電圧損失とは何か、および電圧損失の原因
線間電圧の損失
電圧損失とは何かを理解するには、線路の端に単一の負荷がある三相 AC 線路 (図 1) の電圧ベクトル図 (図 1)I) を考えてみましょう。
現在のベクトルがコンポーネント Azi と AzP に分解されるとします。図では。図２において、線の端の相電圧ベクトルは、Ｕ３ｐｈおよび電流ＡｚｉＬｉｎｇを角度φ２だけ同位相にスケールするように描かれている。
終点 U2ph のベクトルに続く線 U1φ の始点の電圧ベクトルを取得するには、電圧スケール上に線電圧降下の三角形 (abc) を描きます。このため、電流と線路のアクティブ抵抗 (AzR) の積に等しいベクトル ab は電流と平行に配置され、ベクトル b° C (電流と線路の誘導抵抗の積に等しい) が配置されます ( AzX)、現在のベクトルに対して垂直です。これらの条件下では、点 O と点 c を結ぶ直線は、線の終点の応力ベクトル (U2e) に対する線の始点 (U1e) の応力ベクトルの大きさと空間上の位置に対応します。ベクトル U1f と U2e の端を接続すると、線形インピーダンス ac = IZ の電圧降下ベクトルが得られます。
米。 1. 単一の終端負荷を使用した回路図
米。 2. 単一負荷の回線の電圧のベクトル図。線間電圧の損失。
電圧損失を、線路の始点と終点における相電圧間の代数的差、つまりセグメント ad またはほぼ等しいセグメント ac ' と呼ぶことに同意します。
ベクトル図とそこから導き出された関係は、電圧損失がネットワークのパラメータだけでなく、電流または負荷の有効成分と無効成分にも依存することを示しています。
ネットワーク内の電圧損失の量を計算するときは、アクティブ抵抗を常に考慮する必要があります。照明ネットワークや、最大 6 mm2 の断面積と最大 35 mm2 のケーブルで作成されたネットワークでは、誘導抵抗は無視できます。
ネットワーク内の電圧損失の決定
三相システムの電圧損失は通常、次の式で求められる線形量で示されます。
ここで、l — ネットワークの対応するセクションの長さ、km。
電流を電力に置き換えると、式は次の形式になります。
ここで、P. - 有効電力、B- 無効電力、kVar。 l — セクションの長さ、km。 Un — 公称ネットワーク電圧、kV。
線間電圧の変化
許容電圧降下
各受電装置では、一定の電圧損失が発生します。たとえば、誘導モーターの電圧許容誤差は、通常の状態では ± 5% です。これは、この電気モーターの公称電圧が 380 V である場合、電圧 U''extra = 1.05 Un = 380 x1.05 = 399 V および U''add = 0.95 Un = 380 x 0.95 = 361 V を考慮する必要があることを意味します。最大許容電圧値。当然のことながら、値 361 と 399 V の間のすべての中間電圧もユーザーを満足させ、望ましい電圧のゾーンと呼ぶことができる特定のゾーンを構成します。
企業の運営中、負荷（一日の特定の時間に電線を流れる電力または電流）が常に変化するため、対応する最高値から変化するさまざまな電圧損失がネットワーク内で発生します。最大負荷モード dUmax まで、ユーザーの最小負荷に対応する最小 dUmin まで。
これらの電圧損失の量を計算するには、次の式を使用します。
電圧のベクトル図（図2）から、ラインU1fの先頭の電圧から値dUfを減算するか、線形、つまり位相に切り替えると、受信機U2fの実際の電圧が得られることがわかります。 - 相電圧、U2 = U1 — dU が得られます。
電圧損失の計算
例。非同期モーターで構成される消費者は企業の変電所のバスに接続されており、終日一定電圧 U1 = 400 V を維持します。
ユーザー負荷が最も高くなるのは午前 11 時で、電圧損失 dUmax = 57 V、または dUmax% = 15% になります。最小の消費者負荷は昼休みに相当し、dUmin — 15.2 V、つまり dUmin% = 4% になります。
最高および最低の負荷モードにおけるユーザーの実際の電圧を決定し、それが望ましい電圧範囲内にあることを確認する必要があります。
米。 3. 電圧損失を決定するための単一負荷の電線図
答え。実際の電圧値を決定します。
U2Max = U1 — dUmax = 400 — 57 = 343 V
U2min = U1 — dUmin = 400 — 15.2 = 384.8V
Un = 380 V の非同期モーターに必要な電圧は、次の条件を満たす必要があります。
399 ≥ U2zhel ≥ 361
計算された応力値を不等式に代入して、最大荷重モードでは比率 399> 343> 361 が満たされず、最小荷重では 399> 384.8> 361 が満たされていることを確認します。
出口。最大負荷モードでは、電圧損失が非常に大きいため、ユーザーの電圧が所望の電圧の範囲から外れ（低下し）、ユーザーが満足できなくなります。
この例は、図のポテンシャル図で図示できます。 3. 電流が存在しない場合、ユーザーの電圧は電源バスの電圧と数値的に等しくなります。電圧降下は電源ラインの長さに比例するため、負荷が存在する場合の電圧は、値 U1 = 400 V から値 U2Max = 343 V および U2min = 384.8 V まで、傾斜した直線で変化します。 。
図からわかるように、最高負荷時の電圧は、必要な電圧のゾーン (グラフの点 B) から外れています。
したがって、電源変圧器バスバーの電圧が一定であっても、負荷の突然の変化により、受信機で許容できない電圧値が発生する可能性があります。
さらに、ネットワーク上の負荷が日中の最高負荷から夜間の最低負荷に変化すると、電力システム自体が変圧器の端子に必要な電圧を供給できなくなる場合があります。どちらの場合も、主に電圧を変更する局所的な手段に頼る必要があります。
