Момент нагрузки КВТ м что это?

Момент нагрузки КВТ м что это?

Удобно ли рассчитывать потери напряжения через моменты?

Удобно ли рассчитывать потери напряжения через моменты?

Практически в каждом проекте приходится рассчитывать потери напряжения. Существуют разные способы расчета, но все они, в принципе, основаны на одних и тех же формулах, поэтому и результаты должны быть одинаковые. Так ли это? Сейчас мы проверим.

Многие считают потери напряжения через моменты нагрузок и периодически мне задают вопросы о правильности расчетов в моих программах. Сейчас вы сами увидите, насколько эффективна моя программа по расчету потери напряжения и насколько она выдает достоверные результаты.

Что такое момент нагрузки?

М=P*L, где

М – момент нагрузки, кВт*м;

Р – мощность, кВт;

L – длина участка, м.

Чтобы рассчитать потери напряжения через момент нагрузки нам необходимо знать передаваемую мощность, длину участка и иметь вспомогательные таблицы для расчета.

Моменты для медных и алюминиевых кабелей в однофазной сети (220В):

Моменты для медных и алюминиевых кабелей в однофазной сети (220В)

Моменты для медных и алюминиевых кабелей в однофазной сети (220В)

Моменты для медных и алюминиевых кабелей в трехфазной сети (380В):

Моменты для медных и алюминиевых кабелей в трехфазной сети (380В)

Моменты для медных и алюминиевых кабелей в трехфазной сети (380В)

Суть расчета заключается в том, чтобы посчитать момент и по таблице определить потери напряжения для нужного сечения кабеля.

А что если полученный момент нагрузки отличается от табличного значения? Придется округлять либо применять дополнительно интерполяцию.

А что если в таблице нет нужного сечения? Придется искать расширенные таблицы (возможно где-то есть).

Лично я никогда не считал потери напряжения через моменты, т.к. этот способ не удобен и не отвечает последним требованиям нормативных документов.

Сейчас мы проверим, правильно ли считает потери напряжения моя программа.

Я выбрал по 2 значения в каждой таблице с моментами. Думаю нет смысла проверять каждое значение.

Результаты проверки программы по расчету потери напряжения в однофазной сети:

Результаты проверки программы по расчету потери напряжения в однофазной сети

Результаты проверки программы по расчету потери напряжения в однофазной сети

Наверняка вы заметили, что в моей программе результаты примерно на 10% выше. В чем же дело? Разность результатов обусловлена разными значениями удельного сопротивления меди и алюминия. Если взять другие значения, то получим практически точно такие же значения:

Удельное сопротивление 1Р 0,02/0,033 Ом*мм2/м

Удельное сопротивление 1Р 0,02/0,033 Ом*мм2/м

Я же использую значения, которые указаны в ГОСТ Р 50571.5.52-2011.

Результаты проверки программы по расчету потери напряжения в трехфазной сети:

Результаты проверки программы по расчету потери напряжения в трехфазной сети

Результаты проверки программы по расчету потери напряжения в трехфазной сети

Результаты с учетом уменьшенного значения удельного сопротивления:

Удельное сопротивление 3Р 0,02/0,033 Ом*мм2/м

Удельное сопротивление 3Р 0,02/0,033 Ом*мм2/м

Я думаю, теперь у вас не возникнут вопросы по поводу правильности расчета потери напряжения при помощи моих программ.

А вам удобно считать потери напряжения через моменты?

P.S. Ваша помощь позволяет вам получить не только мои программы, но и способствует написанию новых полезный статей, записи полезных видеороликов.

Момент нагрузки КВТ м что это?

38 Расчет электрических сетей по потере напряжения

Расчет электрических сетей по потере напряжения

Располагаемая (допустимая) потеря напряжения в осветительной сети в %, т.е. потеря напряжения в линии от источника питания (шин 0,4 кВ КТП) до самой удаленной лампы в ряду, определяется по формуле:

где 105 — напряжение холостого хода на вторичной стороне трансформатора, %;

Uмин — наименьшее напряжение, допускаемое на зажимах источника света, % (принимается равным 95 %);

— потери напряжения в силовом трансформаторе, приведенные к вторичному номинальному напряжению

Потери напряжения в трансформаторе можно определить по табл. 2, или по выражению

где — коэффициент загрузки трансформатора; Uа и Uр — активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора, которые определяются следующими выражениями:

Рк — потери короткого замыкания, кВт;

Sном — номинальная мощность трансформатора, кВА;

U к — напряжение короткого замыкания, %

Таблица 12.3. Потери напряжения в трансформаторах

Мощность трансформатора, кВА

Потери напряжения в трансформаторах , при различных коэффициентах мощности и коэффициенте загрузки

Для определения его значение, найденное по таблице, следует умножить на фактическое значение коэффициента загрузки .

