Què és la pèrdua de tensió i les causes de la pèrdua de tensió

Pèrdua de tensió de línia

Per entendre què és la pèrdua de tensió, considereu el diagrama vectorial de voltatge d'una línia de CA trifàsica (Fig. 1) amb una única càrrega al final de la línia (Fig. 1)I).

Suposem que el vector actual es descomposa en components Azi i AzP. A la fig. 2 els vectors de voltatge de fase al final de la línia es dibuixen a escala U3ph i el corrent AziLing en fase per un angle φ2.

Per obtenir el vector de tensió al principi de la línia U1φ segueix el vector al final U2ph, dibuixeu el triangle de caiguda de tensió de línia (abc) a l'escala de tensió. Per a això, el vector ab, igual al producte del corrent i la resistència activa de la línia (AzR), es troba paral·lel al corrent, i el vector b° C, igual al producte del corrent i la resistència inductiva de la línia ( AzX), és perpendicular al vector actual .En aquestes condicions, la línia recta que uneix els punts O i c correspon a la magnitud i posició en l'espai del vector d'esforç al començament de la línia (U1e) en relació amb el vector d'esforços al final de la línia (U2e). Connectant els extrems dels vectors U1f i U2e, obtenim el vector de caiguda de tensió de la impedància lineal ac = IZ.

Arròs. 1. Esquema amb una única càrrega de final de línia

Arròs. 2. Diagrama vectorial de tensions per a una línia amb una única càrrega. Pèrdua de tensió de línia.

Accepteu anomenar pèrdua de tensió la diferència algebraica entre les tensions de fase al principi i al final de la línia, és a dir, segment ad o segment quasi igual ac '.

El diagrama vectorial i les relacions que se'n deriven mostren que la pèrdua de tensió depèn dels paràmetres de la xarxa, així com dels components actius i reactius del corrent o càrrega.

A l'hora de calcular la quantitat de pèrdua de tensió a la xarxa, sempre s'ha de tenir en compte la resistència activa, i la resistència inductiva es pot descuidar en xarxes d'il·luminació i en xarxes fetes amb seccions transversals de fins a 6 mm2 i cables de fins a 35 mm2.

Determinació de la pèrdua de tensió a la xarxa

La pèrdua de tensió per a un sistema trifàsic sol indicar-se per a magnituds lineals, que es determinen per la fórmula

on l — longitud del tram corresponent de la xarxa, km.

Si substituïm el corrent per potència, la fórmula prendrà la forma:

on P. — potència activa, B- potència reactiva, kVar; l — longitud de la secció, km; Un — tensió nominal de xarxa, kV.

Canvi de tensió de línia

Caiguda de tensió permesa

Per a cada receptor de potència, una determinada pèrdua de tensió... Per exemple, els motors d'inducció tenen una tolerància de tensió de ± 5% en condicions normals.Això vol dir que si la tensió nominal d'aquest motor elèctric és de 380 V, llavors la tensió U„extra = 1,05 Un = 380 x1,05 = 399 V i U”add = 0,95 Un = 380 x 0,95 = 361 V s'ha de considerar com a els valors màxims de tensió admissibles. Naturalment, totes les tensions intermèdies entre els valors 361 i 399 V també satisfan l'usuari i constituiran una zona determinada que es pot anomenar la zona de les tensions desitjades.

Atès que durant el funcionament de l'empresa hi ha un canvi constant en la càrrega (potència o corrent que flueix pels cables en un moment determinat del dia), es produiran diverses pèrdues de tensió a la xarxa, que varien dels valors corresponents més alts. al mode de càrrega màxima dUmax, al dUmin més petit corresponent a la càrrega mínima de l'usuari.

Per calcular la quantitat d'aquestes pèrdues de tensió, utilitzeu la fórmula:

Del diagrama vectorial de tensions (Fig. 2) es desprèn que la tensió real del receptor U2f es pot obtenir si restem el valor dUf de la tensió a l'inici de la línia U1f, o bé, canviant a una fase lineal, és a dir. tensió a fase, obtenim U2 = U1 — dU

Càlcul de pèrdues de tensió

Un exemple. El consumidor, format per motors asíncrons, està connectat als busos de la subestació transformadora de l'empresa, que mantenen una tensió constant durant tot el dia U1 = 400 V.

La càrrega més alta de l'usuari s'observa a les 11 del matí, mentre que la pèrdua de tensió dUmax = 57 V, o dUmax% = 15%. La càrrega més petita del consumidor correspon a la pausa per dinar, mentre que dUmin — 15,2 V, o dUmin% = 4%.

Cal determinar la tensió real de l'usuari en els modes de càrrega més alt i més baix i comprovar que es troba dins del rang de tensió desitjat.

Arròs. 3. Diagrama de potencial d'una línia amb una única càrrega per determinar la pèrdua de tensió

Respon. Determineu els valors de tensió reals:

U2Max = U1 — dUmax = 400 — 57 = 343 V

U2min = U1 — dUmin = 400 — 15,2 = 384,8 V

La tensió desitjada per als motors asíncrons amb Un = 380 V ha de complir la condició:

399 ≥ U2zhel ≥ 361

Substituint els valors de tensió calculats a la desigualtat, ens assegurem que per al mode de càrrega més gran no es compleix la relació 399> 343> 361, i per a les càrregues més petites es compleix 399> 384,8> 361.

Sortida. En el mode de càrregues més grans, la pèrdua de tensió és tan gran que la tensió a l'usuari surt de la zona de les tensions desitjades (disminució) i no satisfà l'usuari.

Aquest exemple es pot il·lustrar gràficament amb el diagrama de potencial de la Fig. 3. En absència de corrent, la tensió a l'usuari serà numèricament igual a la tensió dels busos d'alimentació. Com que la caiguda de tensió és proporcional a la longitud de la línia d'alimentació, la tensió en presència d'una càrrega canvia al llarg de la línia en una línia recta inclinada del valor U1 = 400 V al valor U2Max = 343 V i U2min = 384,8 V. .

Com es pot veure a l'esquema, la tensió a la càrrega més alta ha sortit de la zona de tensions desitjades (punt B del gràfic).

Així, fins i tot amb una tensió constant a les barres del transformador d'alimentació, els canvis sobtats en la càrrega poden crear un valor de tensió inacceptable al receptor.

A més, pot passar que quan la càrrega a la xarxa canvia de la càrrega més alta durant el dia a la càrrega més baixa a la nit, el propi sistema elèctric no pugui proporcionar la tensió necessària als terminals del transformador. En ambdós casos s'ha de recórrer a mitjans de canvi local, principalment de tensió.

Pèrdua de tensió al transformador (a les imatges)