Un. Pourquoi les lignes électriques produisent - elles des « chutes de tension »?

La chute de tension d'une ligne électrique est due à la présence d'une résistance électrique dans le conducteur. C'est pourquoi, quel que soit le matériau utilisé par le conducteur (cuivre, aluminium), il peut causer une certaine perte de tension de la ligne, et cette perte (chute de tension) n'est généralement pas supérieure à 5% de sa propre tension.

II. À quelles occasions faut - il tenir compte des chutes de tension?

En général, les occasions où la longueur de la ligne n'est pas très longue, comme la chute de tension est très limitée, il est souvent possible d'ignorer le problème de la "chute de tension", par exemple lorsque la ligne n'est que de quelques dizaines de mètres. Cependant, si la chute de tension du câble est ignorée sur certaines lignes électriques plus longues, après la pose du câble, l'équipement de démarrage peut être trop faible en raison de la tension pour démarrer l'équipement du tout; Ou bien que l'appareil peut démarrer, mais dans un état de fonctionnement à basse tension, le temps d'endommager l'appareil.

Les lignes électriques plus longues doivent prendre en compte la question de la chute de pression. Par « ligne longue », on entend généralement une ligne de câble de plus de 500 mètres. Les occasions où les exigences de précision de tension sont élevées doivent également tenir compte de la chute de tension.

Trois. Comment calculer la chute de pression d'une ligne électrique?

1.Chute de tension de ligne aérienne

Selon les spécifications de la discipline; Les lignes de catégorie 10kV ne dépassent généralement pas un rayon de 15 km et sont des longueurs qui incluent les embranchements.

En même temps, la qualité de l'alimentation, la chute de tension est plus ou moins 7%.

Exemples; U = 10kV l = 15000m s = lgj - 240mm2 résistivité aluminium 00315mm.m cosφ = 0,8

P = 1150kw Q = 863kvar 10kvRéactance x = 0,35 Ω.km = 0,35 * 15 = 5,25 Ω

Résistance de sommation r = ρ * L / S = 00315 * 15000 / 240 = 1,97 Ω

Selon la formule de perte de tension;

U = P * R + Q * X / U (kv) = 1150 * 1,97 + 863 * 5,25 / 10 = 2266 + 4731 / 10 = 6997 / 10 = 699,7v

△U%=△ U/U*100=（699.7/10000）*100=7%

10 kvRayon de ligne 15km choisi 240mm2 pose aérienne de fil en aluminium, cosφ théorique = 0,8, contrôle de chute de tension de fin de 7%, peut prendre la charge 1150kw.

Chaque classe de tensionLe rayon d'alimentation dépend de l'influence des 2 facteurs suivants:

1, classe de tension (plus la classe de tension est élevée, le rayon d'alimentation est relativement grand)

2, la densité du terminal utilisateur (c'est - à - dire: plus la charge électrique est élevée, plus le rayon d'alimentation est faible)

0.4Le rayon d'alimentation de la ligne kilovolt ne doit pas dépasser 300 mètres dans les zones urbaines. Les zones périurbaines ne doivent pas dépasser 500 mètres. La longueur de la ligne de connexion ne doit pas dépasser 20 mètres, lorsque vous dépassez 250 mètres, augmentez le niveau de câble tous les 100 mètres. Les lignes d'alimentation 110kV ne dépassent généralement pas 60km; les lignes d'alimentation 35kV ne dépassent généralement pas 30km.

2.Chute de tension de ligne de câble:

Calcul de la formule de chute de tension u Drop = √ 3i (R cosΦ + xsin Φ)

UChute - - - chute de tension de ligne I est le courant de ligne de la charge cosΦ - - - facteur de puissance de charge

X---Réactance de la Ligne R - - - résistance de la Ligne R = ρ × L / s

Où: Résistivité du conducteur ρ, le câble d'âme en cuivre est remplacé par 00175, le conducteur en aluminium est remplacé par 00283

Cette résistivité est la température normale de 200 ° C pour le calcul, mais à mesure que la température augmente (la température ambiante et le courant deviennent plus grands conducteurs peuvent également chauffer), la résistance change également. Et maintenant, la Section de câble est principalement plus petite que la nominale, et si nous utilisons un câble toronné, la longueur réelle est de 2% - 3% plus longue que la longueur du fil, le facteur combiné est beaucoup plus. On estime ici à partir de ces données qu'il faut réduire les pertes réelles, c'est - à - dire choisir le diamètre ou la longueur du câble en laissant une marge appropriée.

LLongueur de ligne, section nominale (mm2) du câble s remplacé par « mètres»

XLes données de réactance doivent être fournies par les fabricants de câbles, nous utilisons le câble basse tension (380v / 220v) à 0,06 * 10 - 3Ω / M pour estimer

Par exemple, une fois que la boîte de distribution de l'un des projets a calculé la taille de la charge, il est nécessaire de choisir un câble. Si la charge est 400A, selon le compteur de débit de charge de câble, nous pouvons choisir le câble de base en cuivre 3 * 185 + 2 * 95, si vous choisissez le câble de base en aluminium, vous aurez besoin de 3 * 240 + 2 * 120, c'est - à - dire que vous choisissez Le câble de base en aluminium pour un modèle plus grand que le câble de base en cuivre. Si la tension nominale de charge que nous utilisons est 380v, la tension à vide du transformateur (choisie dans le rapport intermédiaire) est 400v. Maintenant, le choix est un câble à âme en aluminium, la longueur de la ligne est calculée en 1000 mètres, dans le cas d'un fonctionnement à pleine charge (pour répondre à La construction en période de pointe), la chute de tension à la fin de la ligne: (facteur de puissance moyen estimé à 0,8)

UDescendre = √ 3 I(R cosΦ+XsinΦ)= √3*400*（0.0283*1000*0.8/240+0.06*10-3*1000*0.6）≈90.27， La tension visible à la fin de la boîte de distribution est de 400-90.27 = 309.27v, ce qui ne répond tout simplement pas aux exigences d'utilisation de la charge. Si la tension de ligne est requise pour flotter de haut en bas dans les 5%, c'est - à - dire que la tension de fin de ligne est 380 - 380 * 5% = 361v, la chute de tension de ligne est 400361 = 39v, selon la formule ci - dessus,

即U降=√3 I(R cosΦ+XsinΦ)= √3I(ρ* cosΦ*L/S+0,06*10-3*L*sinΦ), 则可知L=U降/√3 I*(ρ* cosΦ/s+0,06*10-3*sinΦ)

= 39 /√ 3 * 400 * (00283 * 0,8 / 240 + 0,06 * 10 - 3 * 0,6) ≈ 432 mètres

C'est - à - dire que le câble est à 432 mètres, la chute de tension ≥ 39v, répond aux exigences de la tension 361v.

3.Perte de lignes

Dans la ligne de transport triphasée à quatre lignes, les pertes de ligne sont plus faibles lorsque les trois phases sont équilibrées, et les pertes de ligne augmentent lorsque le courant triphasé inverse est déséquilibré. Parce que dans le cas d'une égalisation de charge triphasée, le courant de ligne neutre est sensiblement nul, les pertes sur la ligne zéro seront sensiblement faibles. En fait, le calcul de la perte du câble d'alimentation, mais aussi l'impact de l'effet de la peau et de l'effet de proximité. Bien sûr, il y a aussi la valeur de résistance du câble qui augmente avec la charge, la température augmente et la résistance augmente. Le calcul est également gênant et négligé ici. Ainsi, la perte active (et bien sûr la perte réactive) de la ligne de câble triphasée à quatre fils est calculée comme suit:

P损=3 I2R + I02R0

ICourant de ligne r résistance par phase I0 courant de ligne nul R0 - - - résistance de ligne nulle

La formule ci - dessus, lorsque les charges de ligne ne sont pas égales, peut également être calculée par division de phase.

En prenant également l'exemple de données ci - dessus, les pertes de la ligne sont analysées en choisissant la longueur du câble et plusieurs cas de câbles de matériaux différents:

1) i - - courant de ligne égal 400A (calcul simplifié, équilibrage de charge triphasé, I0=0)， Choisissez le câble d'âme en aluminium 3 * 240 + 2 * 120 avec une longueur de câble l = 250 mètres, puis la perte de fil P perte d'aluminium = 3i2r + i02r0 = 3 * 4002 * 00283 * 250 / 240 ≈ 14,15 kW 01. Passage à la longueur de câble 400 m, P perte d'aluminium = 3i2r + i02r0 = 3 * 4002 * 00283 * 400 / 240 ≈ 22.64kw 02

Ce projet utilise le temps d'un an, 10 heures par jour, 1 yuan par degré pour calculer, la longueur de 400 mètres par rapport à l'augmentation de la perte de 250 mètres est de 365 * 10 * (22,64 - 14,15) * 1 ≈ 31 000 yuans.

2) dans les exemples ci - dessus, le câble est remplacé par un noyau en cuivre, les autres données ne changent pas et comparent les variations de perte.

Soit P perte de cuivre = 3i2r + i02r = 3 * 4002 * 00175 * 250 / 240 ≈ 8,75 kW 003 changez la longueur du câble à 400 mètres, alors P perte de cuivre = 3i2r + i02r = 3 * 4002 * 00175 * 400 / 240 ≈ 14 kW 003

Calculez les pertes (14 - 8,75) * 365 * 10 * 1 ≈ 19 000 yuans pour une année avec un câble en cuivre.

3Si la longueur du câble n'est pas la même, observez la différence de facture d'électricité d'un an en utilisant des matériaux différents:

250Heure de mètre: (○ 1 - ○ 3) * 365 * 10 * 1 ≈ 21 000 yuans,

400Heure de mètre: (○ 2 - ○ 4) * 365 * 10 * 1 ≈ 32 000 yuans

Alors que la puissance active réellement consommée p = √ 3uicosΦ = 1732 * 0,38 * 400 * 0,8 = 210,61 kW

Une année d'utilisation de l'électricité: 210,61 * 365 * 10 * 1 ≈ 769 000 RMB

Ce qui précède est juste une estimation de l'utilisation rationnelle de l'une de ces lignes, en fait, l'utilisation et la distribution des lignes de câble sur le site est complexe, bien plus qu'une seule ligne (plus de lignes, plus de pertes, et la consommation intrinsèque de puissance est constante), plusieurs pertes de ligne peut être beaucoup, l'utilisation incorrecte jusqu'à 100 000 yuans est possible. Plus le câble visible est long, plus le câble est petit (résistance élevée), plus la charge est élevée (courant élevé), et la chute de charge et les pertes augmentent considérablement.

Rencontrer une faible tension:

1.L'utilisation de charges non importantes peut être réduite de manière appropriée, c'est - à - dire en évitant les pics de construction.

2.Une augmentation appropriée de la Section du câble et une réduction appropriée de la longueur seront utilisées (cela sera calculé avant le début du projet)

3.Il est possible de régler correctement le rapport du transformateur.

4.Chargez le dispositif de compensation de puissance pour réduire les pertes réactives.

Donc, le projet utilise le câble, pour une analyse complète, parfois, bien que le câble plus grand ou le choix d'un câble en cuivre peut ajouter un peu de coût, mais il s'agit d'un investissement unique, l'utilisation du câble et l'entretien est bon, peut être utilisé pendant vingt ou trente ans.