ما هو فقدان الجهد وأسبابه

فقدان جهد الخط

لفهم ما هو فقدان الجهد ، ضع في اعتبارك مخطط متجه للجهد لخط تيار متردد ثلاثي الأطوار (الشكل 1) بحمل واحد في نهاية الخط (الشكل 1).

افترض أن المتجه الحالي يتحلل إلى مكونين Azi و AzP. في التين. 2 يتم رسم متجهات جهد الطور في نهاية الخط لمقياس U3ph و AziLing الحالي في الطور بزاوية φ2.

للحصول على متجه الجهد في بداية السطر U1φ يتبع المتجه في نهاية U2ph ، ارسم مثلث انخفاض جهد الخط (abc) على مقياس الجهد. لهذا ، فإن المتجه ab ، الذي يساوي ناتج المقاومة الحالية والنشطة للخط (AzR) ، يقع بالتوازي مع التيار ، والمتجه b ° C ، مساويًا لمنتج المقاومة الحالية والحثية للخط ( AzX) عمودي على المتجه الحالي.في ظل هذه الظروف ، يتوافق الخط المستقيم الذي يربط بين النقطتين O و c مع الحجم والموضع في الفضاء لمتجه الإجهاد في بداية الخط (U1e) بالنسبة لمتجه الإجهاد في نهاية الخط (U2e). من خلال توصيل أطراف المتجهات U1f و U2e ، نحصل على متجه انخفاض الجهد للمقاومة الخطية ac = IZ.

أرز. 1. تخطيطي بحمل واحد في نهاية الخط

أرز. 2. مخطط متجه للجهود لخط بحمل واحد. فقدان جهد الخط.

توافق على استدعاء فقد الجهد الاختلاف الجبري بين جهد الطور في بداية ونهاية السطر ، أي إعلان مقطع أو جزء متساوٍ تقريبًا تيار متردد.

يوضح مخطط المتجه والعلاقات المشتقة منه أن فقد الجهد يعتمد على معلمات الشبكة ، وكذلك على المكونات النشطة والمتفاعلة للتيار أو الحمل.

عند حساب مقدار فقد الجهد في الشبكة ، يجب دائمًا مراعاة المقاومة النشطة ، ويمكن إهمال المقاومة الاستقرائية في شبكات الإضاءة وفي الشبكات المصنوعة من مقاطع عرضية تصل إلى 6 مم 2 وكابلات حتى 35 مم 2.

تحديد فقدان الجهد في الشبكة

عادة ما يشار إلى فقدان الجهد لنظام ثلاثي الطور للكميات الخطية ، والتي يتم تحديدها بواسطة الصيغة

حيث l - طول القسم المقابل من الشبكة ، كم.

إذا استبدلنا التيار بالقدرة ، فستأخذ الصيغة الشكل:

حيث P. - القوة النشطة ، ب- القوة التفاعلية ، kVar ؛ ل - طول القسم ، كم ؛ Un - جهد الشبكة الاسمي ، kV.

تغيير في جهد الخط

انخفاض الجهد المسموح به

لكل مستقبل طاقة ، فقد جهد معين ... على سبيل المثال ، تتميز المحركات الحثية بقدرة تحمل للجهد تبلغ ± 5٪ في الظروف العادية.هذا يعني أنه إذا كان الجهد الاسمي لهذا المحرك الكهربائي هو 380 فولت ، فيجب اعتبار الجهد U „إضافي = 1.05 Un = 380 x1.05 = 399 V و U» = 0.95 Un = 380 x 0.95 = 361 V أقصى قيم الجهد المسموح بها. وبطبيعة الحال ، فإن جميع الفولتية المتوسطة بين القيمتين 361 و 399 فولت سترضي المستخدم أيضًا وتشكل منطقة معينة يمكن تسميتها منطقة الفولتية المرغوبة.

