Падение и потеря напряжения в электрической сети
В состав электрических сетей входят линии электропередачи, трансформаторные подстанции, коммутационная и защитная аппаратура, устройства автоматики и др. К сетям в качестве приемников электроэнергии или нагрузки присоединяют асинхронные двигатели, сварочные трансформаторы, осветительные и облучательные установки, нагревательные устройства и др., которые суммарно, как правило, носят активно-индуктивный характер. Поэтому схема замещения электрической системы (источник питания — сеть — нагрузка) может быть представлена в виде схемы по рис. 3.11, я, где r-xL — полное сопротивление сети; ZH — полное сопротивление нагрузки.
Рис, 3.11
Векторная диаграмма схемы по рис. 3.11, б строилась так. По горизонтали отложили вектор напряжения на нагрузке Ц_н9 с начала (точка 0) которого отложили вектор тока /, отстающий от Ц_п на угол ф, поскольку сопротивление нагрузки zH носит активно-индуктивный характер. С конца вектора U_n (точка а) отложили вектор падения напряжения на активном сопротивлении U_r = rl параллельно вектору тока 1_, поскольку эти векторы совпадают но фазе. С конца вектора U_r (точка б) отложили вектор падения напряжения на индуктивном сопротивлении U_L = соLI перпендикулярно вектору тока / в сторону его опережения, поскольку U_L опережает / или / отстает от на 90°. Их геометрическая сумма равна вектору падения напряжения в сети U_rL = U_r + U_L (отрезок ав). Вектор, соединяющий начало (точка 0) диаграммы с концом вектора U_L или U_rL (точка в), — вектор, приложенный к цепи напряжения, поскольку ?/ = U_u +t/rL или U_n =U_-U_rL.
Абсолютные величины UrL называют падением напряжения в сети (на линии), [/ад = U - UH — потерей напряжения в сети, где Од = U. Потеря напряжения учитывается при выборе сечений проводов линий напряжением до 35 кВ.
Вопросы для самопроверки
- 1. Как рассчитываются цепи с последовательным соединением г, L и С? Что такое полные, активные и реактивные сопротивления, напряжения и мощности и как они определяются?
- 2. Как рассчитываются параллельные и смешанные цепи с г, L и С? Что такое полные, активные и реактивные проводимости, токи и мощности и как они определяются?
Решенные задачи
Задача 3.11. В цепи по рис. 3.6, а известны: и = 310sin 1256?, г{ = г2 = г3 = 2 Ом, Ly - L2 = 0,5 мГн, Су = С2 = 500 мкФ. Определить полные, активные и реактивные сопротивления, ток и мощности. Построить топографическую векторную диаграмму второго рода цепи в числовой плоскости.
Решение
Характер векторной диаграммы с другими величинами активных и реактивных напряжений изображен на рис. 3.6, г.
Задача 3.12. В цени но рис. 3.10, а известны: U= 220 B,r1 = r2 = r3 = 2 Ом,Х? = 4 Ом, Хс= 5 Ом. Преобразовать исходную схему в схему по рис. 3.6, в и г. Определить токи, напряжения и мощности.
Решение
