Расчет падения напряжения в радиальной электрической сети на основе векторной диаграммы. Потеря напряжения в местной электрической сети.

Радиальная электрическая сеть- это электрическая сеть, в которой каждый потребитель снабжается электрической энергией по отдельной линии электропередач.

Произведем расчет трехфазной линии переменного тока с одной нагрузкой в конце линии:

Предположим, что вектор тока разложен на составляющие Iа и Iр. Для получения вектора напряжения в начале линии U1ф следует у конца вектора U2ф построить в масштабе напряжения треугольник падений напряжения в линии (abc). Для этого вектор аb, равный произведению тока на активное сопротивление линии (IR), отложен параллельно току, а вектор bc, равный произведению тока на индуктивное сопротивление линии (IХ), — перпендикулярно вектору тока. При этих условиях прямая, соединяющая точки О и с, соответствует величине и положению в пространстве вектора напряжения в начале линии (U1ф) относительно вектора напряжения в конце линии (U2ф). Соединив концы векторов U1ф и U2ф, получим вектор падения напряжения на полном сопротивлении линии ac=IZ.

Получим следующую векторную диаграмму напряжений для линии с одной нагрузкой:

Условимся называть потерей напряжения алгебраическую разность фазных напряжений в начале и конце линии, т. е. отрезок ad или почти равный ему отрезок ас'.

Векторная диаграмма и выведенные из нее соотношения показывают, что потеря напряжения зависит от параметров сети, а также от активной и реактивной составляющих тока или мощности нагрузки.

При расчете величины потери напряжений в сети активное сопротивление необходимо учитывать всегда, а индуктивным сопротивлением можно пренебречь в осветительных сетях и в сетях, выполненных сечениями проводов до 6 мм² и кабелей до 35 мм².

Потерю напряжения для трехфазной системы (принято обозначать для линейных величин) определяют по формуле

де l - протяженность соответствующего участка сети, км.

Если заменить ток мощностью, то формула примет вид:

где Р - активная мощность, Q- реактивная мощность, кВар; l — протяженность участка, км; Uн — номинальное напряжение сети, кВ.

К местным сетям относятся сети номинальным напряжение 6 – 35 кВ.

Передача электроэнергии от источников питания к электроприемникам сопровождается потерей напряжения в линиях и трансформаторах. Поэтому напряжение у потребителей не сохраняет постоянного значения.

Потери напряжения обусловлены медленно протекающими процессами изменения нагрузок в отдельных элементах сети, изменением режимов напряжения на источниках питания. В результате таких изменений напряжения в отдельных точках сети меняется по величине, отклоняясь от номинального значения.

Чтобы обеспечить нормальную работу электроприемников, на их шинах необходимо поддерживать напряжение, близкое к номинальному.

ГОСТ устанавливает следующие допустимые отклонения в нормальном режиме работы:

· на зажимах электродвигателей – ±(5-10)% от U_ном;

· на зажимах осветительных приборов (внутреннее и наружное освещение) – ±(2,5-5)% от U_ном;

· на зажимах остальных приемников ±5% от U_ном.

В послеаварийных режимах допускается дополнительное понижение напряжения на 5% к указанным величинам.