वोल्टेज ड्रॉप नेटवर्क की गणना

विद्युत ऊर्जा के उपभोक्ता सामान्य रूप से काम करते हैं जब उनके टर्मिनलों को उस वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है जिसके लिए दिए गए विद्युत मोटर या उपकरण को डिज़ाइन किया गया है। जब बिजली तारों के माध्यम से प्रेषित होती है, तो वोल्टेज का हिस्सा तारों के प्रतिरोध से खो जाता है, और परिणामस्वरूप, लाइन के अंत में, यानी उपभोक्ता पर, वोल्टेज लाइन की शुरुआत की तुलना में कम होता है .

सामान्य की तुलना में उपभोक्ता वोल्टेज में कमी पेंटोग्राफ के संचालन को प्रभावित करती है, चाहे वह बिजली या प्रकाश भार के लिए हो। इसलिए, किसी भी बिजली लाइन की गणना करते समय, वोल्टेज विचलन अनुमेय मानदंडों से अधिक नहीं होना चाहिए, वर्तमान लोड से चुने गए नेटवर्क और हीटिंग के लिए इरादा, एक नियम के रूप में, वोल्टेज हानि द्वारा जांच की जाती है।

वोल्टेज लॉस ΔU लाइन की शुरुआत और अंत (लाइन का सेक्शन) में वोल्टेज के अंतर को कहते हैं। नाममात्र वोल्टेज के सापेक्ष सापेक्ष इकाइयों में ΔU निर्दिष्ट करना प्रथागत है। विश्लेषणात्मक रूप से, वोल्टेज हानि सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहाँ P — सक्रिय शक्ति, kW, Q — प्रतिक्रियाशील शक्ति, kvar, ro — लाइन का प्रतिरोध, ओम / किमी, xo — लाइन का आगमनात्मक प्रतिरोध, ओम / किमी, l — लाइन की लंबाई, किमी, Unom — नाममात्र वोल्टेज , केवी।

तार A-16 A-120 से बने ओवरहेड लाइनों के लिए सक्रिय और आगमनात्मक प्रतिरोध (ओम / किमी) के मान संदर्भ तालिका में दिए गए हैं। 1 किमी एल्यूमीनियम (कक्षा ए) और स्टील-एल्यूमीनियम (वर्ग एसी) कंडक्टरों का सक्रिय प्रतिरोध भी सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है:

जहां एफ एल्यूमीनियम तार का क्रॉस-सेक्शन या एसी वायर के एल्यूमीनियम भाग का क्रॉस-सेक्शन है, मिमी 2 (एसी वायर के स्टील भाग की चालकता को ध्यान में नहीं रखा जाता है)।

PUE ("विद्युत प्रतिष्ठानों के लिए नियम") के अनुसार, बिजली नेटवर्क के लिए सामान्य से वोल्टेज विचलन ± 5% से अधिक नहीं होना चाहिए, औद्योगिक उद्यमों और सार्वजनिक भवनों के विद्युत प्रकाश नेटवर्क के लिए - आवासीय के लिए +5 से - 2.5% तक विद्युत प्रकाश नेटवर्क इमारतों और बाहरी प्रकाश व्यवस्था ± 5%। नेटवर्क की गणना करते समय, वे अनुमेय वोल्टेज हानि से आगे बढ़ते हैं।

विद्युत नेटवर्क के डिजाइन और संचालन में अनुभव को ध्यान में रखते हुए, निम्नलिखित अनुमेय वोल्टेज हानियों को लिया जाता है: कम वोल्टेज के लिए - ट्रांसफॉर्मर रूम की बसों से सबसे दूर के उपभोक्ता तक - 6%, और यह नुकसान लगभग निम्नानुसार वितरित किया जाता है : लोड घनत्व के आधार पर स्टेशन या स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर सबस्टेशन से परिसर के प्रवेश द्वार तक - 3.5 से 5% तक, सबसे दूर के उपयोगकर्ता के प्रवेश द्वार से - सामान्य के दौरान उच्च वोल्टेज नेटवर्क के लिए 1 से 2.5% तक केबल नेटवर्क पर संचालन - 6%, ओवरहेड - 8%, केबल नेटवर्क में नेटवर्क के आपातकालीन मोड में - 10% और हवाई में - 12%।

ऐसा माना जाता है कि 6-10 kV के वोल्टेज वाली तीन-चरण तीन-तार लाइनें एक समान भार के साथ काम करती हैं, अर्थात ऐसी रेखा के प्रत्येक चरण को समान रूप से लोड किया जाता है। कम-वोल्टेज नेटवर्क में, प्रकाश भार के कारण, चरणों के बीच एक समान वितरण प्राप्त करना मुश्किल हो सकता है, यही कारण है कि तीन-चरण वर्तमान 380/220 वी के साथ 4-तार प्रणाली का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। इसमें सिस्टम, इलेक्ट्रिक मोटर्स रैखिक तारों से जुड़े होते हैं, और प्रकाश लाइन और तटस्थ तारों के बीच वितरित किया जाता है। इस प्रकार तीनों चरणों का भार बराबर हो जाता है।

गणना करते समय, आप इन शक्तियों के अनुरूप इन शक्तियों और धाराओं के मूल्यों दोनों का उपयोग कर सकते हैं। कई किलोमीटर की लंबाई वाली पंक्तियों में, जो विशेष रूप से 6-10 केवी के वोल्टेज वाली लाइनों पर लागू होती है, यह है लाइन में वोल्टेज के नुकसान पर तार के आगमनात्मक प्रतिरोध के प्रभाव को ध्यान में रखना आवश्यक है।

गणना के लिए, तांबे और एल्यूमीनियम तारों के आगमनात्मक प्रतिरोध को 0.32-0.44 ओम / किमी के बराबर माना जा सकता है, और कम मूल्य तारों (500-600 मिमी) और 95 से अधिक तार के क्रॉस सेक्शन के बीच छोटी दूरी पर लिया जाना चाहिए। मिमी 2, और अधिक 1000 मिमी और अधिक और क्रॉस-सेक्शन 10-25 मिमी 2 की दूरी पर।

कंडक्टरों के आगमनात्मक प्रतिरोध को ध्यान में रखते हुए तीन-चरण लाइन के प्रत्येक कंडक्टर में वोल्टेज हानि की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

जहां दाईं ओर पहला शब्द सक्रिय घटक है और दूसरा वोल्टेज हानि का प्रतिक्रियाशील घटक है।

कंडक्टरों के आगमनात्मक प्रतिरोध को ध्यान में रखते हुए, अलौह धातुओं के कंडक्टरों के साथ एक बिजली लाइन के वोल्टेज नुकसान की गणना करने की प्रक्रिया इस प्रकार है:

1. हम एल्यूमीनियम या स्टील-एल्यूमीनियम तार के लिए आगमनात्मक प्रतिरोध का औसत मान 0.35 ओम / किमी निर्धारित करते हैं।

2. हम सक्रिय और प्रतिक्रियाशील भार P, Q की गणना करते हैं।

3. प्रतिक्रियाशील (आगमनात्मक) वोल्टेज हानि की गणना करें

4. स्वीकार्य सक्रिय वोल्टेज हानि को निर्दिष्ट नेटवर्क वोल्टेज हानि और प्रतिक्रियाशील वोल्टेज हानि के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है:

5. तार एस, मिमी 2 के क्रॉस सेक्शन का निर्धारण करें

जहां γ विशिष्ट प्रतिरोध का व्युत्क्रम है ( γ = 1 / ro - विशिष्ट चालकता)।

6. हम s का निकटतम मानक मान चुनते हैं और इसके लिए लाइन (ro, NS) से 1 किमी पर सक्रिय और आगमनात्मक प्रतिरोध पाते हैं।

7. अद्यतन मूल्य की गणना करें वोल्टेज की कमी सूत्र के अनुसार।

परिणामी मूल्य अनुमेय वोल्टेज हानि से अधिक नहीं होना चाहिए।यदि यह अधिक स्वीकार्य निकला, तो आपको एक बड़े (अगले) खंड के साथ तार लेना होगा और इसे फिर से गिनना होगा।

डीसी लाइनों के लिए कोई आगमनात्मक प्रतिरोध नहीं है और ऊपर दिए गए सामान्य सूत्र सरल हैं।

नेटवर्क एनएस निरंतर वर्तमान वोल्टेज हानि की गणना।

शक्ति P, W को लंबाई l, mm की एक रेखा के साथ प्रसारित होने दें, यह शक्ति वर्तमान से मेल खाती है

जहां यू नाममात्र वोल्टेज है, वी।

दोनों सिरों पर तार प्रतिरोध

जहाँ p कंडक्टर का विशिष्ट प्रतिरोध है, s कंडक्टर का क्रॉस सेक्शन है, mm2।

लाइन वोल्टेज का नुकसान

अंतिम अभिव्यक्ति किसी मौजूदा लाइन में वोल्टेज के नुकसान की कम्प्यूटेशनल गणना करना संभव बनाती है, जब उसका लोड ज्ञात हो, या किसी दिए गए लोड के लिए कंडक्टर के क्रॉस-सेक्शन का चयन करना

वोल्टेज हानियों के लिए एकल-चरण एसी नेटवर्क की गणना।

यदि भार विशुद्ध रूप से सक्रिय है (प्रकाश, ताप उपकरण, आदि), तो गणना उपरोक्त स्थिर रेखा गणना से भिन्न नहीं होती है। यदि भार मिलाया जाता है, अर्थात शक्ति कारक एकता से भिन्न होता है, तो गणना सूत्र रूप लेते हैं:

लाइन वोल्टेज हानि

और लाइन कंडक्टर का आवश्यक खंड

0.4 केवी के वोल्टेज वाले वितरण नेटवर्क के लिए, जो प्रक्रिया लाइनों और लकड़ी या लकड़ी के उद्यमों के अन्य विद्युत रिसीवरों को खिलाती है, इसकी डिजाइन योजना तैयार की जाती है और अलग-अलग वर्गों के लिए वोल्टेज हानि की गणना की जाती है। ऐसे मामलों में गणना की सुविधा के लिए विशेष तालिकाओं का उपयोग करें। आइए ऐसी तालिका का एक उदाहरण दें, जो 0.4 kV के वोल्टेज वाले एल्यूमीनियम कंडक्टर के साथ तीन-चरण ओवरहेड लाइन में वोल्टेज के नुकसान को दर्शाता है।

वोल्टेज हानि निम्न सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहां ΔU—वोल्टेज हानि, V, ΔUअनुभाग — सापेक्ष हानियों का मान,% प्रति 1 kW • किमी, Ma — लाइन की लंबाई के अनुसार संचरित शक्ति P (kW) का गुणनफल, kW • किमी।