Quan es calcula la pèrdua d'electricitat d'un cable, és important tenir en compte la seva longitud, seccions transversals del nucli, resistència inductiva específica i connexió del cable. Gràcies a aquesta informació de fons, podreu calcular de manera independent la caiguda de tensió.
Contingut
Tipus i estructura de les pèrdues
Fins i tot els sistemes d'alimentació més eficients tenen una pèrdua d'energia real. Les pèrdues s'entenen com la diferència entre l'energia elèctrica que es dóna als usuaris i el fet que els va arribar. Això es deu a la imperfecció dels sistemes i a les propietats físiques dels materials dels quals estan fets.
El tipus de pèrdua de potència més comú a les xarxes elèctriques s'associa a les pèrdues de tensió degudes a la longitud del cable.Per normalitzar les despeses financeres i calcular-ne el valor real, es va elaborar la següent classificació:
- factor tècnic. Està relacionat amb les característiques dels processos físics i pot canviar sota la influència de les càrregues, els costos fixos condicionals i les circumstàncies climàtiques.
- El cost d'utilitzar subministraments addicionals i proporcionar les condicions necessàries per a les activitats del personal tècnic.
- factor comercial. Aquest grup inclou desviacions degudes a la imperfecció de la instrumentació i altres punts que provoquen una infravaloració de l'energia elèctrica.
Les principals causes de pèrdua de tensió
El motiu principal de la pèrdua de potència al cable és la pèrdua de les línies elèctriques. A una distància de la central elèctrica als consumidors, no només es dissipa la potència de l'electricitat, sinó també les caigudes de tensió (que, quan s'arriba a un valor inferior al valor mínim permès, poden provocar no només un funcionament ineficient dels dispositius, sinó també la seva completa inoperabilitat.
A més, les pèrdues en xarxes elèctriques poden ser causades pel component reactiu d'una secció d'un circuit elèctric, és a dir, la presència de qualsevol element inductiu en aquestes seccions (pot ser bobines i circuits de comunicació, transformadors, bobines de baixa i alta freqüència, etc.). motors elèctrics).
Maneres de reduir les pèrdues a les xarxes elèctriques
L'usuari de la xarxa no pot influir en les pèrdues a la línia de transmissió d'energia, però pot reduir la caiguda de tensió a la secció del circuit connectant correctament els seus elements.
És millor connectar un cable de coure a un cable de coure i un cable d'alumini a un cable d'alumini.És millor minimitzar el nombre de connexions de cables on canvia el material del nucli, ja que en aquests llocs no només es dissipa l'energia, sinó que també augmenta la generació de calor, cosa que, si el nivell d'aïllament tèrmic és insuficient, pot suposar un risc d'incendi. Tenint en compte la conductivitat i la resistivitat del coure i l'alumini, és més eficient utilitzar coure en termes de costos energètics.
Si és possible, en planificar un circuit elèctric, és millor connectar qualsevol element inductiu com ara bobines (L), transformadors i motors elèctrics en paral·lel, ja que segons les lleis de la física, la inductància total d'aquest circuit disminueix i quan connectats en sèrie, al contrari, augmenta.
També s'utilitzen unitats capacitives (o filtres RC en combinació amb resistències) per suavitzar el component reactiu.
Segons el principi de connexió dels condensadors i el consumidor, hi ha diversos tipus de compensació: personal, grupal i general.
- Amb una compensació personal, les capacitats es connecten directament al lloc on apareix la potència reactiva, és a dir, el seu propi condensador -a un motor asíncron, un més - a una làmpada de descàrrega de gas, una més - a una de soldadura, una més - per un transformador, etc. En aquest punt, els cables d'entrada es descarreguen dels corrents reactius a l'usuari individual.
- La compensació de grup consisteix a connectar un o més condensadors a diversos elements amb grans característiques inductives. En aquesta situació, l'activitat regular simultània de diversos consumidors s'associa amb la transferència d'energia reactiva total entre càrregues i condensadors. La línia que subministra energia elèctrica a un grup de càrregues es descarregarà.
- La compensació general implica la inserció de condensadors amb un regulador a la centralita principal, o quadre principal. Avalua el consum real de potència reactiva i connecta i desconnecta ràpidament el nombre necessari de condensadors. Com a resultat, la potència total presa de la xarxa es redueix al mínim d'acord amb el valor instantani de la potència reactiva requerida.
- Totes les instal·lacions de compensació de potència reactiva inclouen un parell de ramificacions de condensadors, un parell d'etapes, que es formen específicament per a la xarxa elèctrica, en funció de les càrregues potencials. Dimensions típiques dels graons: 5; deu; vint; trenta; cinquanta; 7,5; 12,5; 25 metres quadrats.
