот способ хорошо работает при симметричной нагрузке и позволяет анализировать процессы при ее нарушениях.}

_{В приведенных схемах активное R и реактивное X сопротивление каждого провода линии подключаются последовательно к комплексному сопротивлению нагрузки Zн, характеризуемой углом φ.}

_{Далее проводится расчет потери и падения напряжения в одной фазе. Для этого надо задать данные. С этой целью выбирается подстанция, принимающая энергию, на которой уже должна быть определена допустимая нагрузка.}

_{Величина напряжения каждой высоковольтной системы уже задана справочниками, а сопротивления проводов определяются по их длине, поперечному сечению, материалу и конфигурации сети. Максимальный ток в цепи задан и ограничен свойствами проводников.}

_{Поэтому для начала вычислений мы имеем: U2, R, X, Z, I, φ.}

_{Берем одну фазу, например, «А» и откладываем для нее на комплексной плоскости вектора U2 и I, сдвинутые на угол φ, как показано на рисунке 1. Разность потенциалов на активном сопротивлении провода совпадает по направлению с током, а по величине определяется выражением I∙R. Этот вектор откладываем от окончания U2 (Рис. 2).}

_{Разность потенциалов на реактивном сопротивлении провода отличается от направления тока на угол φ1 и вычисляется произведением I∙X. Откладываем его от вектора I∙R (Рис. 3).}

_{Напоминания: за положительное направления вращения векторов на комплексной плоскости принято движение, противоположное ходу часовой стрелки. Ток, проходящий через индуктивную нагрузку, отстает по углу от приложенного напряжения.}

_{На рисунке 4 показано вычерчивание векторов разности потенциалов на общем сопротивлении провода I∙Z и напряжения на входе в схему U1.}

_{Теперь можно сравнивать вектора на входе в схему замещения и на нагрузке. Для этого расположим полученную диаграмму горизонтально (Рис. 5) и из начала координат проведем дугу с радиусом модуля U1 до пересечения с направлением вектора U2 (Рис. 6).}

_{На рисунке 7 показано увеличение треугольника для наглядности и проведение вспомогательных линий, обозначение характерных точек пересечения буквами.}

_{Внизу картинки показано, что получившийся вектор ac называют падением напряжения, а ab — потерями. Они отличаются по величине и направлению. Если вернуться к исходному масштабу, то будет видно, что ас получен в результате геометрического вычитания векторов (U2 из U1), а ab — арифметического. Этот процесс показан на картинке ниже (Рис. 8).}

_{Вывод формул для расчета потери напряжения}

_{Теперь вернемся к рисунку 7 и обратим внимание, что отрезок bd очень маленький. По этой причине при расчетах им пренебрегают, а потери напряжения рассчитывают по длине отрезка ad. Он состоит из двух отрезков ae и ed.}

_{Поскольку ae=I∙R∙cosφ, а ed=I∙x∙sinφ, то потери напряжения для одной фазы можно вычислить по формуле:}

_{Величины активной P и реактивной Q мощностей можно снимать с показаний электросчетчиков линии.}

_{Таким образом, потери напряжения в электрической схеме зависят от:}

_{активного и реактивного сопротивления цепи;}

_{составляющих приложенной мощности;}

_{величины приложенного напряжения.}

_{Вывод формул для расчета поперечной составляющей падения напряжения}

_{Вернемся к рисунку 7. Векторную величину ас можно представить гипотенузой прямоугольного треугольника acd. Катет ad мы уже вычислили. Определим поперечную составляющую cd.}

_{На рисунке видно, что cd=cf-df.}

_{Используя выведенные закономерности проведем небольшие математические преобразования и получим поперечную составляющую падения напряжения.}

_{Определение формулы для расчета напряжения U1 в начале ЛЭП}

_{Зная величину напряжения на конце линии U2, потери ∆Uл и поперечную составляющую падения δU, можно вычислить по теореме Пифагора величину вектора U1. В развернутой форме она имеет следующий вид.}

_{Расчет потерь напряжения выполняется инженерами на стадии создания проекта электрической схемы для оптимального выбора конфигурации сети и составляющих ее элементов.}

_{В процессе эксплуатации электроустановок при необходимости могут периодически проводиться одновременные замеры векторов напряжений на концам линий и сравнение полученных результатов методом простых расчетов. Этот способ актуален для устройств, к которым предъявляются повышенные требования, обусловленные необходимостью высокой точности работы.}

_{Потери напряжения во вторичных цепях}

_{Примером могут служить вторичные цепи измерительных трансформаторов напряжения, которые по длине иногда достигают нескольких сотен метров и передаются специальным силовым кабелем увеличенного сечения.}

_{К электрическим характеристикам такого кабеля предъявляются повышенные требования по качеству передачи напряжения.}

_{Современные защиты электротехнических объектов требуют работу измерительных систем с высокими метрологическими показателями и классом точности 0,5 или даже 0,2. Поэтому потери подводимого к ним напряжения необходимо контролировать и учитывать. Иначе вводимая ими погрешность в работу оборудования может существенно влиять на все эксплуатационные характеристики.}

_{Потери напряжения внутри протяженных кабельных линий}

_{Особенность конструкции длинного кабеля состоит в том, что он обладает емкостным сопротивлением за счет довольно близкого расположения токопроводящих жил и тонкого слоя изоляции между ними. Оно дополнительно отклоняет проходящий через кабель вектор тока и изменяет его величину.}

_{Влияние снижения напряжения на емкостном сопротивлении необходимо учесть в расчете для изменения величины I∙z. В остальном описанная выше технология не меняется.}

_{В статье приведены примеры потерь и падения напряжения на воздушных линиях электропередач и кабелях. Однако, они происходят во всех потребителях электроэнергии, включая электродвигатели, трансформаторы, индуктивности, конденсаторные установки и другие устройства.}

_{Величина потерь напряжения для каждого вида электрооборудования законодательно регламентирована применительно к условиям эксплуатации, а принцип их определения во всех электрических схемах действует одинаково.}

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник