线路的电压损失如何计算(供电线路电压降的计算注意事项及计算实例)
1、直流电阻的计算:
2、直流电压降计算:
ΔU=I*R
ΔU 电压降,V
I 工作电流,A
R 线路直流电阻,Ω,电阻计算时要算上正负两根线的长度,或单根乘2。
导线电阻计算时导线长度应为正负电源线的总长度,即正负两根线的电阻要相加,而且电阻率一定要根据温度换算,我们查表的值是环境温度20℃,一般情况下电力电缆的工作环境温度是在35~40℃之间。二、交流电力系统电压降的计算方法1、导线交流电阻的计算:大家需要注意的是,同一根导线在直流系统和交流系统的电阻是不一样的,很多人会误以为一样,交流系统的电阻直接套用直流电阻,这是不够精确的。当交流电通过导线时,导线截面内的电流分布密度是不相同的,越接近导线中心电流密度愈小,在导体表面附近电流密度则较大,这种现象叫做集肤效应,频率愈高,这种现象表现得越突出,由此,使导线有效截面减小,而电阻增大。当直流电流流过导线时,却没有这种现象,所以,同一根导线的交流电阻大于直流电阻。
2、交流导线电抗的计算:交流电流会产生交变磁场的原因,在导线有电流流过时会产生阻碍作用,交流导线上会有电感的存在,从而产生感抗,在长距离高电压等级架空线路电压降计算中,由于感抗远大于电阻,要求感抗值大于电阻值3倍时可以忽略电阻值,足以看出电抗值对电压降影响的重要性,现实中很多电力朋友们往往直接计算直流电阻,感抗不考虑来计算电压降,这个值是相当不准确的。
3、电压降的计算:虽然交流回路的电阻和电抗计算起来比较复杂,但是供配电手册上给我们推导出了非常便于计算的公式,和各种规格导线的参数,我们之间查表,套公式就能计算出电压降。
下面我们来计算一个实例
例:某工厂在厂区角落有一口水井,距离配电房L=0.3km,水泵功率为P=22KW,功率因数cosφ0.8,效率η:90%;我们来求选用多大的电缆能满足电压降不大于5%。
首先计算电流:I=P/√3U*cosφ*η=22/1.732*0.38*0.8*0.9=46.4A
按电流算选10平方铜芯YJV22-0.6/1KV-3*10 6mm²电缆直埋敷设,下面我们来验算下电压降
公式△u%={√3*I*L*(R*cosφ X*sinφ)}/10*U
查表:电阻R:2.175Ω/km 电抗X:0.085Ω/km
△u%={√3*I*L*(R*cosφ X*sinφ)}/10*U
={√3*46.4*0.3*(2.175*0.8 0.085*0.6)}/10*0.38
=11.4%
电压降远超过了5%,所以电缆截面要加大
上面公式看起来比较复杂,电力上常用的是用电流距计算电压降更是方便,通过查表我们可以得知个电缆型号的电流矩△ua%,可以查电工手册或供配电设计手册△u%=△ua%*I*L
△ua% 电缆的电流矩
我们可以求出不大于5%电压降所需要的电流矩,通过查表我们得出电缆截面
△ua%=△u%/I*L=5/46.4*0.3=0.36%A.km
通过查表我们可以得出50平方的铜芯电缆在功率因数为0.8时的电流矩0.34%A.km
我们再通过电阻和电抗值来验算一遍
公式△u%={√3*I*L*(R*cosφ X*sinφ)}/10*U
查表:电阻R:0.87Ω/km 电抗X:0.082Ω/km
△u%={√3*I*L*(R*cosφ X*sinφ)}/10*U
={√3*46.4*0.3*(0.87*0.8 0.082*0.6)}/10*0.38
=4.73%
所以选择YJV22-0.6/1KV-3*25 16mm²的电流方可满足电压降的要求。
通过以上计算我们可以得出影响电压降的主要因数有线路长度,电缆截面积,电流,和功率因数。
上面的示例看出46.4A电流选用25平方电缆确实有些浪费了,但是为了电压降也没办法,我们唯一可以调整的就是在现场加装无功补偿来提高功率因数,降低线路中的无功电流来降低电压降,从而减少电缆截面。
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