Thể loại: Bài viết nổi bật » Thợ điện Novice
Số lượt xem: 29794
Bình luận về bài viết: 1
Cách tính tổn thất điện áp cáp
Vấn đề về chất lượng truyền và nhận năng lượng điện phần lớn phụ thuộc vào trạng thái của thiết bị có liên quan đến quy trình công nghệ phức tạp này. Vì năng lượng khổng lồ được vận chuyển trên một khoảng cách dài trong ngành năng lượng, nên nhu cầu gia tăng được đặt vào các đặc tính của đường dây điện.
Ngoài ra, người ta chú ý đến việc giảm tổn thất điện áp không chỉ trên các điện áp cao dài mà còn trong các mạch thứ cấp, ví dụ, các máy biến áp đo điện áp, như trong ảnh.
Cáp của các mạch thứ cấp của VT từ mỗi pha được thu thập ở một nơi - tủ lắp ráp đầu cuối. Từ thiết bị đóng cắt này, nằm trên cột giữa của thiết bị, các mạch điện áp được cung cấp bởi một cáp riêng đến khối đầu cuối của bảng điều khiển đặt trong phòng rơle.
Thiết bị chính nguồn được đặt ở một khoảng cách đáng kể so với các thiết bị bảo vệ và đo được gắn trên các tấm. Chiều dài của cáp như vậy đạt 300 ÷ 400 mét. Khoảng cách như vậy dẫn đến tổn thất điện áp đáng chú ý trong mạch bên trong, có thể đánh giá nghiêm trọng các đặc tính đo lường của các dụng cụ đo và toàn bộ hệ thống.
Vì lý do này, chất lượng chuyển đổi của giá trị điện áp sơ cấp, ví dụ, 330 kV thành giá trị thứ cấp 100 volt với cấp chính xác yêu cầu là 0,2 hoặc 0,5, có thể không phù hợp với giới hạn chấp nhận được yêu cầu cho hoạt động đáng tin cậy của các phép đo và bảo vệ phức tạp.
Để loại bỏ các lỗi như vậy trong giai đoạn vận hành, tất cả các cáp đo được thiết kế cho tổn thất điện áp ngay cả trong quá trình thiết kế mạch thiết bị điện.
Làm thế nào tổn thất điện áp được tạo ra
Cáp bao gồm các lõi dẫn điện, mỗi lõi được bao quanh bởi một lớp điện môi. Toàn bộ cấu trúc được đặt trong một vỏ điện môi kín.
Các dây dẫn kim loại được đặt khá gần nhau, được ép chặt bởi vỏ bảo vệ. Với chiều dài của đường cao tốc, họ bắt đầu làm việc như một tụ điện với các tấm sạc. Do tác động của nó, điện dung được hình thành, là một phần không thể thiếu của phản ứng.
Là kết quả của sự biến đổi trên cuộn dây của máy biến áp, lò phản ứng và các yếu tố khác có độ tự cảm, sức mạnh của năng lượng điện có được một đặc tính quy nạp. Điện trở điện trở của kim loại lõi tạo thành thành phần hoạt động của điện trở Zifer tổng hoặc phức của từng pha.
Để hoạt động dưới điện áp, cáp được kết nối với tải với điện trở Zн đầy đủ phức tạp trong mỗi lõi.
Trong quá trình vận hành cáp trong mạch ba pha ở chế độ tải danh định, dòng điện trong các pha L1 L3 đối xứng và dòng không cân bằng rất gần với dòng 0 trong dây trung tính N.
Điện trở phức của các dây dẫn khi dòng điện chạy qua chúng gây ra sự sụt giảm và mất điện áp trong cáp, làm giảm giá trị đầu vào của nó và do thành phần phản ứng, nó cũng bị lệch về góc. Tất cả điều này được hiển thị sơ đồ trong một sơ đồ vector.
Điện áp U2 tác động ở đầu ra cáp, bị lệch khỏi vectơ hiện tại một góc φ và giảm theo độ lớn của độ sụt I ∙ z so với giá trị đầu vào U1. Nói cách khác, vectơ giảm điện áp trong cáp được hình thành bởi dòng điện đi qua điện trở phức của dây dẫn và bằng với giá trị chênh lệch hình học của vectơ đầu vào và đầu ra.
