Hoe de spanningsval over de lengte van de kabel in elektrische netwerken te berekenen?

Bij het berekenen van het elektriciteitsverlies in een kabel is het belangrijk om rekening te houden met de lengte, aderdoorsneden, specifieke inductieve weerstand en draadaansluiting. Dankzij deze achtergrondinformatie kunt u zelfstandig de spanningsval berekenen.

Soorten en structuur van verliezen

Zelfs de meest efficiënte voedingssystemen hebben daadwerkelijk vermogensverlies. Verliezen worden opgevat als het verschil tussen de elektrische energie die aan gebruikers wordt gegeven en het feit dat deze tot hen is gekomen. Dit komt door de imperfectie van de systemen en de fysieke eigenschappen van de materialen waaruit ze zijn gemaakt.

Het meest voorkomende type vermogensverlies in elektrische netwerken houdt verband met spanningsverliezen als gevolg van kabellengte.Om de financiële kosten te normaliseren en hun werkelijke waarde te berekenen, werd de volgende classificatie ontwikkeld:

1. technische factor. Het is gerelateerd aan de kenmerken van fysieke processen en kan veranderen onder invloed van belastingen, voorwaardelijke vaste kosten en klimatologische omstandigheden.
2. De kosten van het gebruik van aanvullende voorraden en het verschaffen van de noodzakelijke voorwaarden voor de activiteiten van technisch personeel.
3. commerciële factor. Deze groep omvat afwijkingen als gevolg van de imperfectie van instrumentatie en andere punten die een onderschatting van elektrische energie veroorzaken.

De belangrijkste oorzaken van spanningsverlies

De belangrijkste reden voor het verlies van stroom in de kabel is het verlies van hoogspanningslijnen. Op een afstand van de energiecentrale tot consumenten, wordt niet alleen het vermogen van elektriciteit gedissipeerd, maar ook de spanningsdalingen (die, wanneer een waarde wordt bereikt die lager is dan de minimaal toegestane waarde, niet alleen een inefficiënte werking van de apparaten kunnen veroorzaken, maar ook hun volledige onbruikbaarheid.

Ook kunnen verliezen in elektrische netwerken worden veroorzaakt door de reactieve component van een sectie van een elektrisch circuit, dat wil zeggen de aanwezigheid van inductieve elementen in deze secties (dit kunnen communicatiespoelen en -circuits zijn, transformatoren, laag- en hoogfrequente smoorspoelen, elektrische motoren).

Manieren om verliezen in elektrische netwerken te verminderen

De netgebruiker kan de verliezen in de stroomtransmissielijn niet beïnvloeden, maar kan de spanningsval in het circuitgedeelte verminderen door de elementen correct aan te sluiten.

Het is beter om koperen kabel aan te sluiten op koperen kabel, en aluminium kabel op aluminium kabel.Het is beter om het aantal draadverbindingen waar het kernmateriaal verandert te minimaliseren, omdat op dergelijke plaatsen niet alleen energie wordt afgevoerd, maar ook de warmteontwikkeling toeneemt, wat, als het niveau van thermische isolatie onvoldoende is, brandgevaar kan opleveren. Gezien de geleidbaarheid en soortelijke weerstand van koper en aluminium, is het efficiënter om koper te gebruiken in termen van energiekosten.

Indien mogelijk is het bij het plannen van een elektrisch circuit beter om alle inductieve elementen zoals spoelen (L), transformatoren en elektromotoren parallel aan te sluiten, omdat volgens de natuurwetten de totale inductantie van een dergelijk circuit afneemt, en wanneer in serie geschakeld, integendeel, het neemt toe.

Capacitieve eenheden (of RC-filters in combinatie met weerstanden) worden ook gebruikt om de reactieve component af te vlakken.

Afhankelijk van het principe van het aansluiten van condensatoren en de consument, zijn er verschillende soorten compensatie: persoonlijk, groep en algemeen.

1. Met persoonlijke compensatie zijn de capaciteiten rechtstreeks verbonden met de plaats waar reactief vermogen verschijnt, dat wil zeggen hun eigen condensator - op een asynchrone motor, nog een - op een gasontladingslamp, nog een - op een lasapparaat, nog een - voor een transformator enz. Op dit punt worden de binnenkomende kabels ontlast van blindstromen naar de individuele gebruiker.
2. Groepscompensatie omvat het aansluiten van een of meer condensatoren op verschillende elementen met grote inductieve eigenschappen. In deze situatie wordt de regelmatige gelijktijdige activiteit van meerdere consumenten geassocieerd met de overdracht van totale reactieve energie tussen belastingen en condensatoren. De lijn die elektrische energie levert aan een groep belastingen, wordt ontlast.
3. Algemene compensatie omvat het inbrengen van condensatoren met een regelaar in het hoofdschakelbord of hoofdschakelbord. Het evalueert het werkelijke verbruik van blindvermogen en sluit snel het vereiste aantal condensatoren aan en af. Hierdoor wordt het totale vermogen dat van het netwerk wordt afgenomen tot een minimum beperkt in overeenstemming met de momentane waarde van het benodigde blindvermogen.
4. Alle blindvermogencompensatie-installaties bevatten een paar condensatortakken, een paar trappen, die speciaal zijn gevormd voor het elektrische netwerk, afhankelijk van potentiële belastingen. Typische afmetingen van trappen: 5; tien; twintig; dertig; vijftig; 7,5; 12,5; 25 vierkante meter

