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什么是电压降?电流流过负载以后相对于同一参考点的电压变化称为电压降。简单的说,负载两端的电压差就可以认为是电压降。电压降是电流流动的推动力。树上鸟教育电气设计师在线教学网络课程!
一、电缆电压降产生的原因
,“电压降”就是电流通过线路时损耗了电力,产生的电压降落,称为“电压降”。“电压降”的产生是由于线路中电荷流动时遇到阻力而损耗了电力,造成了电压降落。
二、电压偏差
1.1电压偏差定义
规范《电能质量供电电压偏差》GB/T-术语和定义条文3.4:
转换成公式计算为:
其中Un系统标称电压取值见下表:
1.2电压偏差规范限值
三、电压损失
2.1电压损失定义
在GBJ54—《低压配电装置及线路设计规范》的第二章第二节导体截面选择中规定:从变压器低压侧母线至用电设备受电端的线路电压损失,一般不超过用电设备额定电压的5%。
在GB—《低压配电设计规范》标准的第3.2.2条:选择导体截面,应符合下列规定:线路电压损失应满足用电设备正常工作及启动时端电压的要求。
目前,工程上为方便计算,通常仅校验线路压降(因变压器压降与功率因数及负荷率有关,负荷率计算值通常与实际值有偏差,所以很少考虑变压器压降及升压),一般校验低压配电线路的电压损失,都按不超过5%为原则,对视觉要求较高的照明电路,则要求不超过3%~5%。
四、电压降计算
在长度为L的三相系统中,以电流I(其有效值设为Ib)(A)工作的一根绝缘线芯,其单位长度有效电阻为R(Ω/km)和单位长度感抗为X(Ω/km)。
阻抗电路如下所示:
线路始端电压为UA,终端电压为UD(此处为相量)。
在水平方向作终端电压UD相量,设其初相为零,作为参考相量。
因低压电缆的电容充电电流可忽略,电缆呈感性负荷,电流滞后电压,
Φ为电压UD与负荷电流I的相位差,cosΦ即为负荷的功率因数。
电缆有效电阻R上的两端的电压UR与电流同相,而电抗X两端的电压UL超前电流90°,电路等效相量图如下所示:
可知此线路电压降为
可知电压降为相量差。在相量图中将相量DA以D点为轴顺时针旋转至水平方向,得到相量DF,有图可知相量DA和DF模相等。
根据配三页:电压损失是指串联电路中阻抗元件两端电压的代数差,如相量图中AD间的电压损失为
△U=UA-UD=DF(此公式中参数为标量)
为便于工程计算,电压损失取为电压降的横向分量DE,而误差EF忽略不计,即△U=DE。
对上图稍加整理,以UR端点向上作垂线,相交DE与X点,调整后图如下:
可知代数式:DE=DX+XE
DX=URcosψ=IRcosψ
XE=ULsinψ=IXsinψ
所以△U=DE=(IRcosψ+IXsinψ)(V)
上式为每相的电压降和电压损失值,要换算成线电压降和线电压损失值,应乘以√3,即△U=√3(IRcosψ+IXsinψ)。
电压损失通常用系统标称电压的百分数表示:
小结:通过以上分析可知设计中我们说的电压降计算(通过公式或查表)实际上计算的是电压损失百分数,其结果与电压降幅值有一定偏差。
关于电压损失和电压降这部分,感觉配电手册(第三版)条理清晰性要高于配电手册(第四版)。
第四版中提到的是电压降百分数(非电压损失百分数),后面给的表格也是线路电压降要求,而电压降为相量,实际工程中为便于计算用标量电压损失近似等于电压降的模,配三的表述更容易让人理解。下面是配三和配四关于此部分的描述,上面为配三内容。
(红色:为压降不符合要求;白色:为压降符合设备实际工作压降要求)
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