نظرًا لوجود تغيير ثابت في الحمل أثناء تشغيل المؤسسة (الطاقة أو التيار المتدفق عبر الأسلاك في وقت معين من اليوم) ، فستحدث خسائر جهد مختلفة في الشبكة ، تختلف عن أعلى القيم المقابلة إلى وضع التحميل الأقصى dUmax ، إلى أصغر dUmin المطابق للحد الأدنى للحمل للمستخدم.

لحساب مقدار خسائر الجهد هذه ، استخدم الصيغة:

من مخطط متجه للجهود (الشكل 2) ، يتبع ذلك أنه يمكن الحصول على الجهد الفعلي للمستقبل U2f إذا طرحنا القيمة dUf من الجهد في بداية الخط U1f ، أو التبديل إلى خطي ، أي المرحلة - إلى طور الجهد ، نحصل على U2 = U1 - dU

حساب خسائر الجهد

مثال. المستهلك ، الذي يتكون من محركات غير متزامنة ، متصل بحافلات محطة المحولات الفرعية للمؤسسة ، والتي تحافظ على جهد ثابت طوال اليوم U1 = 400 فولت.

يُلاحظ أعلى حمل للمستخدم في الساعة 11 صباحًا ، في حين أن فقدان الجهد dUmax = 57 فولت ، أو dUmax٪ = 15٪. أصغر حمل للمستهلك يتوافق مع استراحة الغداء ، بينما dUmin - 15.2 فولت ، أو dUmin٪ = 4٪.

من الضروري تحديد الجهد الفعلي للمستخدم في أوضاع الحمل الأعلى والأدنى والتأكد من أنه ضمن نطاق الجهد المطلوب.

أرز. 3. رسم تخطيطي محتمل لخط بحمل واحد لتحديد فقد الجهد

إجابة. تحديد قيم الجهد الفعلية:

U2Max = U1 - dUmax = 400-57 = 343 فولت

U2min = U1 - dUmin = 400-15.2 = 384.8 فولت

الجهد المطلوب للمحركات غير المتزامنة مع Un = 380 V يجب أن يفي بالشرط:

399 U2zhel ≥ 361

باستبدال قيم الإجهاد المحسوبة في عدم المساواة ، نتأكد من عدم استيفاء النسبة 399> 343> 361 لأكبر وضع تحميل ، ولأصغر الأحمال 399> 384.8> 361.

مخرج. في وضع الأحمال الأكبر ، يكون فقدان الجهد كبيرًا لدرجة أن الجهد عند المستخدم يخرج من منطقة الفولتية المرغوبة (النقصان) ولا يرضي المستخدم.

يمكن توضيح هذا المثال بيانياً من خلال الرسم التخطيطي المحتمل في الشكل. 3. في حالة عدم وجود تيار ، سيكون الجهد عند المستخدم مساويًا عدديًا لجهد ناقل الإمداد. نظرًا لأن انخفاض الجهد يتناسب مع طول خط الإمداد ، فإن الجهد في وجود حمل يتغير على طول الخط في خط مستقيم مائل من القيمة U1 = 400 V إلى القيمة U2Max = 343 V و U2min = 384.8 V .

كما يتضح من الرسم البياني ، فإن الجهد عند أعلى حمل قد ترك منطقة الفولتية المرغوبة (النقطة B على الرسم البياني).

وبالتالي ، حتى مع وجود جهد ثابت على قضبان توصيل محول الإمداد ، فإن التغييرات المفاجئة في الحمل يمكن أن تخلق قيمة جهد غير مقبولة في جهاز الاستقبال.

بالإضافة إلى ذلك ، قد يحدث أنه عندما يتغير الحمل على الشبكة من أعلى حمل خلال النهار إلى أقل حمولة في الليل ، فإن نظام الطاقة نفسه لن يكون قادرًا على توفير الجهد اللازم في محطات المحولات. في كلتا الحالتين ، يجب اللجوء إلى الوسائل المحلية ، وخاصة تغيير الجهد.

فقدان الجهد في المحولات (بالصور)