Om grote stappen (100 of meer kvar) te verwerven, worden kleine parallel geschakeld. De belastingen op het netwerk worden verminderd, de schakelstromen en hun interferentie worden verminderd. In netwerken met veel hoge harmonischen van de netspanning worden condensatoren beschermd door smoorspoelen.

Automatische compensatoren bieden het netwerk dat ermee is uitgerust de volgende voordelen:

• de belasting van transformatoren verminderen;
• de vereisten voor kabeldoorsnede vereenvoudigen;
• het mogelijk maken om het elektriciteitsnet meer dan mogelijk te belasten zonder compensatie;
• elimineer de oorzaken van een afname van de netspanning, zelfs wanneer de belasting is aangesloten met lange kabels;
• verhoging van de efficiëntie van mobiele generatoren op brandstof;
• het gemakkelijker maken om elektromotoren te starten;
• verhoging cosinus phi;
• elimineer reactief vermogen van de circuits;
• beschermen tegen overspanningen;
• de aanpassing van de netwerkprestaties verbeteren.

Kabelspanningsverliescalculator

Voor elke kabel kan de spanningsverliesberekening online worden gedaan. Hieronder vindt u een online rekenmachine voor spanningsverlies.

De rekenmachine is in ontwikkeling en zal binnenkort beschikbaar zijn.

formule berekening

Als u onafhankelijk wilt berekenen wat de spanningsval in de draad is, gezien de lengte en andere factoren die de verliezen beïnvloeden, kunt u de formule gebruiken om de spanningsval in de kabel te berekenen:

ΔU, % = (Un - U) * 100 / Un,

waar Un - nominale spanning aan de ingang van het netwerk;

U is de spanning op een apart netwerkelement (de verliezen worden berekend als een percentage van de nominale spanning aanwezig op de ingang).

Hieruit kunnen we de formule afleiden voor het berekenen van energieverliezen:

ΔP,% = (Un - U) * I * 100 / Un,

waar Un - nominale spanning aan de ingang van het netwerk;

I is de werkelijke netwerkstroom;

U is de spanning op een apart netwerkelement (de verliezen worden berekend als een percentage van de nominale spanning aanwezig op de ingang).

Tabel met spanningsverliezen over de lengte van de kabel

Hieronder staan ​​de geschatte spanningsdalingen langs de lengte van de kabel (Knorring-tabel). We bepalen de benodigde sectie en kijken naar de waarde in de bijbehorende kolom.

Draadstrengen stralen warmte uit wanneer stroom vloeit. De grootte van de stroom, samen met de weerstand van de geleiders, bepaalt de mate van verlies. Als u gegevens hebt over de weerstand van de kabel en de hoeveelheid stroom die er doorheen gaat, kunt u de hoeveelheid verliezen in het circuit achterhalen.

De tabellen houden geen rekening met inductieve reactantie, omdat bij gebruik van draden is het te klein en kan het niet gelijk zijn aan actief.

Wie betaalt voor elektriciteitsverliezen?

Elektriciteitsverliezen tijdens transmissie (als deze over lange afstanden wordt overgedragen) kunnen aanzienlijk zijn. Dit raakt de financiële kant van de zaak. Bij het bepalen van het algemene tarief voor het gebruik van nominale stroom voor de bevolking wordt rekening gehouden met de reactieve component.

Voor enkelfasige lijnen is het al in de prijs inbegrepen, rekening houdend met de netwerkparameters. Voor rechtspersonen wordt deze component onafhankelijk van actieve belastingen berekend en afzonderlijk vermeld op de verstrekte factuur, tegen een speciaal tarief (goedkoper dan actief). Dit wordt gedaan vanwege de aanwezigheid in bedrijven van een groot aantal inductiemechanismen (bijvoorbeeld elektromotoren).

Energietoezichthouders stellen de toelaatbare spanningsval vast, of de norm voor verliezen in elektrische netwerken. De gebruiker betaalt voor de verliezen tijdens de krachtoverbrenging. Daarom is het vanuit het oogpunt van de consument economisch voordelig om na te denken over hoe deze te verminderen door de kenmerken van het elektrische circuit te veranderen.

Vergelijkbare artikelen: