9. Падение и потеря напряжения в линиях 3-х фазного тока.

Рассмотрим линию 3-х фазного тока с нагрузкой на конце линии. Считаем что нагрузка на всех фазах одинаковая, тогда линию можно изобразить:

Геометрическая разность между напряжением в начале и в конце линии называется падением напряжения:

Алгебраическая разность напряжения в начале и в конце линии называется потерей напряжения:

– продольная составляющая падения напряжения ( )

– поперечная составляющая падения напряжения ( )

– потери напряжения

Принимают:

Линейная потеря напряжения:

Линейное падение напряжения:

Если линия имеет несколько нагрузок, то

В ряде случаев предыдущую формулу можно упростить:

1. Все нагрузки имеют одинаковый , а линия выполнена проводом одного и того же сечения и материала:

;

2. Сеть выполнена как и в предыдущем случае, но индуктивное сопротивление мало и им можно пренебречь (ошибка не более 5%)

; F - сечение провода, – проводимость

3. Сеть выполнена как в случае 1, но все нагрузки чисто активные.

10. Расчет магистральной линии трехфазного тока с равномерной нагрузкой фаз по допустимой потере напряжения.

При расчете электрических сетей главная задача заклю­чается в определении сечения провода по заданной допустимой потере напряжения. В свою очередь, последнюю величину опре­деляют, исходя из допустимых значений отклонений напряжения у потребителя. При постоянном токе сечение провода по допусти­мой потере напряжения определяют по формулам.

При переменном трехфазном токе такой метод неприменим, так как, кроме активного, есть индуктивное сопротивление, за­висимость которого от сечения значительно более сложна. Для определения сечений в этом случае проф. В. Н. Степановым пред­ложен следующий способ. Допустимую потерю напряжения вы­ражают как

где ΔU_a — составляющая потери напряжения в активных сопротивлениях; ΔU_р — составляющая потери напряжения в реактивных сопротивлениях.

При одинаковом расстоянии между проводами реактивное индуктивное сопротивление воздушных проводов весьма незна­чительно изменяется при изменении их сечения. Так, при увели­чении сечения алюминиевого провода с 16 до 95 мм² активное со­противление провода уменьшается в 5,9 раза, а индуктивное — только в 1,2 раза.

Это обстоятельство дает возможность перед началом расчета задаться индуктивным сопротивлением для воздушных линий с проводами из цветных металлов, приняв его равным

х₀ — 0,35 ...0,40 Ом/км для линий напряжением 0,38 ... 20 кВ.

Тогда может быть найдена составляющая потери напряжения в реактивных сопротивлениях:

Uр =

После этого определяют составляющую потери напряжения в активных сопротивлениях:

В свою очередь,

Имея в виду, что

получаем:

откуда сечение провода

Если нагрузка выражена активными мощностями, то

Порядок расчета следующий.

1. Задаются индуктивным сопротивлением х₀.

2. Находят составляющую потери напряжения в реактивных сопротивлениях ΔU_р.

3. Зная допустимую потерю напряжения ΔU_дon, находят со­ставляющую потери напряжения в активных сопротивлениях ΔU_a.

4. По двум последним формулам определяют сечение провода и округляют его до стандартного.

5. Проверяют действительную потерю напряжения, взяв зна­чение индуктивного сопротивления провода из таблиц. Если по­теря напряжения больше допустимой, сечение провода увели­чивают.