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)

在供电线路中由于供电线路的阻抗会产生能量的损耗,而能量的损耗会在电力线路上产生电压降。电力线路之所以会产生电压降是因为:不管是用的什么导体现阶段都是有阻抗的,电力导线负责将电源和设备相连接,可以看做是在电源间线路阻抗和用电设备串联在一起,当线路中有电流流过时,串联则会分压,所以在线路末端会有电压降的存在。关于交流系统电压降的计算很多朋友直接计算直流电阻并且忽略感抗,有的在三相系统计算时也不考虑√3的关系,单相回路也不考虑2倍的关系,电阻也不归算到实际工作温度。会导致计算结果不准确甚至是错误。尤其是电流越大线路越长时误差就越大。下面就给大家介绍一下电力线路的电压是怎么计算的,又有哪些因素会影响到电压降。一、直流电力系统电压降的计算方法

1、直流电阻的计算:

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)

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

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)(2)

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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。

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)(4)

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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。

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)(6)

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)(7)

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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