Để rõ ràng, nó được hiển thị trên một tỷ lệ mở rộng và được biểu thị bằng đoạn ac hoặc cạnh huyền của hình tam giác ack hình chữ nhật. Chân của nó ak và kc biểu thị sự sụt giảm điện áp trên thành phần hoạt động và phản ứng của điện trở cáp.
Chúng tôi tinh thần tiếp tục hướng của vectơ U2 đến giao điểm với đường tròn được tạo bởi vectơ U1 từ tâm tại điểm O. Chúng tôi có một vectơ ab, với một góc lặp lại hướng của U2 và độ dài bằng với chênh lệch số học của các giá trị U1 - U2. Số lượng vô hướng này được gọi là mất điện áp.
Nó được tính toán trong quá trình tạo dự án và được đo trong quá trình vận hành cáp để theo dõi sự an toàn của các đặc tính kỹ thuật của nó.
Nguyên lý đo tổn thất điện áp trong cáp
Đối với thí nghiệm, cần thực hiện hai phép đo với vôn kế ở hai đầu khác nhau: đầu vào và tải. Vì sự khác biệt giữa chúng sẽ nhỏ, nên cần sử dụng một thiết bị có độ chính xác cao, tốt nhất là loại 0,2.
Chiều dài cáp có thể lớn, sẽ cần thời gian đáng kể để chuyển từ nơi này sang nơi khác. Trong giai đoạn này, điện áp trong mạng có thể thay đổi vì nhiều lý do, điều này sẽ làm sai lệch kết quả cuối cùng. Do đó, theo thông lệ, đồng thời thực hiện các phép đo như vậy ở cả hai bên, liên quan đến một trợ lý với các phương tiện truyền thông và một thiết bị đo độ chính xác cao thứ hai.
Do các vôn kế đo cường độ hiệu dụng của điện áp, sự khác biệt trong số đọc của chúng sẽ chỉ ra cường độ tổn thất được hình thành bằng phép trừ số học của các mô-đun vectơ ở đầu vào và đầu ra của cáp.
Ví dụ, chúng tôi xem xét các mạch biến áp điện áp được hiển thị trong các hình ảnh trên. Giả sử rằng giá trị tuyến tính ở đầu vào của cáp được đo đến phần mười gần nhất và bằng 100,0 volt, và tại các đầu ra đầu ra được kết nối với tải, nó là 99,5 volt. Điều này có nghĩa là tổn thất điện áp được xác định là 100.0-99.5 = 0.5 V. Khi được chuyển đổi thành tỷ lệ phần trăm, chúng lên tới 0,5%.
Nguyên lý tính toán tổn thất điện áp
Chúng ta hãy quay trở lại sơ đồ vectơ của vectơ mất và điện áp. Khi thiết kế cáp được biết đến, điện trở suất của nó được tính từ điện trở suất, độ dày và chiều dài của kim loại của lõi mang dòng điện.
Độ phản ứng và chiều dài cụ thể xác định tổng độ phản ứng của cáp. Thông thường, để tính toán, nó là khá đủ để lấy một thư mục với các bảng và theo thương hiệu cáp với các đặc tính kỹ thuật nhất định tính toán cả hai loại điện trở (hoạt động và phản ứng).
Biết hai chân của một tam giác vuông tính toán cạnh huyền - giá trị của điện trở phức.
Một dây cáp được tạo ra để truyền một dòng điện danh định. Nhân giá trị số của nó với điện trở phức, chúng tôi tìm ra cường độ của điện áp rơi bên ac. Cả hai chân được tính tương tự nhau: ak (I R) và kс (I X).
Tiếp theo, các phép tính lượng giác đơn giản được thực hiện. Trong tam giác ake, chân ae được xác định bằng cách nhân I ∙ R với cos φ và trong Δ kkf độ dài của cạnh cf (I X được nhân với sin φ). Xin lưu ý rằng cf phân đoạn bằng với độ dài của phân đoạn ed, là phía đối diện của hình chữ nhật.
Thêm độ dài thu được ae và ed. Chúng tôi tìm ra độ dài của quảng cáo phân khúc, ít hơn một chút so với ab hoặc mất điện áp. Do giá trị nhỏ của bd, giá trị này dễ bị bỏ qua hơn là cố gắng tính đến nó trong các tính toán, điều này hầu như luôn luôn được thực hiện.
Thuật toán đơn giản này là cơ sở để tính toán cáp hai lõi khi nó được cung cấp dòng điện hình sin xen kẽ. Kỹ thuật này hoạt động với các điều chỉnh nhỏ cho các mạch DC.
