Определение потерь напряжения в электрических сетях постоянного и переменного тока
В силовых сетях определяется потеря напряжения от ГРЩ до каждого потребителя электроэнергии. Потребители электроэнергии могут нормально работать при определенном значении напряжения. Снижение напряжения ниже допустимой величины приводит к уменьшению скорости вращения электродвигателя и соответственно к изменению параметров судовых механизмов.
Согласно Правилам Регистра, потери (или падение) напряжения в сетях переменного и постоянного токов от ГРЩ до потребителей электроэнергии не должны превышать: для силовой сети и нагревательных приборов - 7% от номинального напряжения, для осветительной сети напряжением 220В — 5%, для осветительной сети напряжением 36 В и ниже—10%, для телефонных установок — 5%.
Определим потери напряжения для сети ооднофазного переменного тока с распределенными нагрузками, где учитываются активные и реактивные сопротивления кабелей (рис. 116). Для первого участка сети с нагрузкой I1 соsφ1 с учетом активного r1´, реактивного X1´ и полного Z1´ сопротивлений на векторной диаграмме напряжений изображены активное ес=2I1'r1´, реактивное сd=211´ Х1´ и полное еd = 2I1´Z1´ падения напряжений сети.
Потеря напряжения на первом участке сети определяется как алгебраическая разность векторов напряжения в начале и конце первого участка сети Ū—Ū1. которая с достаточной точностью для расчетов может быть принята за отрезок ее', соответствующий проекции вектора полного падения напряжения на линии вектора Ū1.
Рис.116. Однолинейная схема сети переменного тока с несколькими потребителями и векторная диаграмма потери напряжения для одной нагрузки
При этих допущениях потеря напряжения 1 первом участке сети определяется по выражению
,
где ;
.
Отсюда
Реактивные сопротивления кабелей судовой сети значительно меньше активного сопротивления, поэтому при расчетах потерь напряжения реактивным сопротивлением кабеля можно пренебречь. Тогда получим окончательное выражение для потери напряжения первого участка сети:
%.
В трехфазных сетях переменного тока линейная потеря напряжения в % для участка сетей с учетом вышеизложенных положений и допущений для однофазной сети определяется по выражению
% .
Суммарные потери напряжения трехфазной сети с несколькими потребителями определяются по выражениям:
% .
Ниже приводим примерный расчет сечения кабелей и потерь напряжения на участках судовой электрической сети переменного трехфазного тока, изображенной на рис. 117.
Расчет выполняется в следующем порядке:
по таблице электрических нагрузок генераторов судовых электростанций устанавливаем режим, в котором потребители электрической энергии, подключенные к РЩ, имеют максимальную нагрузку;
по значениям максимальных потребляемых мощностей потребителями определяем расчетный ток фидеров РЩ;
по величинам расчетных токов каждого фидера РЩ выбираем сечение кабеля по таблицам допустимых нагрузок для однорядной прокладки кабелей;
сечение питающего кабеля РЩ определяем по суммарному расчетному току всех подключенных потребителей РЩ с учетом коэффициентов одновременности k0 и запаса kзап, т. е. ІΣ Р. Коэффициент запаса учитывает увеличение загрузки питающего фидера РЩ за счет подключения в дальнейшем к запасному фидеру потребителя;
по величине полного расчетного тока ІΣ Р по таблицам допустимых нагрузок на кабели выбираем сечение кабеля питающего фидера РЩ;
по заданной мощности генератора определяем полный расчетный ток и соответственно сечение кабеля от генератора до ГРЩ;
Рис. 117. Принципиальная схема участков электрической сети
на основании выбранных сечений и известных длин участков определяем потерю напряжения от ГРЩ до потребителей.
В табл. 55 приведены исходные и расчетные данные отдельных фидеров, питающих потребители, и фидера питания РЩ.
В этой же таблице для определения суммарного расчетного тока питающего фидера РЩ определены суммарные потребляемые активные и реактивные мощности, средние значения коэффициента мощности и расчетная мощность РЩ.
1. Расчетная мощность равна
РΣР = kokзапΣР=27∙0,9∙1,07=26кВт.
2. Полный расчетный ток определяется по выражению
По величине расчетного тока выбрано сечение питающего кабеля РЩ, равное Зх10 ммг. Длина кабеля питающего фидера равна l2 = 30 м.
Для подключения фидера к шинам ГРЩ выбран автомат А3324 с номинальным током 100 Aи номинальным током максимального расцепителя 60 A, с уставкой максимального расцепителя на ток 420 A.
3. Расчетный ток генератора равен
По величине расчетного тока по таблице допускаемых нагрузок на кабели с однорядной прокладкой выбираем сечение и жильность кабеля от генератора до ГРЩ.
S1 = 2(3X185) мм2 .
4. Потеря напряжения на участке ГРЩ—РЩ составляет:
5. Потери напряжения на участках сети РЩ до потребителей определяются по выражениям
6. Суммарные потери напряжения от ГРЩ до потребителей равны:
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 646;