Apa itu kehilangan tegangan dan penyebab kehilangan tegangan

Kehilangan tegangan saluran

Untuk memahami apa itu kehilangan tegangan, pertimbangkan diagram vektor tegangan dari saluran AC tiga fase (Gbr. 1) dengan beban tunggal di ujung saluran (Gbr. 1)I).

Misalkan vektor saat ini didekomposisi menjadi komponen Azi dan AzP. Dalam gambar. 2 vektor tegangan fasa di ujung saluran ditarik ke skala U3ph dan arus AziLing dalam fasa dengan sudut φ2.

Untuk mendapatkan vektor tegangan pada awal garis U1φ mengikuti vektor pada akhir U2ph, gambarkan segitiga penurunan tegangan garis (abc) pada skala tegangan. Untuk ini, vektor ab, sama dengan produk arus dan resistansi aktif saluran (AzR), terletak sejajar dengan arus, dan vektor b° C, sama dengan produk arus dan resistansi induktif saluran ( AzX), tegak lurus dengan vektor saat ini.Dalam kondisi ini, garis lurus yang menghubungkan titik O dan c berkorespondensi dengan besaran dan posisi dalam ruang vektor tegangan pada awal garis (U1e) relatif terhadap vektor tegangan pada akhir garis (U2e). Menghubungkan ujung vektor U1f dan U2e, kita mendapatkan vektor penurunan tegangan dari impedansi linier ac = IZ.

Beras. 1. Skema dengan beban end-of-line tunggal

Beras. 2. Diagram vektor tegangan untuk saluran dengan beban tunggal. Kehilangan tegangan saluran.

Setuju untuk menyebut kehilangan tegangan sebagai perbedaan aljabar antara tegangan fasa di awal dan di akhir saluran, yaitu segmen ad atau segmen ac 'yang hampir sama.

Diagram vektor dan hubungan yang diturunkan darinya menunjukkan bahwa kehilangan tegangan bergantung pada parameter jaringan, serta komponen aktif dan reaktif dari arus atau beban.

Saat menghitung jumlah kehilangan tegangan dalam jaringan, resistansi aktif harus selalu diperhitungkan, dan resistansi induktif dapat diabaikan dalam jaringan penerangan dan jaringan yang dibuat dengan penampang hingga 6 mm2 dan kabel hingga 35 mm2.

Penentuan kehilangan tegangan dalam jaringan

Kehilangan tegangan untuk sistem tiga fasa biasanya diindikasikan untuk besaran linier, yang ditentukan oleh rumus

dimana l — panjang bagian yang sesuai dari jaringan, km.

Jika kita mengganti arus dengan daya, rumusnya akan berbentuk:

dimana P. — daya aktif, B- daya reaktif, kVar; l — panjang bagian, km; Un — voltase jaringan nominal, kV.

Perubahan tegangan saluran

Penurunan tegangan yang diijinkan

Untuk setiap penerima daya, kehilangan tegangan tertentu... Misalnya, motor induksi memiliki toleransi tegangan ± 5% dalam kondisi normal.Artinya jika tegangan nominal motor listrik ini adalah 380 V, maka tegangan U„extra = 1.05 Un = 380 x1.05 = 399 V dan U»add = 0.95 Un = 380 x 0.95 = 361 V harus dianggap sebagai nilai tegangan maksimum yang diijinkan. Secara alami, semua tegangan antara antara nilai 361 dan 399 V juga akan memuaskan pengguna dan merupakan zona tertentu yang dapat disebut zona tegangan yang diinginkan.

Karena selama operasi perusahaan ada perubahan beban yang konstan (daya atau arus mengalir melalui kabel pada waktu tertentu dalam sehari), berbagai kehilangan tegangan akan terjadi di jaringan, bervariasi dari nilai tertinggi yang sesuai. ke mode beban maksimum dUmax, ke dUmin terkecil yang sesuai dengan beban minimum pengguna.

Untuk menghitung besarnya rugi-rugi tegangan ini, gunakan rumus:

Dari diagram vektor tegangan (Gbr. 2) berikut bahwa tegangan aktual penerima U2f dapat diperoleh jika kita mengurangi nilai dUf dari tegangan pada awal garis U1f, atau, beralih ke fase linier, yaitu. tegangan -ke-fase, kita mendapatkan U2 = U1 - dU

Perhitungan kerugian tegangan

Sebuah contoh. Konsumen, yang terdiri dari motor asinkron, dihubungkan ke bus gardu transformator perusahaan, yang mempertahankan tegangan konstan sepanjang hari U1 = 400 V.

Beban pengguna tertinggi tercatat pada jam 11 siang, sedangkan rugi tegangan dUmax = 57 V, atau dUmax% = 15%. Beban konsumen terkecil sesuai dengan istirahat makan siang, sedangkan dUmin — 15,2 V, atau dUmin% = 4%.

Penting untuk menentukan voltase aktual pada pengguna dalam mode beban tertinggi dan terendah dan memeriksa apakah voltase tersebut berada dalam kisaran voltase yang diinginkan.

Beras. 3. Diagram potensial saluran dengan beban tunggal untuk menentukan rugi tegangan

Menjawab. Tentukan nilai tegangan aktual:

U2Max = U1 — dUmax = 400 — 57 = 343 V

U2min = U1 — dUmin = 400 — 15,2 = 384,8V

Tegangan yang diinginkan untuk motor asinkron dengan Un = 380 V harus memenuhi syarat:

399 ≥ U2zhel ≥ 361

Mengganti nilai tegangan yang dihitung ke dalam ketidaksetaraan, kami memastikan bahwa untuk mode beban terbesar rasio 399> 343> 361 tidak terpenuhi, dan untuk beban terkecil 399> 384,8> 361 terpenuhi.

KELUAR. Dalam mode beban terbesar, kehilangan tegangan sangat besar sehingga tegangan pada pengguna keluar dari zona tegangan yang diinginkan (turun) dan tidak memuaskan pengguna.

Contoh ini dapat diilustrasikan secara grafis dengan diagram potensial pada Gambar. 3. Dengan tidak adanya arus, tegangan pada pengguna secara numerik akan sama dengan tegangan bus suplai. Karena penurunan tegangan sebanding dengan panjang saluran suplai, tegangan di hadapan beban berubah di sepanjang garis dalam garis lurus miring dari nilai U1 = 400 V ke nilai U2Max = 343 V dan U2min = 384,8 V .

Seperti dapat dilihat dari diagram, tegangan pada beban tertinggi telah meninggalkan zona tegangan yang diinginkan (titik B pada grafik).

Jadi, bahkan dengan tegangan konstan pada busbar trafo suplai, perubahan beban yang tiba-tiba dapat menciptakan nilai tegangan yang tidak dapat diterima pada penerima.

Selain itu, dapat terjadi ketika beban pada jaringan berubah dari beban tertinggi pada siang hari ke beban terendah pada malam hari, sistem tenaga itu sendiri tidak akan dapat memberikan tegangan yang diperlukan pada terminal trafo. Dalam kedua kasus, sarana lokal, terutama perubahan voltase, harus digunakan.

Kehilangan tegangan pada trafo (dalam gambar)