本帖最后由 北方郎 于 2015-11-26 21:46 编辑
线路压降的计算
对于变配电装置220V/380V电源输出配置的电缆,当传输距离远时,如达500米以上,就应考虑线路的压降问题,避免因电压太低导致设备无法正常启动,从而造成工程损失。因此说,如何正确计算电力电缆的压降,做到合理选材,是电气工作者应掌握的基本知识。
一、电力线路压降的产生
英语中,“Voltagedrop”就是电压降,“drop”是“往下拉”的意思。电力线路的电压降是因为导体存在电阻,因此,不管导体采用哪种材料(铜、铝)都会造成线路一定的电压损耗,而这种损耗(压降)不大于输出电压的5%时是正常的。如变电所(配电室)二次低压出口为400伏,输出线路允许电压损失为5%,那么到达线路终端的电压正好是380V。再例如380V的线路,此时电压降为19V,终端电压不低于361V,也基本能保证设备使用,不会有大的问题。当然我们是希望这种压降越小越好。因为压降本身是一种电能损耗,虽然是不可避免,但我们总希望压降是处于一个可接受的范围内。
二、需要考虑电压降的因素
一般来说,线路长度不很长的场合,由于电压降非常有限,往往可以忽略这个问题,比如线路只有几米或几十米。但是,在一些较长的电力线路上,有些用户在电力线路选材问题上往往只是很在意电缆的承载能力,而往往忽略了电缆压降的问题。一旦电缆敷设后在启动设备时方才发现,或因电压太低,根本启动不了设备;或设备虽能启动,但处于低电压运行状态。而到这种情况出现时就会显得非常被动。那么在哪些情况下需要事先考虑电压降的问题呢?
首先,较长电力线路需要考虑压降的问题。所谓“长线路”一般是指电缆线路大于500米。其次,对电压精度要求较高的场合也要考虑压降。
例如,有些电力设备对电压有要求,当压降超过了设备许可范围,设备就无法启动。还有就是电缆用于驱动重要的机械设备,当电压低于某一数值时,设备虽仍可运转,但因是处于“低电压”状态,时间长了会损坏设备。如果设备价格昂贵,或者设备损坏后会造成较大经济损失时,就必须事先关注压降的问题。
三、电力线路压降的计算
一般来说,计算线路的压降并不复杂,可按以下步骤:
1.计算线路电流I
公式:I= P/1.732×U×COSφ
其中: P—功率,用“千瓦”
U—电压,单位kV
COSφ—功率因素,用0.8~0.85
2 .计算线路电阻R
公式:R=ρ×L/S
其中:ρ—导体电阻率,铜芯电缆用0.01740代入,铝导体用0.0283代入
L—线路长度,用“米”代入
S—电缆的标称截面
3.计算线路压降
公式:ΔU=I×R
举例说明:某电力线路长度为600m,电机功率90kW,工作电压380v,电缆是70mm2铜芯电缆,试求电压降:
解:先求线路电流I
I = P/1.732×U×COSφ=90÷(1.732×0.380×0.85)=161(A)
再求线路电阻R
R=ρ×L/S=0.01740×600÷70=0.149(Ω)
现在可以求线路压降了:
ΔU=I×R=161×0.149=23.99(V)
由于ΔU=23.99V,已经超出电压380V的5%(23.99÷380=6.3%),因此无法满足电压的要求。
解决方案:增大电缆截面或缩短线路长度。
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