В чем отличие напряжения от падения напряжения

Аналогично и в электрической системе, например при SР_Г>SР_П турбины начинают разгоняться и вращаться быстрее, частотаf растет.

Причинами нарушения баланса мощности могут быть:

а)аварийное отключение генератора;

б) неожиданный (неплановый, не предусмотренный расчетами) рост потребления мощности, (например увеличение потребления мощности электронагревателями в результате сильного снижения температуры);

в) аварийное отключение линий или тр-ров связи.

Для пояснения последней причины рассмотрим систему из двух частей, соединенных линией связи. При связанной работе обеих частей соблюдается баланс мощности:

Однако в первой части системы генерация больше потребления:

Условие: в первой части системы генерация больше потребления:

а во второй, наоборот, Если линия связи аварийно выйдет из строя, обе части системы будут работать изолированно и баланс мощности Р в каждой из них нарушится.

Условие: в первой части системы генерация больше потребления: В первой частота возрастет, во второй понизится. Частота в системе оценивается по показателю отклонения частоты

Отклонение частоты – это разность между действительным и номинальным значениями основной частоты

В нормальном режиме энергосистемы допускается отклонение в пределах ±0,1 Гцусредненное за 10 мин. Допускается временная работа энергосистемы с отклонением частоты в пределах±0,2 Гц , усредненное за 10 мин.В результате отклонений наблюдаются Колебания частоты – изменения происходящие со скоростью 0,2 Гц/с.

К поддержанию частоты в электрических системах предъявляются повышенные требования, так как следствием больших отклонений могут являться выход из строя оборудования станций, понижение производительности двигателей, нарушение технологического процесса и брак продукции.

Превышение SР_Г надSР_П, приводящее к росту частоты, можно ликвидировать, уменьшая мощность генераторов или отключая часть из них. Понижение частоты из-за превышенияSР_П надSР_Г требует мобилизации резерва мощности или автоматической частотной разгрузки (АЧР).

Во всех режимах должен быть определенный резерв мощности или автоматической частотной разгрузки (АЧР). В противном случае понижение частоты может привести не только к браку продукции у потребителей, но и к повреждению ЭО ЭС и развалу системы. Резерв может быть горячим (генераторы загружаются до мощности меньше номинальной и очень быстро набирают нагрузку при внезапном нарушении баланса Р) и холодным, для ввода которого нужен длительный промежуток времени.

Суммарный необходимый резерв мощности энергосистемы складывается из следующих видов резерва: нагрузочного, ремонтного, аварийного, народнохозяйственный. Нагрузочныйрезерв служит для покрытий случайных колебаний и непредвиденного увеличения нагрузки сверх учтенной в балансе регулярного максимума нагрузки.

Аварийныйрезерв предназначен для замены агрегатов, выбывших из работы в результате аварии.

Народнохозяйственныйрезерв служит для покрытия возможного превышения электропотребления против планируемого уровня. Кроме резерва мощности на электростанциях системы необходим резерв по энергии.

На ТЭС должен быть обеспечен соответствующий запас топлива, а на ГЭС – запас воды.

Если резерв станций исчерпан, а частота в системе не достигла номинального значения, то в действие вступают устройства АЧР, которые предназначены для быстрого восстановления баланса мощности при ее дефиците путем отключения части менее ответственных потребителей.

В первую очередь АЧР Автомати́ческая часто́тная разгру́зкотключает потребителей третьей категории. Для них допускаются перерывы электроснабжения на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента сети, но не более одних суток. В последнюю очередь отключаются наиболее ответственные потребители.

Автоматическая частотная разгрузка — дискретная система регулирования, отключающая потребителей ступенями (или очередями).

При снижении частоты на величину Dfсрабатывает реле частоты, входящее в состав устройства АЧР, и отключает часть потребителей с мощностью ДР.

Система АЧР состоит из комплектов автоматики, установленных на энергетических объектах. В каждом комплекте реле частоты имеет свою уставку по частоте, при которой оно срабатывает и отключает часть линий, питающих потребителей;

АЧР отключает потребителей так, чтобы частота не снизилась ниже предельно допустимой по условиям работы технологического оборудования ЭС величины

Напряжение и падение напряжения

Ребята я не могу понять какая разница между напряжением и падением напряжения,вроде бы закон ома читал и понял его но в учебниках пишут при упоминании о напряжении «напряжение(или падение напряжения»пожалуйста объясните,в интернете искал уже очень долго,все равно ничего не нашел

Лаборант
#18211 2014-03-18 10:24 GMT

1744 сообщений
Откуда: Тайга

Пусть есть какая то электрическая цепь с несколькими элементами.