Trong các dòng ba pha hoạt động trên cáp ba hoặc bốn dây, một quy trình tính toán tương tự được sử dụng cho từng pha. Do đó, nó phức tạp hơn nhiều.
Cách tính được thực hiện trong thực tế
Thời gian khi các tính toán như vậy được thực hiện thủ công bằng các công thức đã qua từ lâu. Các tổ chức thiết kế từ lâu đã sử dụng các bảng, biểu đồ và sơ đồ đặc biệt được tóm tắt trong sách hướng dẫn kỹ thuật. Chúng loại bỏ công việc thường xuyên là thực hiện nhiều phép toán và các lỗi toán tử liên quan.
Ví dụ, chúng ta có thể trích dẫn các kỹ thuật được nêu trong các thư mục có thể truy cập công khai:
-
Cung cấp điện của Fedorov năm 1986;
-
về công việc thiết kế để cung cấp năng lượng cho các đường dây điện và mạng điện được chỉnh sửa bởi Bolshman, Krupovich và Samover.
Với sự ra đời ồ ạt của máy tính trong cuộc sống của chúng ta, các chương trình tính toán tổn thất điện áp bắt đầu được phát triển, điều này tạo thuận lợi rất lớn cho quá trình này. Chúng được tạo ra để thực hiện các tính toán phức tạp của mạng lưới cung cấp điện bởi các tổ chức thiết kế và để đánh giá gần đúng kết quả sơ bộ của việc sử dụng cáp riêng.
Chủ sở hữu các trang web điện cho các mục đích này đăng trên tài nguyên của họ các máy tính khác nhau cho phép bạn nhanh chóng đánh giá khả năng của cáp của các thương hiệu khác nhau. Để tìm thấy chúng, tìm kiếm của Google là đủ để nhập truy vấn tương ứng và chọn một trong các dịch vụ.
Ví dụ, xem xét hoạt động của một máy tính loại này.
Chúng tôi sẽ làm một bài kiểm tra cho anh ta và nhập dữ liệu ban đầu vào các trường thích hợp:
-
dòng điện xoay chiều;
-
nhôm
-
chiều dài đường - 400 m;
-
phần cáp - hình vuông 16 mm (rất có thể nó không phải là cáp, mà là một lõi);
-
tính toán công suất - 100 W;
-
số pha - 3;
-
điện áp mạng - 100 volt;
-
hệ số công suất - 0,92;
-
nhiệt độ là 20 độ.
Chúng tôi nhấn nút Tính toán tổn thất điện áp trong cáp Cáp và xem kết quả của dịch vụ.
Kết quả khá hợp lý: 0,714 volt hoặc 0,714%.
Hãy thử kiểm tra lại trên một trang web khác. Để làm điều này, hãy đến một dịch vụ cạnh tranh và nhập cùng các giá trị.
Kết quả là, chúng tôi có được một tính toán nhanh chóng.
Bây giờ bạn có thể so sánh kết quả được thực hiện bởi các dịch vụ khác nhau. 0,714-0,699373 = 0,021 vôn.
Độ chính xác của phép tính trong cả hai trường hợp là khá chấp nhận được không chỉ để phân tích nhanh hiệu suất của cáp, mà còn cho các mục đích khác.
Một phương pháp so sánh công việc của hai dịch vụ trực tuyến cho thấy hiệu quả của chúng và không có lỗi nhập dữ liệu mà một người có thể phạm phải do không chú ý.
Tuy nhiên, đã thực hiện một tính toán như vậy, vẫn còn quá sớm để bình tĩnh. Cần kết luận rằng cáp được chọn là phù hợp để hoạt động trong các điều kiện hoạt động cụ thể. Đối với điều này, có các yêu cầu kỹ thuật cho độ lệch điện áp cho phép so với định mức.
Tài liệu chuẩn về độ lệch của điện áp từ giá trị danh định
Tùy thuộc vào quốc tịch của họ, sử dụng một trong những điều sau đây.
TKP 45-4.04 Trò chơi149 Khúc2009 (RB)
Tài liệu có giá trị trong lãnh thổ Cộng hòa Bêlarut. Khi nhận được kết quả, chú ý đến khoản 9.23.
SP 31-110-2003 (RF)
Các tiêu chuẩn hiện tại được cung cấp để sử dụng tại các cơ sở cung cấp điện của Liên bang Nga. Xem xét điều khoản 7.23.
