Расчет на потерю напряжения разомкнутых электросетей

Расчет сети на потерю напряжения сводится к определению сечений участков S_k при заданных токах нагрузки l_{k н}, длинах участков l_k и конфигурации сети, при которых потеря напряжения в сети ∆U не превышает допустимого значения ∆U _доп ∆U < ∆U _доп.

В любой разомкнутой сети по известным токам нагрузок I _kH просто определяются токи на участках линии l_k, значение которых не­обходимо для определения сечений участков S_k.

Разомкнутые сети для расчета на потерю напряжения могут быть сведены к нескольким типам, представленным на рис. 4. 5.

Рис. 4.5. Типовые расчетные схемы разомкнутых сетей:

а – с одной сосредоточенной нагрузкой; б – с равномерно распределенной нагрузкой; в – с несколькими сосредоточенными нагрузками;

г – с разветвленной на конце; д – произвольно разветвленная

1. Простая разомкнутая сеть с одной сосредоточенной нагрузкой

Потеря напряжения в линии (рис. 4. 6) складывается из падения напряжения в проводе ∆U _пр = Ir = Il/γS и падения напряжения в переходных контактах ∆U _пр = IΣr_пер .

∆U = ∆U _пр+∆U _пер = Il/γS + IΣr_пер.

Из уравнений сечение провода определяется

S = Il/γ(∆U _доп - IΣr_пер).

Если пренебречь потерей напряжения в переходных контактах или в случае сплошного провода, то получим

S = Il/γ∆U_доп.

Отсюда можно найти так называемую критическую длину провода l_кр, для которой каждому выбранному по таблице сечению S = S_таб соответствует допустимый по нагреву ток I = I_доп

Lкр = γS_таб∆U_доп /I _доп.

Рис. 4.6. Простая разомкнутая сеть с одной сосредоточенной нагрузкой.

U_A – напряжение источника; U_B – напряжение нагрузки; ∆U_пр – потеря напряжений в приводе; I_н– ток нагрузки; I – ток в линии;

1, 2, 3 – переходные контакты

Если фактическая длина линии не более критической (l < l_кр) для заданного ∆U_доп, то потерю напряжения в линии можно не опреде­лять, так как ∆U < ∆U_доп

Из анализа уравнения вытекает, что решение поставленной задачи имеет смысл только при ∆U > ∆U_доп;

Если задана относительная потеря напряжения

∆U % = (∆U /U_ном)100 %

при условии, что ∆U %< 100 %, то уравнение запишется

S = 100Il / γU_ном∆U %.

Если задана потеря мощности

∆Р % = (∆P /P_ном)100 % = (I2r/U_номI) 100 %,

то из уравнения получаем известную формулу Доливо-Добровольского:

S = 100 P_ном l/γU²_ном P_ном %.

2. Простая разомкнутая сеть с равномерно распределенной