Таблица 12.4.. Значения потерь холостого хода, короткого замыкания и напряжения короткого замыкания силовых трансформаторов.

Мощность трансформатора, кВА

Потери напряжения при заданном значении сечения проводов можно определить по выражению

И, наоборот, при заданном значении потерь напряжения можно определить сечение провода

где М — момент нагрузки, кВт . м; С — коэффициент, зависящий от материала провода, напряжения и системы сети (определяется по таблице 12.5.).

Таблица 12.5. Значение коэффициента С

Номинальное напряжение сети, В

Система сети, род тока

Коэффициент С проводов

Трехфазная с нулем

Двухфазная с нулем

Однофазная с нулем

Двухпроводная, переменного и постоянного тока

Метод определения момента нагрузки выбирается в зависимости от конфигурации сети освещения.

момент определяется как произведение расчетной нагрузки ламп на длину участка сети:

В проектной практике осветительная сеть имеет более сложную конфигурацию (рис.1.2.), тогда момент нагрузки можно определить по выражению:

М = , где L – длина участка от группового щитка до первого светильника в данном ряду.

Для сети с равными нагрузками Р и равными длинами участков сетей между ними (Рис.1.4.):

М= nP [ L + L ( n -1)/2] = nPL пр , где L пр — приведенная длина до центра нагрузки

Рис. 1.4. Схема сети с равными нагрузками Р и равными длинами участков сетей между ними.

Для сети более сложной конфигурации, когда участки сети имеют разное количество фазных проводов, определяется приведенный момент по выражению:

где — сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов в линии, что и на данном участке; — сумма моментов, питаемых через данный участок линии с иным числом проводов, чем на данном рассчитываемом участке; а — коэффициент приведения моментов (определяется по табл. 12.6.).

Таблица 12.6. Значение коэффициентов приведения моментов

Коэффициент приведения моментов, а

Двухфазное с нулем

Расчет сети на наименьший расход проводникового материала выполняется по формуле

где — расчетные потери напряжения %, допустимые от начала данного рассчитываемого участка до конца сети.

По этой формуле определяется сечение на первом (головном) участке сети освещения, начиная от источника питания и округляется до ближайшего большего стандартного значения, удовлетворяющего допустимому нагреву. По выбранному сечению данного участка определяется фактическая потеря напряжения в нем. Последующий участок сети рассчитывается по допустимой потере напряжения от места его присоединения

При расчете коэффициента С приняты следующие значения удельного электрического сопротивления проводов для средней эксплуатационной температуры нагрева жил + 35 °С: медных — 20 . 10 -9 Ом . м, алюминиевых – 33 . 10 -9 . Для нахождения значений коэффициента С для алюминиевых проводов соответствующие значения коэффициента следует умножить на 0,85. Моменты рассчитаны для U = 1 %. Для определения потери напряжения в линии следует разделить фактическое значение момента нагрузки на значение, приведенное в таблицах. Расчетные формулы предназначены для сетей с симметричным распределением нагрузок по фазам. Можно считать, что это условие выполняется при примерном равенстве моментов, рассчитанных для каждой из фаз. Как симметричные могут рассматриваться:

1) линии питающей сети;

2) групповые трехфазные четырех- пятипроводные линии с чередованием фаз, к которым последовательно подключаются одинаковые ОП или их группы (установленные в одном помещении или его части общей мощностью не более 1,2 кВт) по схеме А—В—С, С—В—А. Если число ответвлений от каждой фазы не менее трех, то может быть допущена и схема А—В—С, А—В—С;

3) групповые двухфазные трех- четырехпроводные линии с чередованием фаз в ответвлениях А—В—В, А. при числе ответвлений для каждой из фаз более двух;

4) групповые линии, питающие сложные многоламповые ОП с равномерной загрузкой всех фаз в каждой точке ответвления. При выполнении рекомендаций п. 2 и 3 в 03 расчет линий с местными выключателями можно проводить, как для трех- или двухфазных линий с нулевым проводом и симметричной нагрузкой. Исключение составляют линии, в которых возможны длительные режимы, преднамеренно создаваемые пофазным отключением ОП. В этом случае трех- и двухфазные линии с общим нулевым проводом должны рассчитываться как однофазные.

Для несимметричных линий потеря напряжения, %, в любой фазе трехфазных четырехпроводных линий определяется по формуле

где Мф1> — момент нагрузки одной из фаз, кВт . м; М ф2 и M ф3 моменты нагрузки двух других фаз, кВт . м; S ф1 и S о , — сечения фазы и нулевого провода, мм 2 . Первый член формулы представляет собой потерю напряжения в фазном проводе, второй — в нулевом. Моменты, указанные в скобках, учитываются только до последнего ответвления к нагрузке той фазы, в которой рассчитывается потеря напряжения (фазы 1), коэффициент С принимается как для двухпроводной линии.

На практике используют метод расчета сети, обеспечивающий наименьший расход проводникового материала. Сеть, удовлетворяющую такому условию, в ряде случаев можно считать наиболее экономичной.

Расчет сети на наименьший расход проводникового материала ведется по формуле:

где S — сечение участка, мм 2 ; — сумма моментов данного и всех последующих (по направлению потока энергии) участков с тем же числом проводов в линии, что и на данном участке, кВт . м; — сумма моментов всех ответвлений, питаемых данным участком и имеющих иное число проводов линии, чем этот участок, кВт . м. Перед суммированием все моменты умножаются на коэффициент приведения моментов a , зависящий от числа проводов на участке и ответвлении; U — расчетные потери напряжения, %, допускаемые от начала данного участка до конца сети.

Правила расчёта потерь в кабеле при помощи таблиц Кнорринга

Кабельные жилы при пропускании тока будут выделять тепло. Величина тока в совокупности с сопротивлением жил определяют уровень потерь кабеля. Если иметь информацию о сопротивлении жил и о том, насколько велик пропускаемый через них ток, удастся узнать объём потерь в цепи.

Расчёт потерь выполняется при помощи формулы: ΔU,%=(Uном-U)∙100/ Uном. Где, Uном – номинальное входное напряжение, U – напряжение нагрузки. Выражаются потери в процентах от номинала, характерного для возникшего напряжения.

Практически намного проще использовать таблицы Кнорринга, востребованные при организации электропроводки. Информация в таблицах синхронизирует «момент нагрузки» и потери. Вычислить момент предлагается в виде произведения нагрузочной мощности (Р), измеряемой в киловаттах, и линейной длины (L), обозначаемой в метрах. Данные в таблицах Кнорринга отображают зависимость понесённых кабелем потерь от «момента нагрузки», применительно к двухпроводным медным линиям. Обязательным условием является наличие напряжения 220В.

Также разработана таблица, определяющая идентичную зависимость, но применительно к трёхфазным четырёхпроводным нулевым линиям при напряжении на уровне 380/220В. Есть схожие сведения и для трёхпроводных линий без нуля при 380В. Однако информация является достоверной исключительно при равенстве нагрузки в фазах, что позволяет определить ток в четырёхпроводных нулевых линиях, а именно в их нулевых жилах, также как нулевой.

Если нагрузка несимметричная применительно к трёхфазным линиям, то неизбежно увеличение потерь. Избежать ошибок в случае существенной нагрузочной асимметрии в нулевых линиях можно, используя таблицы, с данными для двухпроводных медных линий, однако это утверждение верно применительно к самой нагруженной фазе.

Разработана таблица Кнорринга, содержащая информацию, касающуюся зависимости от момента нагрузки кабельных потерь, верная для медных проводников при напряжении на уровне 12В. Рассчитать с помощью этой таблицы можно линейные потери посредством понижающих трансформаторов, питающих светильники с низким вольтажом.

Важно! Таблицы не учитывают линейное индуктивное сопротивление, из-за того, что при задействовании кабелей, оно является крайне малым и не может сравниваться с активным сопротивлением.

Таблицы Кнорринга верны при подключённой в конце линии нагрузке, что позволяет вычислять момент нагрузки по формуле: М=L∙РН. Когда есть несколько схожих по мощности нагрузок, составляющих целостную нагрузку, и распределены они на протяжении всей линии, используется формула: М=L∙ РН ∙n/2.