Так вот, если к этой цепи приложить напряжение, то оно разделится на несколько слагаемых (падение напряжения).

Т.е. на каждом элементе упадёт определённое напряжение. А общее падение напряжения равно приложенному.

Если элемент один в цепи, то всё приложенное напряжение равно падению напряжения на этом элементе.

Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.

Последние комментарии

Уважаемые пользователи! Наш проект переводится на VPS. » Что такое VPS?

Поломка прибора помогла решить 60-летнюю квантовую загадку » Ну! ДА ! тупо полез ремонтировать сам не заня что А если.Знал и проверял Т.

Ученые рассчитали точное замедление времени и подтвердили. » #647 Kulikov2000 : Замечено, что опровергают стандартно не СТО Эйнштейна, а собственные ф.

Сотрудничество » Вас интересует работа с такой аннотацией? Не смотря на то, что закон, по которому можно рас.

Потери и падение напряжения — в чем различия

_{В обычной жизни человека слова «потери» и «падение» применяются для обозначения факта снижения определенных достижений, но обозначают разную величину.}

_{При этом «потерями» обозначает утрату части, ущерб, уменьшение количества достигнутого ранее уровня. Потери нежелательны, но с ними можно мириться.}

_{Под словом «падение» понимается более серьёзный урон, связанный с полным лишением прав. Таким образом, даже иногда происходящие потери (скажем, кошелька) со временем могут привести к падению (например, уровня материальной жизни).}

_{В этом плане рассмотрим этот вопрос по отношению к напряжению электрической сети.}

_{Как образуется потери и падение напряжения}

_{Электроэнергия на большие расстояния передается по воздушным линиям от одной подстанции к другой.}

_{Провода ВЛ рассчитаны на передачу допустимой мощности и изготавливаются из металлических жил определенного материала и сечения. Они создают активную нагрузку с величиной сопротивления R и реактивную — X.}

_{На приемной стороне стоит трансформатор, преобразующий электроэнергию. Его обмотки обладают активным и ярко выраженным индуктивным сопротивлением XL. Вторичная сторона трансформатора понижает напряжение и передает его дальше потребителям, нагрузка которых выражается величиной Z и носит активный, емкостной и индуктивный характер. Она тоже оказывает влияние на электрические параметры сети.}

_{Напряжение, приложенное на провода ближайшей к передающей электроэнергию подстанции опоре ВЛ, преодолевает реактивное и активное сопротивление цепи в каждой фазе и создает в ней ток, вектор которого отклоняется от вектора приложенного напряжения на угол φ.}

_{Характер распределения напряжений и протекания токов по линии для симметричного режима нагрузки показан на картинке.}

_{Поскольку каждая фаза линии питает разное количество потребителей, которые к тому же случайным порядком отключаются или подключаются в работу, то идеально сбалансировать фазную нагрузку технически очень сложно. В ней всегда есть небаланс, который определяется векторным сложением токов фаз и записывается величиной 3I0. В большинстве расчетов им просто пренебрегают.}

_{Энергия, затраченная передающей подстанцией, частично расходуется на преодоление сопротивления линии и доходит до приемной стороны с небольшими изменениями. Эта доля характеризуется потерей и падением напряжения, вектор которого немного уменьшается по амплитуде и сдвигается по углу в каждой фазе.}

_{Как рассчитываются потери и падение напряжения}

_{Для понимания процессов, происходящих при передаче электроэнергии, удобна векторная форма представления основных характеристик. Различные математические методы расчета также базируются на этом способе.}

_{Чтобы упростить вычисления в трехфазной системе ее представляют тремя однофазными схемами замещения. Этот способ хорошо работает при симметричной нагрузке и позволяет анализировать процессы при ее нарушениях.}

_{В приведенных схемах активное R и реактивное X сопротивление каждого провода линии подключаются последовательно к комплексному сопротивлению нагрузки Zн, характеризуемой углом φ.}

_{Далее проводится расчет потери и падения напряжения в одной фазе. Для этого надо задать данные. С этой целью выбирается подстанция, принимающая энергию, на которой уже должна быть определена допустимая нагрузка.}

_{Величина напряжения каждой высоковольтной системы уже задана справочниками, а сопротивления проводов определяются по их длине, поперечному сечению, материалу и конфигурации сети. Максимальный ток в цепи задан и ограничен свойствами проводников.}

_{Поэтому для начала вычислений мы имеем: U2, R, X, Z, I, φ.}

_{Берем одну фазу, например, «А» и откладываем для нее на комплексной плоскости вектора U2 и I, сдвинутые на угол φ, как показано на рисунке 1. Разность потенциалов на активном сопротивлении провода совпадает по направлению с током, а по величине определяется выражением I∙R. Этот вектор откладываем от окончания U2 (Рис. 2).}

_{Разность потенциалов на реактивном сопротивлении провода отличается от направления тока на угол φ1 и вычисляется произведением I∙X. Откладываем его от вектора I∙R (Рис. 3).}

_{Напоминания: за положительное направления вращения векторов на комплексной плоскости принято движение, противоположное ходу часовой стрелки. Ток, проходящий через индуктивную нагрузку, отстает по углу от приложенного напряжения.}

_{На рисунке 4 показано вычерчивание векторов разности потенциалов на общем сопротивлении провода I∙Z и напряжения на входе в схему U1.}

_{Теперь можно сравнивать вектора на входе в схему замещения и на нагрузке. Для этого расположим полученную диаграмму горизонтально (Рис. 5) и из начала координат проведем дугу с радиусом модуля U1 до пересечения с направлением вектора U2 (Рис. 6).}

_{На рисунке 7 показано увеличение треугольника для наглядности и проведение вспомогательных линий, обозначение характерных точек пересечения буквами.}

_{Внизу картинки показано, что получившийся вектор ac называют падением напряжения, а ab — потерями. Они отличаются по величине и направлению. Если вернуться к исходному масштабу, то будет видно, что ас получен в результате геометрического вычитания векторов (U2 из U1), а ab — арифметического. Этот процесс показан на картинке ниже (Рис. 8).}

_{Вывод формул для расчета потери напряжения}

_{Теперь вернемся к рисунку 7 и обратим внимание, что отрезок bd очень маленький. По этой причине при расчетах им пренебрегают, а потери напряжения рассчитывают по длине отрезка ad. Он состоит из двух отрезков ae и ed.}

_{Поскольку ae=I∙R∙cosφ, а ed=I∙x∙sinφ, то потери напряжения для одной фазы можно вычислить по формуле:}

_{Считая нагрузку симметричной во всех фазах (условно пренебрегая 3I0) можно математическими методами вычислить потери напряжения в линии .}

_{Если правую часть этой формулы умножить и разделить на напряжение сети Uн, то получим формулу, позволяющую выполнять р асчет потерь напряжения через мощности .}

_{Величины активной P и реактивной Q мощностей можно снимать с показаний электросчетчиков линии.}

_{Таким образом, потери напряжения в электрической схеме зависят от:}

• _{активного и реактивного сопротивления цепи;}
• _{составляющих приложенной мощности;}
• _{величины приложенного напряжения.}

_{Вывод формул для расчета поперечной составляющей падения напряжения}

_{Вернемся к рисунку 7. Векторную величину ас можно представить гипотенузой прямоугольного треугольника acd. Катет ad мы уже вычислили. Определим поперечную составляющую cd.}

_{На рисунке видно, что cd=cf-df.}

_{Используя выведенные закономерности проведем небольшие математические преобразования и получим поперечную составляющую падения напряжения.}

_{Определение формулы для расчета напряжения U1 в начале ЛЭП}

_{Зная величину напряжения на конце линии U2, потери ∆Uл и поперечную составляющую падения δU, можно вычислить по теореме Пифагора величину вектора U1. В развернутой форме она имеет следующий вид.}

_{Расчет потерь напряжения выполняется инженерами на стадии создания проекта электрической схемы для оптимального выбора конфигурации сети и составляющих ее элементов.}

_{В процессе эксплуатации электроустановок при необходимости могут периодически проводиться одновременные замеры векторов напряжений на концам линий и сравнение полученных результатов методом простых расчетов. Этот способ актуален для устройств, к которым предъявляются повышенные требования, обусловленные необходимостью высокой точности работы.}

_{Потери напряжения во вторичных цепях}

_{Примером могут служить вторичные цепи измерительных трансформаторов напряжения, которые по длине иногда достигают нескольких сотен метров и передаются специальным силовым кабелем увеличенного сечения.}

_{К электрическим характеристикам такого кабеля предъявляются повышенные требования по качеству передачи напряжения.}

_{Современные защиты электротехнических объектов требуют работу измерительных систем с высокими метрологическими показателями и классом точности 0,5 или даже 0,2. Поэтому потери подводимого к ним напряжения необходимо контролировать и учитывать. Иначе вводимая ими погрешность в работу оборудования может существенно влиять на все эксплуатационные характеристики.}

_{Потери напряжения внутри протяженных кабельных линий}

_{Особенность конструкции длинного кабеля состоит в том, что он обладает емкостным сопротивлением за счет довольно близкого расположения токопроводящих жил и тонкого слоя изоляции между ними. Оно дополнительно отклоняет проходящий через кабель вектор тока и изменяет его величину.}

_{Влияние снижения напряжения на емкостном сопротивлении необходимо учесть в расчете для изменения величины I∙z. В остальном описанная выше технология не меняется.}

_{В статье приведены примеры потерь и падения напряжения на воздушных линиях электропередач и кабелях. Однако, они происходят во всех потребителях электроэнергии, включая электродвигатели, трансформаторы, индуктивности, конденсаторные установки и другие устройства.}

_{Величина потерь напряжения для каждого вида электрооборудования законодательно регламентирована применительно к условиям эксплуатации, а принцип их определения во всех электрических схемах действует одинаково.}

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

11 Падение и потеря напряжения в линии

Геометрическое различие напряжений в начале и в конце линии называется падением напряжения, а составные ΔUпд и ΔUпоп – соответственно продольной и поперечной составляющими падения напряжения. Арифметическое различие напряжений в начале и в конце линии называется потерей напряжения. На рис.4.2, е приведена векторная диаграмма для линейных напряжений в начале и в конце линии и .

На рис падение напряжения – это вектор , то есть

.

Продольной составляющей падения напряжения называют проекцию падения напряжения на действительную ось или на напряжение ,

Поперечная составляющая падения напряжения — это проекция падения напряжения на мнимую ось, на рис.4.2, е. Таким образом,

. (4.27)

Часто используют понятие потеря напряжения – это алгебраическая разность между модулями напряжений начала и конца линии. На рис. . Если поперечная составляющая мала (например, в сетях кВ), то можно приближенно считать, что потеря напряжения равна продольной составляющей падения напряжения.

Вопрос №12

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Вопрос №13

Известны (рис.5.1,д) мощности нагрузок (k = 2, 3), сопротивления и проводимости линий и (kj = 12, 23), напряжения источника питания — напряжение в начале линии 12.

1- й этап. Принимаем все напряжения в узлах равными и определяем потоки и потери мощности в линиях от последней нагрузки к источнику питания при

.

.

2 – й этап. Определяем напряжение (рис.5.1,д) по известному напряжению и потоку мощности , определенному на 1 – м этапе (расчет по данным начала). Аналогично определяем .

14 Расчетные нагрузки подстанций

Для примера рассмотрим схему электрической сети (а), состоящей из трех линий и трех трансформаторных подстанций. Рисунок (б) схема замещения. Рисунок (в) упрощенная схема замещения с расчетными нагрузками подстанций.

Проводить расчет напряжений для схемы замещения (б) достаточно сложно. Расчет сетей, содержащих большее количество линий, чем на рис.(а) , значительно усложняется.

Для упрощения расчетов используются расчетные нагрузки подстанций. Расчетная нагрузка, например, для подстанции 2 определяется следующим выражением: В этом выражении — нагрузка второй подстанции; — потери в меди трансформатора 2; — потери в стали трансформатора; — реактивные мощности, генерируемые в конце линии 12 и вначале линии 23. Таким образом, расчетная нагрузка подстанции включает кроме мощности нагрузки потери в стали и меди трансформаторов подстанции, реактивную мощность, генерируемую в половине емкости линий, соединенных с данной подстанцией.

На рис (в) приведены расчетные нагрузки подстанций 2, 3 и 4 – Использование расчетных нагрузок подстанции существенно упрощает схему замещения и соответственно расчет. Введение расчетных нагрузок подстанций приводит к определенной погрешности расчета: расчетные нагрузки подстанций вычисляются до того, как выполнен электрический расчет, и напряжения НН и ВН подстанций неизвестны. Поэтому потери мощности в меди трансформатора рассчитываются по выражениям

(5.5)

(5.6)

Емкостные мощности линий определяются по номинальным напряжениям:

(5.7)

(5.8)

(5.9)

где — емкостные проводимости линий.

Соответственно использование номинального напряжения вместо неизвестных нам напряжений подстанций приводит к определенной погрешности результатов расчета. При ручных расчетах (без использования ЭВМ) эта погрешность допустима.