ĐIỂM 13109
Được thay thế vào ngày 1 tháng 1 năm 1999, tiêu chuẩn giữa các tiểu bang, GOST 13109 từ năm 1987. Phân tích theo đoạn 5.3.2.
Cách giảm tổn thất cáp
Khi tính toán tổn thất điện áp trong cáp được thực hiện và kết quả được so sánh với các yêu cầu của tài liệu quy định, chúng tôi có thể kết luận rằng cáp phù hợp cho công việc.
Nếu kết quả cho thấy các lỗi được đánh giá quá cao, thì bạn phải chọn cáp khác hoặc chỉ định các điều kiện cho hoạt động của nó. Trong thực tế, một trường hợp điển hình thường gặp phải khi cáp đã hoạt động được tiết lộ bằng các phương pháp đo rằng tổn thất điện áp trong nó vượt quá định mức cho phép. Do đó, chất lượng của các cơ sở cung cấp điện bị giảm.
Trong tình huống như vậy, cần phải thực hiện các biện pháp kỹ thuật bổ sung để giảm chi phí vật liệu cần thiết cho việc thay thế cáp hoàn chỉnh do:
1. hạn chế tải rò rỉ;
2. tăng diện tích mặt cắt ngang của dây dẫn;
3. giảm chiều dài cáp làm việc;
4. nhiệt độ hoạt động thấp hơn.
Ảnh hưởng của nguồn điện cáp đến mất điện áp
Dòng chảy qua một dây dẫn luôn đi kèm với sự giải phóng nhiệt trong nó, và sự nóng lên ảnh hưởng đến độ dẫn của nó.Khi tăng công suất được truyền qua cáp, chúng, tạo ra nhiệt độ cao, làm tăng tổn thất điện áp.
Để đôi khi giảm chúng, một số người tiêu dùng nhận điện qua cáp chỉ đơn giản là tắt và khởi động lại trên một chuỗi bỏ qua khác.
Phương pháp này được chấp nhận đối với các mạch phân nhánh có số lượng lớn người tiêu dùng và các dòng dự phòng cho kết nối của họ.
Sự gia tăng diện tích mặt cắt ngang của lõi cáp
Phương pháp này thường được sử dụng để giảm tổn thất trong các mạch của máy biến áp đo điện áp. Nếu bạn kết nối cáp khác với cáp làm việc và kết nối song song các lõi của chúng, dòng điện sẽ phân tách và giảm tải trong mỗi dây. Tổn thất điện áp cũng được giảm và độ chính xác của hệ thống đo được phục hồi.
Sử dụng phương pháp này, điều quan trọng là đừng quên thay đổi tài liệu điều hành và đặc biệt là sơ đồ lắp đặt được sử dụng bởi nhân viên sửa chữa và bảo trì để tiến hành bảo trì định kỳ. Điều này sẽ ngăn công nhân mắc lỗi.
Giảm chiều dài cáp
Phương pháp này không điển hình, nhưng trong một số trường hợp, nó có thể được sử dụng. Thực tế là các chương trình định tuyến cáp tại nhiều doanh nghiệp năng lượng phát triển liên tục được phát triển và cải tiến liên quan đến các thiết bị được cung cấp.
Do đó, các cơ hội được tạo ra để dịch chuyển cáp với việc giảm chiều dài của nó, điều này sẽ làm giảm tổn thất điện áp.
Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường
Hoạt động cáp trong các phòng có hệ thống sưởi tăng dẫn đến vi phạm cân bằng nhiệt, tăng các lỗi về đặc tính kỹ thuật của nó. Nằm dọc theo các đường cao tốc khác hoặc sử dụng lớp cách nhiệt có thể làm giảm tổn thất điện áp.
Theo quy định, có thể cải thiện hiệu quả các đặc tính cáp theo một hoặc nhiều cách với ứng dụng phức tạp của chúng. Do đó, khi có nhu cầu như vậy, điều quan trọng là phải xem xét tất cả các giải pháp có thể cho vấn đề và chọn tùy chọn phù hợp nhất cho điều kiện địa phương.
Cần lưu ý rằng quản lý có thẩm quyền của nền kinh tế điện đòi hỏi phải phân tích liên tục về tình hình hoạt động, dự đoán sự phát triển của các sự kiện và khả năng tính toán các tình huống khác nhau. Những phẩm chất này phân biệt một thợ điện tốt với khối lượng chung của công nhân bình thường.
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: