Определение потерь напряжения в электрических сетях постоянного и переменного тока

<1 2 345 6 7 >

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 I₁соsφ₁ 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 k_зап, т. е. І_{Σ Р}. Коэффициент запаса учитывает увеличение загрузки питающего фидера РЩ за счет подключения в дальнейшем к запасному фидеру потребителя;

по величине полного расчетного тока І_{Σ 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

Р_ΣР= k_ok_запΣР=27∙0,9∙1,07=26кВт.

2. Полный расчетный ток определяется по выражению

По величине расчетного тока выбрано сечение питающего кабеля РЩ, равное Зх10 мм^г. 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:

<1 2 345 6 7 >

Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 561;