Если отмечается наличие двух соединённых линий с равномерным распределением нагрузки, можно вычислить потери напряжения, выявив сумму длин линий, при этом сечение кабелей в них допускается различное.

Расчет сечения кабеля. По мощности, току, длине

Как рассчитать кабель по току, напряжению и длине. Кабели, как известно, бывают разного сечения, материала и с разным количеством жил. Какой из них надо выбрать, чтобы не переплачивать, и одновременно обеспечить безопасную стабильную работу всех электроприборов в доме. Для этого необходимо произвести расчет кабеля. Расчет сечения проводят, зная мощность приборов, питающихся от сети, и ток, который будет проходить по кабелю. Необходимо также знать несколько других параметров проводки.

Основные правила

При прокладке электросетей в жилых домах, гаражах, квартирах чаще всего используют кабель с резиновой или ПВХ изоляцией, рассчитанный на напряжение не более 1 кВ. Существуют марки, которые можно применять на открытом воздухе, в помещениях, в стенах (штробах) и трубах. Обычно это кабель ВВГ или АВВГ с разной площадью сечения и количеством жил.
Применяют также провода ПВС и шнуры ШВВП для подсоединения электрических приборов.

После расчета выбирается максимально допустимое значение сечения из ряда марок кабеля.

Raschet secheniia kabelia rasprostranennyi provod

Основные рекомендации по выбору сечения находятся в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выпущено 6-е и 7-е издания, в которых подробно описывается, как прокладывать кабели и провода, устанавливать защиту, распределяющие устройства и другие важные моменты.

За нарушение правил предусмотрены административные штрафы. Но самое главное состоит в том, что нарушение правил может привести к выходу из строя электроприборов, возгоранию проводки и серьезным пожарам. Ущерб от пожара измеряется порой не денежной суммой, а человеческими жертвами.

Важность правильного выбора сечения

Почему расчет сечения кабеля так важен? Чтобы ответить, надо вспомнить школьные уроки физики.

Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:
P=U*I* cos φ=I²*R

R – активное сопротивление.

Как видно, мощность зависит от силы тока и сопротивления. Чем больше сопротивление, тем больше выделяется тепла, то есть тем сильнее провода нагреваются. Аналогично для тока. Чем он больше, тем больше греется проводник.

Сопротивление в свою очередь зависит от материала проводника, его длины и площади поперечного сечения.

R=ρ*l/S

ρ – удельное сопротивление;

l – длина проводника;

S– площадь поперечного сечения.

Видно, что чем меньше площадь, тем больше сопротивление. А чем больше сопротивление, тем проводник сильнее нагревается.

Площадь рассчитывается по формуле:
S=π*d²/4

d – диаметр.

Не стоит также забывать удельное сопротивление. Оно зависит от материала, из которого сделаны провода. Удельное сопротивление алюминия больше, чем меди. Значит, при одинаковой площади сильнее нагреваться будет алюминий. Сразу становится понятно, почему алюминиевые провода рекомендуют брать большего сечения, чем медные.

Чтобы каждый раз не вдаваться в длинный расчет сечения кабеля, были разработаны нормы выбора сечения проводов в таблицах.

Расчет сечения провода по мощности и току

Расчет сечения провода зависит от суммарной мощности, потребляемой электрическими приборами в квартире. Ее можно рассчитать индивидуально, или воспользоваться средними характеристиками.

Для точности расчетов составляют структурную схему, на которой изображены приборы. Узнать мощность каждого можно из инструкции или прочитать на этикетке. Наибольшая мощность у электрических печек, бойлеров, кондиционеров. Суммарная цифра должна получиться в диапазоне приблизительно 5-15 кВт.

Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:
I=(P*K)/(U*cos φ)

P – мощность в ваттах

U=220 Вольт

K=0,75 – коэффициент одновременного включения;

cos φ=1 для бытовых электроприборов;

Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:
I=P/(U*√3*cos φ)

U=380 Вольт

Рассчитав ток, надо воспользоваться таблицами, которые представлены в ПУЭ, и определить сечение провода. В таблицах указан допустимый длительный ток для медных и алюминиевых проводов с изоляцией различного типа. Округление всегда производят в большую сторону, чтобы был запас.

Можно также обратиться к таблицам, в которых сечение рекомендуют определять только по мощности.

Raschet secheniia kabelia tablitsa

Разработаны специальные калькуляторы, по которым определяют сечение, зная потребляемую мощность, фазность сети и протяженность кабельной линии. Следует обращать внимание на условия прокладки (в трубе или на открытом воздухе).

