Pagkalugi at pagbaba ng boltahe - ano ang mga pagkakaiba

Sa ordinaryong buhay ng tao, ang mga salitang "pagkawala" at "pagkahulog" ay ginagamit upang tukuyin ang katotohanan ng pagbaba sa ilang mga tagumpay, ngunit ang ibig sabihin ng mga ito ay ibang halaga.

Sa kasong ito, ang "pagkalugi" ay nangangahulugang pagkawala ng isang bahagi, pinsala, pagbawas ng laki ng dating nakamit na antas. Ang mga pagkalugi ay hindi kanais-nais, ngunit maaari mong tiisin ang mga ito.

Ang salitang "pagbagsak" ay nauunawaan bilang isang mas malubhang pinsala na nauugnay sa isang kumpletong pag-agaw ng mga karapatan. Kaya, kahit na paminsan-minsang mga pagkalugi (sabihin, isang portfolio) sa paglipas ng panahon ay maaaring humantong sa isang pagbaba (halimbawa, ang antas ng materyal na buhay).

Sa pagsasaalang-alang na ito, isasaalang-alang namin ang tanong na ito na may kaugnayan sa boltahe ng elektrikal na network.

Paano nabuo ang mga pagkalugi at pagbaba ng boltahe

Dinadala ang kuryente sa malalayong distansya sa pamamagitan ng mga overhead na linya mula sa isang substation patungo sa isa pa.

Ang mga overhead na linya ay idinisenyo upang magpadala ng pinahihintulutang kapangyarihan at gawa sa mga wire na metal ng isang partikular na materyal at seksyon. Lumilikha sila ng resistive load na may resistance value na R at reactive load ng X.

Sa receiving side ito nakatayo transpormerpagpapalit ng kuryente.Ang mga coils nito ay may aktibo at binibigkas na inductive resistance XL. Ang pangalawang bahagi ng transpormer ay nagpapababa ng boltahe at ipinapadala ito sa mga mamimili, na ang pagkarga ay ipinahayag ng halaga ng Z at aktibo, capacitive at inductive sa kalikasan. Nakakaapekto rin ito sa mga de-koryenteng parameter ng network.

Ang boltahe na inilapat sa mga wire ng suporta ng overhead na linya, na pinakamalapit sa power transmission substation, ay nagtagumpay sa reaktibo at aktibong paglaban ng circuit sa bawat yugto at lumilikha ng isang kasalukuyang sa loob nito, ang vector kung saan lumilihis mula sa vector ng inilapat na boltahe sa pamamagitan ng isang anggulo φ.

Ang likas na katangian ng pamamahagi ng mga boltahe at ang daloy ng mga alon sa linya para sa isang simetriko load mode ay ipinapakita sa larawan.

Dahil ang bawat yugto ng linya ay nagpapakain ng iba't ibang bilang ng mga mamimili na random ding nadidiskonekta o nakakonekta sa trabaho, teknikal na napakahirap na perpektong balansehin ang phase load. Mayroong palaging isang kawalan ng timbang sa loob nito, na tinutukoy ng pagdaragdag ng vector ng mga alon ng phase at nakasulat bilang 3I0. Sa karamihan ng mga kalkulasyon, ito ay binabalewala lamang.

Ang enerhiya na natupok ng nagpapadalang substation ay bahagyang ginugugol sa pagtagumpayan ng paglaban ng linya at umabot sa receiving side na may kaunting pagbabago. Ang fraction na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkawala at pagbaba ng boltahe, ang vector na kung saan ay bahagyang bumababa sa amplitude at inililipat ng isang anggulo sa bawat yugto.

Paano kinakalkula ang mga pagkalugi at pagbaba ng boltahe

Upang maunawaan ang mga prosesong nagaganap sa panahon ng paghahatid ng kuryente, ang vector form ay maginhawa para sa kumakatawan sa mga pangunahing katangian. Iba't ibang pamamaraan ng pagkalkula ng matematika ay nakabatay din sa pamamaraang ito.

Upang gawing simple ang mga kalkulasyon sa tatlong-phase na sistema ito ay kinakatawan ng tatlong single-phase na katumbas na circuits. Ang pamamaraang ito ay gumagana nang maayos sa isang simetriko na pagkarga at nagbibigay-daan sa iyong pag-aralan ang mga proseso kapag ito ay nasira.

Sa mga diagram sa itaas, ang aktibong R at reactance X ng bawat conductor ng linya ay konektado sa serye na may kumplikadong load resistance na Zn na nailalarawan ng anggulo φ.

Bilang karagdagan, ang pagkalkula ng pagkawala ng boltahe at pagbaba ng boltahe sa isang yugto ay ginaganap. Upang gawin ito, kailangan mong tukuyin ang data. Para sa layuning ito, napili ang isang substation na tumatanggap ng enerhiya, kung saan dapat na matukoy ang pinahihintulutang pagkarga.

Ang halaga ng boltahe ng anumang high-voltage system ay ipinahiwatig na sa mga reference na libro, at ang mga resistensya ng mga wire ay tinutukoy ng kanilang haba, cross-section, materyal at pagsasaayos ng network. Ang pinakamataas na kasalukuyang sa circuit ay itinakda at limitado ng mga katangian ng mga wire.

Samakatuwid, upang simulan ang mga kalkulasyon, mayroon kaming: U2, R, X, Z, I, φ.

Kumuha kami ng isang yugto, halimbawa, «A» at ihiwalay para dito sa kumplikadong eroplano ang mga vectors na U2 at I, na inilipat ng isang anggulo φ, tulad ng ipinapakita sa Figure 1. Ang potensyal na pagkakaiba sa aktibong paglaban ng konduktor ay nag-tutugma sa direksyon na may kasalukuyang at sa magnitude ay tinutukoy mula sa expression na I ∙ R. Ipagpaliban namin ang vector na ito mula sa dulo ng U2 (Fig. 2).

Ang potensyal na pagkakaiba sa reactance ng konduktor ay naiiba mula sa direksyon ng kasalukuyang sa pamamagitan ng isang anggulo φ1 at kinakalkula mula sa produkto I ∙ X. Ipagpaliban namin ito mula sa vector I ∙ R (Fig. 3).

Mga Paalala: para sa positibong direksyon ng pag-ikot ng mga vector sa kumplikadong eroplano, ang pakaliwa na paggalaw ay kinukuha. Ang kasalukuyang dumadaloy sa inductive load ay lags sa inilapat na boltahe sa pamamagitan ng isang anggulo.

Ipinapakita ng Figure 4 ang paglalagay ng mga potensyal na pagkakaiba ng vectors sa kabuuang resistensya ng wire I ∙ Z at ang boltahe sa input ng circuit U1.

Ngayon ay maaari mong ihambing ang input vectors sa katumbas na circuit at sa kabuuan ng load. Upang gawin ito, ilagay ang resultang diagram nang pahalang (Larawan 5) at gumuhit ng isang arko mula sa simula gamit ang radius ng module U1 hanggang sa ito ay intersect sa direksyon ng vector U2 (Larawan 6).

Ang Figure 7 ay nagpapakita ng isang pagpapalaki ng tatsulok para sa higit na kalinawan at ang pagguhit ng mga pantulong na linya, na nagpapahiwatig ng mga katangian ng mga punto ng intersection na may mga titik.

Sa ibaba ng larawan ay ipinapakita na ang resultang vector ac ay tinatawag na boltahe drop at ab ay tinatawag na pagkawala. Magkaiba sila sa laki at direksyon. Kung babalik tayo sa orihinal na sukat, makikita natin na ang ac ay nakuha bilang resulta ng geometric na pagbabawas ng mga vectors (U2 mula sa U1), at ang ab ay arithmetic. Ang prosesong ito ay ipinapakita sa larawan sa ibaba (Larawan 8).

Derivation ng mga formula para sa pagkalkula ng mga pagkalugi ng boltahe

Ngayon bumalik tayo sa Figure 7 at pansinin na ang bd segment ay napakaliit. Para sa kadahilanang ito, ito ay napapabayaan sa mga kalkulasyon at ang pagkawala ng boltahe ay kinakalkula mula sa haba ng segment na ad. Binubuo ito ng dalawang segment ng linya ae at ed.

Dahil ae = I ∙ R ∙ cosφ at ed = I ∙ x ∙ sinφ, kung gayon ang pagkawala ng boltahe para sa isang yugto ay maaaring kalkulahin ng formula:

∆Uph = I ∙ R ∙ cosφ + I ∙ x ∙ sinφ

Kung ipagpalagay natin na ang pagkarga ay simetriko sa lahat ng mga yugto (kondisyon na nagpapabaya sa 3I0), maaari tayong gumamit ng mga pamamaraan sa matematika upang makalkula ang pagkawala ng boltahe sa linya.

∆Ul = √3I ∙ (R ∙ cosφ + x ∙ sinφ)

Kung ang kanang bahagi ng formula na ito ay pinarami at hinati sa boltahe ng network Un, pagkatapos ay makakakuha tayo ng isang formula na nagpapahintulot sa amin na magsagawa ng pPagkalkula ng mga pagkalugi ng boltahe sa pamamagitan ng power supply.

∆Ul = (P ∙ r + Q ∙ x) / Un

Ang mga halaga ng aktibong P at reaktibong Q na kapangyarihan ay maaaring kunin mula sa mga pagbabasa ng metro ng linya.

Kaya, ang pagkawala ng boltahe sa isang de-koryenteng circuit ay nakasalalay sa:

• aktibo at reactance ng circuit;

• mga bahagi ng inilapat na kapangyarihan;

• ang laki ng inilapat na boltahe.

Derivation ng mga formula para sa pagkalkula ng transverse component ng boltahe drop

Bumalik tayo sa Figure 7. Ang halaga ng vector ac ay maaaring katawanin ng hypotenuse ng isang right triangle acd. Nakalkula na namin ang ad foot. Tukuyin natin ang transverse component cd.

Ipinapakita ng figure na ang cd = cf-df.

df = ce = I ∙ R ∙ kasalanan φ.

cf = I ∙ x ∙ cos φ.

cd = I ∙ x ∙ cosφ-I ∙ R ∙ sinφ.

Gamit ang nakuha na mga modelo, nagsasagawa kami ng maliliit na pagbabagong matematikal at nakuha ang nakahalang bahagi ng pagbaba ng boltahe.

δU = √3I ∙ (x ∙ cosφ-r ∙ sinφ) = (P ∙ x-Q ∙ r) / Un.

Pagpapasiya ng formula para sa pagkalkula ng boltahe U1 sa simula ng linya ng kuryente

Alam ang halaga ng boltahe sa dulo ng linya U2, ang pagkawala ∆Ul at ang transverse na bahagi ng drop δU, maaari nating kalkulahin ang halaga ng vector U1 sa pamamagitan ng Pythagorean theorem. Sa pinalawak na anyo, mayroon itong sumusunod na anyo.

U1 = √ [(U2 + (Pr + Qx) / Un)2+ ((Px-Qr) / Un)2].

Praktikal na paggamit

Ang pagkalkula ng mga pagkalugi ng boltahe ay isinasagawa ng mga inhinyero sa yugto ng paglikha ng isang proyekto ng electric circuit para sa pinakamainam na pagpili ng pagsasaayos ng network at mga elemento ng nasasakupan nito.

Sa panahon ng pagpapatakbo ng mga de-koryenteng pag-install, kung kinakailangan, ang sabay-sabay na mga sukat ng mga vector ng boltahe sa mga dulo ng mga linya ay maaaring pana-panahong isagawa at ang mga resulta na nakuha sa pamamagitan ng paraan ng mga simpleng kalkulasyon ay maaaring ihambing. Ang pamamaraang ito ay angkop para sa mga device na tumaas mga kinakailangan dahil sa pangangailangan para sa mataas na katumpakan sa trabaho.

Pagkawala ng boltahe sa mga pangalawang circuit

Ang isang halimbawa ay ang mga pangalawang circuit ng pagsukat ng mga transformer ng boltahe, na kung minsan ay umaabot ng ilang daang metro ang haba at ipinapadala ng isang espesyal na cable ng kuryente na may mas mataas na cross-section.

Ang mga de-koryenteng katangian ng naturang cable ay napapailalim sa mas mataas na mga kinakailangan para sa kalidad ng paghahatid ng boltahe.

Ang modernong proteksyon ng mga de-koryenteng kagamitan ay nangangailangan ng pagpapatakbo ng mga sistema ng pagsukat na may mataas na metrological indicator at isang klase ng katumpakan ng 0.5 o kahit na 0.2. Samakatuwid, ang mga pagkalugi ng boltahe na inilapat sa kanila ay dapat na subaybayan at isinasaalang-alang. Kung hindi man, ang error na ipinakilala sa kanila sa pagpapatakbo ng kagamitan ay maaaring makaapekto sa lahat ng mga katangian ng pagpapatakbo.

Pagkawala ng boltahe sa mahabang linya ng cable

Ang tampok ng disenyo ng mahabang cable ay mayroon itong capacitive resistance dahil sa medyo malapit na pag-aayos ng pagsasagawa ng mga core at isang manipis na layer ng pagkakabukod sa pagitan nila. Lalo nitong pinalihis ang kasalukuyang vector na dumadaan sa cable at binabago ang magnitude nito.

Ang epekto ng pagbagsak ng boltahe sa capacitive resistance ay dapat isaalang-alang sa pagkalkula upang baguhin ang halaga ng I ∙ z. Kung hindi, ang teknolohiyang inilarawan sa itaas ay hindi nagbabago.

Nagbibigay ang artikulo ng mga halimbawa ng mga pagkalugi at pagbaba ng boltahe sa mga linya ng kuryente at cable sa itaas. Gayunpaman, ang mga ito ay matatagpuan sa lahat ng mga mamimili ng kuryente, kabilang ang mga de-koryenteng motor, mga transformer, inductor, mga bangko ng kapasitor at iba pang mga aparato.

Ang halaga ng pagkawala ng boltahe para sa bawat uri ng mga de-koryenteng kagamitan ay legal na kinokontrol sa mga tuntunin ng mga kondisyon ng pagpapatakbo, at ang prinsipyo ng kanilang pagpapasiya sa lahat ng mga de-koryenteng circuit ay pareho.