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背景介绍用电设备进线端的电压质量,往往会影响设备的使用寿命、生产线产品的良率等。因此,国家标准、规范规定了设备进线端电压偏差的限制,以此保证设备正常稳定运行。
在工业与民用供配电领域,该如何计算线路电压降?成为困扰很多电气工程从业人员的问题。
计算线路压降的电流矩公式:
计算线路压降的功率矩公式:
式中,各符号含义如下:
工程案例
案例:某项目现场距离10/0.4kV变电站600m,有一台75kW水泵,启动方式选择Y-△启动,电缆选用:YJV-0.6/1.0-3*95 2*50mm2,电压降是否满足要求?
解答负荷电流计算:
1A·km的电压损失百分数,查资料得出(详见表1):
电压损失计算:
正常情况下,一般电动机端子处的电压偏差允许值±5%。
结论:本案例的线路电压降不满足要求。
表1 1kV交联聚乙烯绝缘电力电缆用于三相380V系统的电压降
解决方案方案1:加大电缆截面积,经验算,YJV-0.6/1.0-3*240 2*120mm2电缆满足电压降的要求。
方案2:在负荷端设置100kVA稳压器。
成本分析方案1:加大电缆截面,成本增加大约21.6万元。电动机端子处电压随电网电压波动。
方案2:设置稳压器,100kVA稳压器造价约1万元。输出电压稳定。
常见错误实际工程中,大部分工程师采用一种简化公式快速计算线路压降,其实这种公式是错误的。其计算出的结果往往会误导工程设计。
简化公式计算线路压降的简化公式:
还是上述案例,简化公式计算出的线路电压降为:
采用简化公式计算,得出的结论是案例情况满足电压降的要求。
简化公式分析该公式只考虑了20℃温度下的直流电阻,未考虑电缆实际工作温度对电阻的影响;计算时,应该考虑交流电阻;漏掉了线路的电抗计算。综合上述原因,线路电压降的简化公式是错误的。
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