عند حساب فقد الكهرباء في أحد الكابلات ، من المهم مراعاة طوله ، والمقاطع العرضية الأساسية ، والمقاومة الاستقرائية المحددة ، ووصلة الأسلاك. بفضل هذه المعلومات الأساسية ، ستتمكن من حساب انخفاض الجهد بشكل مستقل.
محتوى
أنواع الخسائر وهيكلها
حتى أكثر أنظمة الإمداد بالطاقة كفاءة لديها بعض فقدان الطاقة الفعلي. تُفهم الخسائر على أنها الفرق بين الطاقة الكهربائية الممنوحة للمستخدمين وحقيقة أنها أتت إليهم. هذا بسبب النقص في الأنظمة والخصائص الفيزيائية للمواد التي صنعت منها.
يرتبط أكثر أنواع فقدان الطاقة شيوعًا في الشبكات الكهربائية بفقدان الجهد بسبب طول الكابل.لتطبيع النفقات المالية وحساب قيمتها الفعلية ، تم تطوير التصنيف التالي:
- عامل تقني. يتعلق بخصائص العمليات الفيزيائية ويمكن أن يتغير تحت تأثير الأحمال والتكاليف الثابتة المشروطة والظروف المناخية.
- تكلفة استخدام الإمدادات الإضافية وتوفير الشروط اللازمة لأنشطة الكوادر الفنية.
- عامل تجاري. تشمل هذه المجموعة الانحرافات بسبب النقص في الأجهزة والنقاط الأخرى التي تثير التقليل من الطاقة الكهربائية.
الأسباب الرئيسية لفقدان الجهد
السبب الرئيسي لفقدان الطاقة في الكابل هو فقدان خطوط الكهرباء. على مسافة من محطة توليد الكهرباء إلى المستهلكين ، لا تتبدد قوة الكهرباء فحسب ، بل تنخفض أيضًا في الجهد (والتي ، عندما تصل إلى قيمة أقل من الحد الأدنى للقيمة المسموح بها ، يمكن أن تؤدي ليس فقط إلى التشغيل غير الفعال للأجهزة ، ولكن أيضًا عدم قابليتها للتشغيل الكامل.
أيضًا ، يمكن أن تحدث الخسائر في الشبكات الكهربائية بسبب المكون التفاعلي لجزء من الدائرة الكهربائية ، أي وجود أي عناصر استقرائية في هذه الأقسام (يمكن أن تكون ملفات ودوائر اتصال ، محولات ، اختناقات منخفضة وعالية التردد ، محركات كهربائية).
طرق تقليل الفاقد في الشبكات الكهربائية
لا يمكن لمستخدم الشبكة التأثير على الخسائر في خط نقل الطاقة ، ولكن يمكنه تقليل انخفاض الجهد في قسم الدائرة عن طريق توصيل عناصره بشكل صحيح.
من الأفضل توصيل كبل نحاسي بكابل نحاسي ، وكابل ألومنيوم بكابل ألومنيوم.من الأفضل تقليل عدد الوصلات السلكية التي تتغير فيها المادة الأساسية ، لأنه في مثل هذه الأماكن لا تتبدد الطاقة فحسب ، بل تزداد أيضًا توليد الحرارة ، والتي ، إذا كان مستوى العزل الحراري غير كافٍ ، يمكن أن يكون خطرًا للحريق. بالنظر إلى الموصلية والمقاومة للنحاس والألمنيوم ، يكون استخدام النحاس أكثر كفاءة من حيث تكاليف الطاقة.
إذا كان ذلك ممكنًا ، عند التخطيط لدائرة كهربائية ، فمن الأفضل توصيل أي عناصر استقرائية مثل الملفات (L) والمحولات والمحركات الكهربائية بالتوازي ، لأنه وفقًا لقوانين الفيزياء ، ينخفض الحث الكلي لهذه الدائرة ، ومتى متصلة في سلسلة ، على العكس من ذلك ، تزداد.
تستخدم الوحدات السعوية (أو مرشحات RC مع المقاومات) أيضًا لتنعيم المكون التفاعلي.
اعتمادًا على مبدأ توصيل المكثفات بالمستهلك ، هناك عدة أنواع من التعويضات: شخصية وجماعية وعامة.
- مع التعويض الشخصي ، يتم توصيل السعات مباشرة بالمكان الذي تظهر فيه الطاقة التفاعلية ، أي المكثف الخاص بهم - إلى محرك غير متزامن ، واحد آخر - بمصباح تفريغ الغاز ، واحد آخر - بلحام واحد ، واحد آخر - من أجل محول ، إلخ. في هذه المرحلة ، يتم تفريغ الكابلات الواردة من التيارات التفاعلية إلى المستخدم الفردي.
- يتضمن تعويض المجموعة توصيل مكثف واحد أو أكثر بالعديد من العناصر ذات الخصائص الاستقرائية الكبيرة. في هذه الحالة ، يرتبط النشاط المتزامن المنتظم للعديد من المستهلكين بنقل إجمالي الطاقة التفاعلية بين الأحمال والمكثفات. سيتم تفريغ الخط الذي يوفر الطاقة الكهربائية لمجموعة من الأحمال.
- يتضمن التعويض العام إدخال مكثفات مع منظم في لوحة التبديل الرئيسية أو لوحة التبديل الرئيسية. يقوم بتقييم الاستهلاك الفعلي للطاقة التفاعلية ويربط ويفصل بسرعة العدد المطلوب من المكثفات. نتيجة لذلك ، يتم تقليل إجمالي الطاقة المأخوذة من الشبكة إلى الحد الأدنى وفقًا للقيمة اللحظية للطاقة التفاعلية المطلوبة.
- تشتمل جميع تركيبات تعويض الطاقة التفاعلية على زوج من فروع المكثف ، زوج من المراحل ، والتي يتم تشكيلها خصيصًا للشبكة الكهربائية ، اعتمادًا على الأحمال المحتملة. الأبعاد النموذجية للخطوات: 5 ؛ عشرة؛ عشرين ؛ ثلاثين ؛ خمسون؛ 7.5 ؛ 12.5 ؛ 25 مترا مربعا
للحصول على خطوات كبيرة (100 kvar أو أكثر) ، يتم توصيل الخطوات الصغيرة بالتوازي. يتم تقليل الأحمال على الشبكة وتقليل التيارات التحويلية وتداخلها. في الشبكات التي تحتوي على العديد من التوافقيات العالية لجهد التيار الكهربائي ، تكون المكثفات محمية بواسطة الإختناقات.
توفر المعوضات الآلية للشبكة المجهزة بها المزايا التالية:
- تقليل حمل المحولات.
- جعل متطلبات المقطع العرضي للكابل أبسط ؛
- جعل من الممكن تحميل شبكة الطاقة أكثر من الممكن دون تعويض ؛
- القضاء على أسباب انخفاض جهد التيار الكهربائي ، حتى عندما يكون الحمل متصلاً بكابلات طويلة ؛
- زيادة كفاءة المولدات المتنقلة على الوقود ؛
- تسهيل بدء تشغيل المحركات الكهربائية ؛
- زيادة جيب التمام فاي.
- القضاء على الطاقة التفاعلية من الدوائر ؛
- حماية ضد الطفرات.
- تحسين تعديل أداء الشبكة.
كابل فقدان الجهد حاسبة
بالنسبة لأي كابل ، يمكن حساب فقد الجهد عبر الإنترنت. يوجد أدناه آلة حاسبة لفقدان كابل الجهد عبر الإنترنت.
الآلة الحاسبة قيد التطوير وستتوفر قريبًا.
حساب الصيغة
إذا كنت ترغب في حساب انخفاض الجهد في السلك بشكل مستقل ، نظرًا لطوله والعوامل الأخرى التي تؤثر على الخسائر ، يمكنك استخدام الصيغة لحساب انخفاض الجهد في الكابل:
ΔU ، ٪ = (Un - U) * 100 / Un ،
حيث الجهد غير المقنن عند مدخل الشبكة ؛
U هو الجهد على عنصر شبكة منفصل (يتم حساب الخسائر كنسبة مئوية من الجهد الاسمي الموجود عند الإدخال).
من هذا يمكننا اشتقاق معادلة حساب فقد الطاقة:
ΔP ، ٪ = (Un - U) * I * 100 / Un ،
حيث الجهد غير المقنن عند مدخل الشبكة ؛
أنا هو الشبكة الحالية الحالية.
U هو الجهد على عنصر شبكة منفصل (يتم حساب الخسائر كنسبة مئوية من الجهد الاسمي الموجود عند الإدخال).
جدول خسائر الجهد بطول الكابل
يوجد أدناه انخفاضات الجهد التقريبي على طول الكابل (طاولة Knorring). نحدد القسم المطلوب وننظر إلى القيمة في العمود المقابل.
| ΔU ،٪ | عزم الحمل للموصلات النحاسية ، kW m ، خطوط ثنائية الأسلاك للجهد 220 فولت | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| مع المقطع العرضي للموصل s ، مم² ، يساوي | ||||||
| 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 |
تشع خيوط الأسلاك الحرارة عندما يتدفق التيار. يحدد حجم التيار ، جنبًا إلى جنب مع مقاومة الموصلات ، درجة الخسارة. إذا كانت لديك بيانات عن مقاومة الكابل ومقدار التيار الذي يمر عبرها ، فيمكنك معرفة مقدار الخسائر في الدائرة.
لا تأخذ الجداول في الاعتبار التفاعل الاستقرائي ، مثل عند استخدام الأسلاك ، فهي صغيرة جدًا ولا يمكن أن تكون نشطة.
من يدفع خسائر الكهرباء
يمكن أن تكون الخسائر في الكهرباء أثناء النقل (إذا تم نقلها عبر مسافات طويلة) كبيرة. هذا يؤثر على الجانب المالي للقضية. يؤخذ المكون التفاعلي في الاعتبار عند تحديد التعريفة العامة لاستخدام التيار المقدر للسكان.
بالنسبة للخطوط أحادية الطور ، يتم تضمينها بالفعل في السعر ، مع مراعاة معلمات الشبكة. بالنسبة للكيانات القانونية ، يتم حساب هذا المكون بغض النظر عن الأحمال النشطة ويتم الإشارة إليه بشكل منفصل في الفاتورة المقدمة ، بسعر خاص (أرخص من النشط). يتم ذلك بسبب وجود عدد كبير من آليات الحث في المؤسسات (على سبيل المثال ، المحركات الكهربائية).
تحدد سلطات الإشراف على الطاقة الانخفاض المسموح به في الجهد ، أو معيار الضياع في الشبكات الكهربائية. يدفع المستخدم الخسائر أثناء نقل الطاقة. لذلك ، من وجهة نظر المستهلك ، من المفيد اقتصاديًا التفكير في كيفية تقليلها عن طريق تغيير خصائص الدائرة الكهربائية.
مقالات مماثلة:
