Khi tính toán tổn thất điện năng trong cáp, điều quan trọng là phải tính đến chiều dài, tiết diện lõi, điện trở cảm ứng cụ thể và kết nối dây. Nhờ thông tin cơ bản này, bạn sẽ có thể tính toán độc lập điện áp rơi.
Nội dung
Các loại và cơ cấu tổn thất
Ngay cả những hệ thống cung cấp điện hiệu quả nhất cũng có một số tổn thất điện năng thực tế. Tổn thất được hiểu là sự chênh lệch giữa năng lượng điện cung cấp cho người sử dụng và thực tế là năng lượng điện đó đến với họ. Điều này là do sự không hoàn hảo của các hệ thống và các đặc tính vật lý của vật liệu mà chúng được tạo ra.
Loại tổn thất điện năng phổ biến nhất trong mạng điện là tổn thất điện áp do chiều dài cáp.Để bình thường hóa chi phí tài chính và tính giá trị thực tế của chúng, người ta đã phát triển cách phân loại sau:
- yếu tố kỹ thuật. Nó liên quan đến các tính năng của các quá trình vật lý và có thể thay đổi dưới tác động của tải trọng, chi phí cố định có điều kiện và hoàn cảnh khí hậu.
- Chi phí sử dụng vật tư bổ sung và cung cấp các điều kiện cần thiết cho hoạt động của nhân viên kỹ thuật.
- yếu tố thương mại. Nhóm này bao gồm các sai lệch do sự không hoàn hảo của thiết bị đo đạc và các điểm khác dẫn đến việc đánh giá thấp năng lượng điện.
Các nguyên nhân chính gây mất điện áp
Nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng mất nguồn trong cáp là do mất đường dây điện. Ở khoảng cách xa nhà máy điện đến hộ tiêu thụ, không chỉ điện năng bị tiêu hao mà còn giảm điện áp (khi đạt giá trị nhỏ hơn giá trị tối thiểu cho phép, không chỉ có thể làm cho các thiết bị hoạt động kém hiệu quả mà còn hoàn toàn không hoạt động của họ.
Ngoài ra, tổn thất trong mạng điện có thể được gây ra bởi thành phần phản kháng của một phần của mạch điện, nghĩa là, sự hiện diện của bất kỳ phần tử cảm ứng nào trong các phần này (chúng có thể là cuộn dây và mạch giao tiếp, máy biến áp, cuộn cảm tần số thấp và cao, xe máy điện).
Các cách giảm tổn thất trong mạng điện
Người sử dụng mạng không thể ảnh hưởng đến tổn thất trong đường dây tải điện, nhưng có thể giảm điện áp rơi trong đoạn mạch bằng cách kết nối chính xác các phần tử của nó.
Tốt hơn là kết nối cáp đồng với cáp đồng, và cáp nhôm với cáp nhôm.Tốt hơn là giảm thiểu số lượng kết nối dây ở nơi vật liệu lõi thay đổi, vì ở những nơi như vậy năng lượng không chỉ bị tiêu tán mà còn tăng sinh nhiệt, điều này, nếu mức độ cách nhiệt không đủ, có thể gây ra nguy cơ hỏa hoạn. Với tính dẫn điện và điện trở suất của đồng và nhôm, sử dụng đồng sẽ hiệu quả hơn về chi phí năng lượng.
Nếu có thể, khi lập kế hoạch cho một mạch điện, tốt hơn là nên kết nối song song bất kỳ phần tử cảm ứng nào như cuộn dây (L), máy biến áp và động cơ điện, vì theo định luật vật lý, tổng độ tự cảm của mạch điện như vậy giảm, và khi kết nối trong chuỗi, trái lại, nó tăng lên.
Đơn vị điện dung (hoặc bộ lọc RC kết hợp với điện trở) cũng được sử dụng để làm trơn thành phần phản kháng.
Tùy thuộc vào nguyên tắc kết nối tụ điện và người tiêu dùng, có một số loại bù: cá nhân, nhóm và chung.
- Với tính năng bù riêng, các tụ điện được nối trực tiếp với nơi xuất hiện công suất phản kháng, tức là tụ điện của chính chúng - với động cơ không đồng bộ, một tụ điện nữa - với đèn phóng điện, một tụ điện nữa - với một cái hàn, một cái nữa - cho một máy biến áp, v.v. Tại thời điểm này, các cáp đến được dỡ ra khỏi dòng điện phản kháng cho người dùng cá nhân.
- Bù nhóm liên quan đến việc kết nối một hoặc nhiều tụ điện với một số phần tử có đặc tính điện cảm lớn. Trong tình huống này, hoạt động đồng thời thường xuyên của một số hộ tiêu thụ có liên quan đến việc chuyển tổng năng lượng phản kháng giữa tải và tụ điện. Dòng cung cấp năng lượng điện cho một nhóm phụ tải sẽ không tải.
- Phần bù chung liên quan đến việc lắp các tụ điện với một bộ điều chỉnh trong tổng đài chính, hoặc tổng đài chính. Nó đánh giá mức tiêu thụ thực tế của công suất phản kháng và nhanh chóng kết nối và ngắt kết nối với số lượng tụ điện cần thiết. Do đó, tổng công suất lấy từ mạng giảm xuống mức tối thiểu phù hợp với giá trị tức thời của công suất phản kháng yêu cầu.
- Tất cả các lắp đặt bù công suất phản kháng bao gồm một cặp nhánh tụ điện, một cặp giai đoạn, được tạo thành riêng cho mạng điện, tùy thuộc vào phụ tải tiềm năng. Kích thước điển hình của các bước: 5; mười; hai mươi; ba mươi; năm mươi; 7,5; 12,5; 25 sq.
Để có được các bước lớn (100 kvar trở lên), các bước nhỏ được kết nối song song. Giảm tải trên mạng, giảm dòng chuyển mạch và nhiễu của chúng. Trong các mạng có nhiều sóng hài của điện áp nguồn, các tụ điện được bảo vệ bằng cuộn cảm.
Bộ bù tự động cung cấp cho mạng được trang bị chúng những ưu điểm sau:
- giảm tải máy biến áp;
- làm cho các yêu cầu về tiết diện của cáp trở nên đơn giản hơn;
- làm cho lưới điện có thể phụ tải nhiều hơn mức có thể mà không cần bù;
- loại bỏ các nguyên nhân làm giảm điện áp nguồn, ngay cả khi tải được nối bằng cáp dài;
- tăng hiệu suất của máy phát điện di động về nhiên liệu;
- giúp khởi động động cơ điện dễ dàng hơn;
- tăng cosin phi;
- triệt tiêu công suất phản kháng từ các mạch;
- bảo vệ chống lại nước dâng;
- cải thiện điều chỉnh hiệu suất mạng.
Máy tính tổn thất điện áp cáp
Đối với bất kỳ loại cáp nào, việc tính toán tổn thất điện áp có thể được thực hiện trực tuyến. Dưới đây là bảng tính tổn hao cáp điện áp trực tuyến.
Máy tính đang được phát triển và sẽ sớm ra mắt.
Công thức tính toán
Nếu bạn muốn tính toán độc lập điện áp rơi trong dây là bao nhiêu, với chiều dài của nó và các yếu tố khác ảnh hưởng đến tổn thất, bạn có thể sử dụng công thức tính điện áp rơi trong cáp:
ΔU,% = (Un - U) * 100 / Un,
trong đó Un - điện áp danh định ở đầu vào mạng;
U là điện áp trên một phần tử mạng riêng biệt (tổn hao được tính theo phần trăm của điện áp danh định hiện tại ở đầu vào).
Từ đó, chúng ta có thể rút ra công thức tính tổn thất năng lượng:
ΔP,% = (Un - U) * I * 100 / Un,
trong đó Un - điện áp danh định ở đầu vào mạng;
Tôi là mạng thực tế hiện tại;
U là điện áp trên một phần tử mạng riêng biệt (tổn hao được tính theo phần trăm của điện áp danh định hiện tại ở đầu vào).
Bảng tổn hao điện áp dọc theo chiều dài của cáp
Dưới đây là điện áp giảm gần đúng dọc theo chiều dài của cáp (bảng Knorring). Chúng tôi xác định phần bắt buộc và nhìn vào giá trị trong cột tương ứng.
| ΔU,% | Tải mô-men xoắn cho dây dẫn bằng đồng, kW ∙ m, đường dây hai đầu cho điện áp 220 V | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Với tiết diện dây dẫn s, mm², bằng | ||||||
| 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 |
Sợi dây tỏa nhiệt khi có dòng điện chạy qua. Kích thước của dòng điện, cùng với điện trở của các vật dẫn, xác định mức độ mất mát. Nếu bạn có dữ liệu về điện trở của cáp và lượng dòng điện đi qua chúng, bạn có thể tìm ra lượng tổn thất trong mạch.
Các bảng không tính đến điện kháng quy nạp, như khi sử dụng dây, nó quá nhỏ và không thể hoạt động bằng.
Ai trả tiền cho tổn thất điện
Tổn thất điện năng trong quá trình truyền tải (nếu nó được truyền qua một khoảng cách xa) có thể là đáng kể. Điều này ảnh hưởng đến mặt tài chính của vấn đề. Thành phần phản kháng được tính đến khi xác định biểu giá chung cho việc sử dụng dòng điện danh định cho dân số.
Đối với đường dây một pha, nó đã được bao gồm trong giá, có tính đến các thông số mạng. Đối với pháp nhân, thành phần này được tính toán bất kể tải hoạt động và được chỉ định riêng trong hóa đơn được cung cấp, với mức giá đặc biệt (rẻ hơn hoạt động). Điều này được thực hiện do sự hiện diện trong các doanh nghiệp của một số lượng lớn các cơ cấu cảm ứng (ví dụ, động cơ điện).
Cơ quan giám sát năng lượng thiết lập độ sụt điện áp cho phép, hoặc tiêu chuẩn về tổn thất trong mạng điện. Người sử dụng phải trả cho những tổn thất trong quá trình truyền tải điện năng. Vì vậy, từ quan điểm của người tiêu dùng, sẽ có lợi về mặt kinh tế khi nghĩ cách giảm chúng bằng cách thay đổi các đặc tính của mạch điện.
Các bài tương tự:
