При передаче электроэнергии по сети в её элементах происходят падения напряжения, которые являются одним из количественных показателей, характеризующих режим работы сети.
Геометрическая разница векторов напряжения действующих на концах участка линии электропередачи характеризует напряжение по амплитуде и фазе и называется падением напряжения на участке ЛЭП.
Падение напряжения приводит к изменению уровней напряжения в узлах сети и на зажимах электроприемников, и может превышать допустимые значения.
Другим количественным показателем, характеризующим различие напряжения в узлах линии электропередачи является алгебраическая разность напряжений. Именно она называется потерей напряжения в линии.
Потеря напряжения в линии — это алгебраическая разность напряжений в начале и конце линии.
Чтобы проверить, является ли отклонение напряжение на зажимах электроприемника допустимым, необходимо определить потери напряжения в питающей линии.
Для автоматизации таких расчетов ниже представлена форма, заполнив которую можно получить значение потерь напряжения в линии электропитания.
Результат расчета потери напряжения в линии электропередачи
| Расчетное напряжение | U, кВ | |
| Число фаз | — | |
| Активная мощность нагрузки | P, кВт | |
| Значение cos ϕ нагрузки | cos ϕ, о.е | |
| Значение КПД нагрузки | КПД, % | |
| Реактивная мощность нагрузки | Q, кВАр | |
| Ток в линии | I, A | |
| Условное обозначение линии по журналу | — | |
| Марка кабеля или провода линии | — | |
| Сечение проводника линии | — | |
| Длина линии | L, км | |
| Погонное активное сопротивление линии | r0, Ом/км | |
| Результирующее активное сопротивление линии | R, Ом | |
| Погонное индуктивное сопротивление линии | x0, Ом/км | |
| Результирующее индуктивное сопротивление линии | X, Ом | |
| Падение напряжения в линии | ΔU, % | |
| Расчет выполнен на сайте electro-engineering.ru | ||
Расчет ведется по значениям передаваемой мощности, по формуле:
где:
ΔU — потеря напряжения в линии, %
P – активная мощность, передаваемая по линии, кВт;
Q – реактивная мощность, передаваемая по линии, кВАр;
R – активное сопротивление всей линии, Ом;
X – индуктивное сопротивление всей линии, Ом;
Uном – номинальное напряжение линии, кВ.
Зная погонное активное и индуктивное сопротивление линии, а также её полную длину, не сложно вычислить активные и индуктивные сопротивления всей линии.
R = r0 ∙ L , Ом
X = x0 ∙ L , Ом
где:
L – длина линии, км
r0 – погонное активное сопротивление 1 километра линии, Ом/км;
x0 – погонное индуктивное сопротивление 1 километра линии, Ом/км;
Погонные активные и индуктивные сопротивления линии лучше всего взять из каталогов заводов производителей, если речь идет о кабельной линии. Для воздушных линий электропередачи погонные сопротивления можно взять из справочников.
Зная значение активной мощности, cos ϕ иКПД нагрузки, не сложно найти реактивную мощность, и ток в линии.
Реактивная мощность, передаваемая по линии:
Q = P ∙ tg (аrcсоs ϕ), кВАр
Ток в однофазной линии:
Ток в трехфазной линии:
Вычислив значение потери напряжения в линии, следует сравнить его с допустимым и сделать вывод о применимости выбранного сечения линии.
Автор статьи, инженер-проектировщик систем релейной защиты станций и подстанций