Расчет потерь и падения напряжения в электрических сетях

Падение напряжения – геометрическая (векторная) разность между комплексами напряжений начала и конца линии.

Продольной составляющей падения напряжения ΔU₁₂ называют проекцию падения напряжения на действительную ось или на напряжение . Поперечной составляющей падения напряжения δU₁₂ называют проекцию падения напряжения на мнимую ось.

Потеря напряжения – это алгебраическая разность между модулями напряжений начала и конца линии.

Падение напряжения происходит в ЛЭП, трансформаторах, реакторах. Формула для расчета падения напряжения:

,

где R₁₂, X₁₂ – активное и реактивное сопротивление участка сети 12, P₂, Q₂ – активная и реактивная мощности, протекающие по участку (с учетом потерь мощности), U₂ – напряжение в конце участка (обычно принимается равным номинальному).

В сетях напряжением до 35 кВ поперечную составляющую падения напряжения не учитывают и приближенно считают, что продольная составляющая равна потере напряжения.

Потерю напряжения вычисляют по формуле:

ΔU₁₂ = ·I_p·(R₁₂·cosφ + X₁₂·sinφ),

где I_p – расчетный ток, А; cosφ, sinφ соответствуют коэффициенту мощности в конце участка.

При расчете напряжений в электрических сетях необходимо проверить, чтобы самое низкое из напряжений в узлах было не меньше допустимого. Вместо определения самого низкого из напряжений в узлах обычно определяют наибольшую потерю напряжения. Разница между напряжениями источника питания и узла с самым низким напряжением называется наибольшей потерей напряжения.

Согласно ПУЭ, вся сеть от центра электропитания до электроприемников должна проверяться на допустимые отклонения напряжения с учетом напряжения на шинах ЦП.

Отклонение напряжения – разность между фактическим и номинальным напряжением узла сети. Обычно выражается в процентах от номинального напряжения.

Отклонения напряжения V от номинального значения не должны выходить за пределы технически допустимых значений: V_– ≤ V ≤ V₊

В качестве V_–, V₊ ГОСТ 13109-97 устанавливает значения –5% и +5%. Эти значения могут отличаться в зависимости от технических и технологических условий работы сети.