Per adquirir passos grans (100 o més kvar), es connecten en paral·lel els petits. Es redueixen les càrregues a la xarxa, es redueixen els corrents de commutació i les seves interferències. En xarxes amb molts harmònics elevats de la tensió de la xarxa, els condensadors estan protegits per bobines.
Els compensadors automàtics proporcionen a la xarxa equipada amb ells els avantatges següents:
- reduir la càrrega dels transformadors;
- simplificar els requisits de la secció transversal del cable;
- permetre carregar la xarxa elèctrica més del possible sense compensació;
- eliminar les causes de la disminució de la tensió de la xarxa, fins i tot quan la càrrega està connectada per cables llargs;
- augmentar l'eficiència dels generadors mòbils en combustible;
- facilitar l'arrencada dels motors elèctrics;
- augmentar el cosinus phi;
- eliminar la potència reactiva dels circuits;
- protegir contra sobretensions;
- millorar l'ajust del rendiment de la xarxa.
Calculadora de pèrdues de tensió del cable
Per a qualsevol cable, el càlcul de pèrdua de tensió es pot fer en línia. A continuació es mostra una calculadora de pèrdua de cable de tensió en línia.
La calculadora està en desenvolupament i estarà disponible aviat.
Càlcul de la fórmula
Si voleu calcular de manera independent quina és la caiguda de tensió del cable, donada la seva longitud i altres factors que afecten les pèrdues, podeu utilitzar la fórmula per calcular la caiguda de tensió del cable:
ΔU, % = (Un - U) * 100 / Un,
on no - tensió nominal a l'entrada de la xarxa;
U és la tensió d'un element de xarxa independent (les pèrdues es calculen com a percentatge de la tensió nominal present a l'entrada).
A partir d'això, podem derivar la fórmula per calcular les pèrdues d'energia:
ΔP,% = (Un - U) * I * 100 / Un,
on no - tensió nominal a l'entrada de la xarxa;
I és el corrent real de la xarxa;
U és la tensió d'un element de xarxa independent (les pèrdues es calculen com a percentatge de la tensió nominal present a l'entrada).
Taula de pèrdues de tensió al llarg del cable
A continuació es mostren les caigudes de tensió aproximades al llarg del cable (taula Knorring). Determinem la secció requerida i observem el valor a la columna corresponent.
| ΔU, % | Parell de càrrega per conductors de coure, kW∙m, línies de dos fils per a tensió 220 V | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Amb secció del conductor s, mm², igual a | ||||||
| 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 16 | |
| 1 | 18 | 30 | 48 | 72 | 120 | 192 |
| 2 | 36 | 60 | 96 | 144 | 240 | 384 |
| 3 | 54 | 90 | 144 | 216 | 360 | 576 |
| 4 | 72 | 120 | 192 | 288 | 480 | 768 |
| 5 | 90 | 150 | 240 | 360 | 600 | 960 |
Els fils de filferro irradien calor quan flueix el corrent. La mida del corrent, juntament amb la resistència dels conductors, determina el grau de pèrdua. Si teniu dades sobre la resistència del cable i la quantitat de corrent que hi passa, podeu esbrinar la quantitat de pèrdues del circuit.
Les taules no tenen en compte la reactància inductiva, com quan s'utilitzen cables, és excessivament petit i no pot ser igual a actiu.
Qui paga les pèrdues d'electricitat
Les pèrdues d'electricitat durant la transmissió (si es transmet a llargues distàncies) poden ser importants. Això afecta la part financera de la qüestió. El component reactiu es té en compte a l'hora de determinar la tarifa general per a l'ús del corrent nominal per a la població.
Per a línies monofàsiques, ja està inclòs en el preu, tenint en compte els paràmetres de la xarxa. Per a les persones jurídiques, aquest component es calcula independentment de les càrregues actives i s'indica per separat a la factura aportada, a una tarifa especial (més barata que activa). Això es fa a causa de la presència a les empreses d'un gran nombre de mecanismes d'inducció (per exemple, motors elèctrics).
Les autoritats de supervisió energètica estableixen la caiguda de tensió admissible, o l'estàndard de pèrdues a les xarxes elèctriques. L'usuari paga les pèrdues durant la transmissió d'energia. Per tant, des del punt de vista del consumidor, és econòmicament beneficiós pensar com reduir-los canviant les característiques del circuit elèctric.
Articles semblants:
