电压降计算方法[优选材料]_第1页
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文档简介

1、电缆电压降对于动力装置,例如发电机、变压器等配置的电力电缆,当传输距离较远时,例如900m,就应考虑电缆电压的“压降”问题,否则电缆采购、安装以后,方才发觉因未考虑压降,导致设备无法正常启动,而因此造成工程损失。一.电力线路为何会产生“电压降”?电力线路的电压降是因为导体存在电阻。正因为此,所以不管导体采用哪种材料(铜,铝)都会造成线路一定的电压损耗,而这种损耗(压降)不大于本身电压的5%时一般是不会对线路的电力驱动产生后果的。例如380V的线路,如果电压降为19V,也即电路电压不低于361V,就不会有很大的问题。电压降U=IR5%U达到要求220*5%=11V 380*5%=19V二.在哪些

2、场合需要考虑电压降?一般来说,线路长度不很长的场合,由于电压降非常有限,往往可以忽略“压降”的问题,例如线路只有几十米。但是,在一些较长的电力线路上如果忽略了电缆压降,电缆敷设后在启动设备可能会因电压太低,根本启动不了设备;或设备虽能启动,但处于低电压运行状态,时间长了损坏设备。较长电力线路需要考虑压降的问题。所谓“长线路”一般是指电缆线路大于500米。对电压精度要求较高的场合也要考虑压降。三.如何计算电力线路的压降?一般来说,计算线路的压降并不复杂,可按以下步骤:1. 计算线路电流I公式:I= P/1.732Ucos其中: P功率,用“千瓦” U电压,单位kV cos功率因素,用0.80.8

3、52 .计算线路电阻R公式:R=L/S其中: 导体电阻率,铜芯电缆用0.01740代入,铝导体用0.0283代入 L线路长度,用“米”代入 S电缆的标称截面3.计算线路压降公式:U=IR举例说明:某电力线路长度为600m,电机功率90kW,工作电压380v,电缆是70mm2铜芯电缆,试求电压降。解:先求线路电流II=P/1.732Ucos=90(1.7320.3800.85)=161(A)再求线路电阻RR=L/S=0.0174060070=0.149()现在可以求线路压降了:U=IR =1610.149=23.99(V)由于U=23.99V,已经超出电压380V的5%(23.99380=6.3

4、%),因此无法满足电压的要求。解决方案:增大电缆截面或缩短线路长度。读者可以自行计算验正。例:在800米外有30KW负荷,用702电缆看是否符合要求?I=P/1.732*U*COS=30/1.732*0.38*0.8=56.98AR=L/S=0.018*800/70=0.206欧 U=IR=56.98*0.206=11.7219V(5%U=0.05*380=19)符合要求。电压降的估算1用途根据线路上的负荷矩,估算供电线路上的电压损失,检查线路的供电质量。2口诀提出一个估算电压损失的基准数据,通过一些简单的计算,可估出供电线路上的电压损失。压损根据“千瓦.米”,2.5铝线201。截面增大荷矩大

5、,电压降低平方低。三相四线6倍计,铜线乘上1.7。感抗负荷压损高,10下截面影响小,若以力率0.8计,10上增加0.2至1。3说明电压损失计算与较多的因素有关,计算较复杂。估算时,线路已经根据负荷情况选定了导线及截面,即有关条件已基本具备。电压损失是按“对额定电压损失百分之几”来衡量的。口诀主要列出估算电压损失的最基本的数据,多少“负荷矩”电压损失将为1%。当负荷矩较大时,电压损失也就相应增大。因些,首先应算出这线路的负荷矩。所谓负荷矩就是负荷(千瓦)乘上线路长度(线路长度是指导线敷设长度“米”,即导线走过的路径,不论线路的导线根数。),单位就是“千瓦米”。: 首先说明计算电压损失的最基本的根

6、据是负荷矩:千瓦米基准数据:2.5平方毫米的铝线,单相220伏,负荷为电阻性(功率因数为1),每20“千瓦米”负荷矩电压损失为1%。这就是口诀中的“2.5铝线201”。在电压损失1%的基准下,截面大的,负荷矩也可大些,按正比关系变化。比如10平方毫米的铝线,截面为2.5平方毫米的4倍,则20*4=80千瓦米,即这种导线负荷矩为80千瓦米,电压损失才1%。其余截面照些类推。“电压降低平方低”例如36伏,则先找出36伏相当于220伏的1/6。此时,这种线路电压损失为1%的负荷矩不是20千瓦米,而应按1/6的平方即1/36来降低,这就是20*(1/36)=0.55千瓦米。即是说,36伏时,每0.55

7、千瓦米(即每550瓦米),电压损失降低1%。不单适用于额定电压更低的情况,也可适用于额定电压更高的情况。这时却要按平方升高了。例如单相380伏,由于电压380伏为220伏的1.7倍,因此电压损失1%的负荷矩应为20*1.72=58千瓦米。从以上可以看出:口诀“截面增大荷矩大,电压降低平方低”。都是对照基准数据“2.5铝线201”而言的。【例1】一条220伏照明支路,用2.5平方毫米铝线,负荷矩为76千瓦米。由于76是20的3.8倍(76/20=3.8),因此电压损失为3.8%。【例2】一条4平方毫米铝线敷设的40米长的线路,供给220伏1千瓦的单相电炉2只,估算电压损失是:先算负荷矩2*40=

8、80千瓦米。再算4平方毫米铝线电压损失1%的负荷矩,根据“截面增大负荷矩大”的原则,4和2.5比较,截面增大为1.6倍(4/2.5=1.6),因此负荷矩增为20*1.6=32千瓦米(这是电压损失1%的数据)。最后计算80/32=2.5,即这条线路电压损失为2.5%。当线路不是单相而是三相四线时,(这三相四线一般要求三相负荷是较平衡的。它的电压是和单相相对应的。如果单相为220伏,对应的三相便是380伏,即380/220伏。)同样是2.5平方毫米的铝线,电压损失1%的负荷矩是中基准数据的6倍,即20*6=120千瓦米。至于截面或电压变化,这负荷矩的数值,也要相应变化。当导线不是铝线而是铜线时,则

9、应将铝线的负荷矩数据乘上1.7,如“2.5铝线201”改为同截面的铜线时,负荷矩则改为20*1.7=34千瓦米,电压损失才1%。【例3】前面举例的照明支路,若是铜线,则76/34=2.2,即电压损失为2.2%。对电炉供电的那条线路,若是铜线,则80/(32*1.7)=1.5,电压损失为1.5%。【例4】一条50平方毫米铝线敷设的380伏三相线路,长30米,供给一台60千瓦的三相电炉。电压损失估算是:负荷矩:60*30=1800千瓦米。再算50平方毫米铝线在380伏三相的情况下电压损失1%的负荷矩:根据“截面增大荷矩大”,由于50是2.5的20倍,因此应乘20,再根据“三相四线6倍计”,又要乘6

10、,因此,负荷矩增大为20*20*6=2400千瓦米。最后1800/2400=0.75,即电压损失为0.75%。以上都是针对电阻性负荷而言。对于感抗性负荷(如电动机),计算方法比上面的更复杂。但口诀首先指出:同样的负荷矩千瓦米,感抗性负荷电压损失比电阻性的要高一些。它与截面大小及导线敷设之间的距离有关。对于10平方毫米及以下的导线则影响较小,可以不增高。对于截面10平方毫米以上的线路可以这样估算:先按或算出电压损失,再“增加0.2至1”,这是指增加0.2至1倍,即再乘1.2至2。这可根据截面大小来定,截面大的乘大些。例如70平方毫米的可乘1.6,150平方毫米可乘2。以上是指线路架空或支架明敷的情况。对于电缆或穿管线路,由于线路距离很小面影响不大,可仍按、的规定估算,不必增大或仅对大截面的导线略为增大(在0.2以内)。【例5】图1中若20千瓦是380伏三相电动机,线路为3*16铝线支架明敷,则电压损失估算为:已知负荷矩为600千瓦米。计算截面16平方毫米铝线380伏三相

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