Влияние длины проводки на выбор кабеля

Если кабель очень длинный, то возникают дополнительные ограничения по выбору сечения, так как на протяженном участке происходят потери напряжения, которые в свою очередь приводят к дополнительному нагреву. Для расчета потерь напряжения используют понятие «момент нагрузки». Его определяют как произведение мощности в киловаттах на длину в метрах. Далее смотрят значение потерь в таблицах. Например, если потребляемая мощность составляет 2 кВт, а длина кабеля 40 м, то момент равняется 80 кВт*м. Для медного кабеля сечением 2,5 мм². это означает, что потери напряжения составляют 2-3%.

Если потери будут превышать 5%, то необходимо брать сечение с запасом, больше рекомендованного к использованию при заданном токе.

Расчетные таблицы предусмотрены отдельно для однофазной и трехфазной сети. Для трехфазной момент нагрузки увеличивается, так как мощность нагрузки распределяется по трем фазам. Следовательно, потери уменьшаются, и влияние длины уменьшается.

Потери напряжения важны для низковольтных приборов, в частности, газоразрядных ламп. Если напряжение питания составляет 12 В, то при потерях 3% для сети 220 В падение будет мало заметно, а для низковольтной лампы оно уменьшится почти вдвое. Поэтому важно размещать пускорегулирующие устройства максимально близко к таким лампам.

Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:
∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Uн

P — активная мощность, Вт.

Q — реактивная мощность, Вт.

r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.

x0 — реактивное сопротивление линии, Ом/м.

– номинальное напряжение, В. (оно указывается в характеристиках электроприборов).

L — длинна линии, м.

Ну а если попроще для бытовых условий:
ΔU=I*R

R – сопротивление кабеля, рассчитывается по известной формуле R=ρ*l/S;

I – сила тока, находят из закона Ома;

Допустим, у нас получилось, что I=4000 Вт/220 В=18,2 А.

Сопротивление одной жилы медного провода длиной 20 м и площадью 1,5 мм кв. составило R=0,23 Ом. Суммарное сопротивление двух жил равняется 0,46 Ом.

Тогда ΔU=18,2*0,46=8,37 В

В процентном соотношении

На длинных линиях от перегрузок и коротких замыканий устанавливают автоматические выключатели с тепловыми и электромагнитными расцепителями.

Вопрос 17. Выбор сечения проводников осветительной сети по методу моментов.

Выбор сечения по допустимым потерям напряжения зависит от конфигурации сети и осуществляется по методу моментов.

1. Для одной нагрузки

,

где qР – расчетное сечение проводника, мм 2 ;

М = Pl – момент нагрузки, кВт·м;

P – мощность нагрузки, кВт;

l – длина участка, м;

С – коэффициент, зависящий от материала проводников и схемы сети и учитывающий применение в формуле несистемных единиц, кВт·м/мм 2 ·%;

UД – допустимая потеря напряжения, %.

После определения расчётного сечения выбирается ближайшее большее стандартное сечение проводника.

2. Для нескольких нагрузок, подключенных к магистральной схеме, с разными длинами участков между нагрузками (рис. 32)

,

где qР – расчетное сечение на всех участках сети, мм 2 ;

M – суммарный момент нагрузки магистральной сети, кВт·м:

M = l1(P1 + P2 + P3 + P4 +…+ Рn) + l2(P2 + P3 + P4 +…+ Рn) + l3(P3 + P4 +…+ + Рn) +…+ lnPn .

После определения расчётного сечения на всех участках выбирается одинаковое ближайшее большее стандартное сечение проводника.

Фактическая потеря напряжения в сети 2,23 %.

Коэффициент учета реактивной составляющей Кр определён по таблице с учётом того, что питающая линия выполнена кабелем, а cos φ= 0,9, потому что в сети с РЛ должна быть предусмотрена групповая компенсация реактивной мощности.

При расчете разветвленных осветительных сетей выбор сечения производится, исходя из принципа минимального расхода проводникового материала. Суть его заключается в следующем. При одновременном расчете потерь напряжения в питающей и групповой сети общие допустимые потери напряжения можно распределить по-разному между отдельными звеньями сети. При разных соотношениях потерь напряжения на различных участках сети будет изменяться и общий расход металла в проводах. Эта разница будет тем ощутимее, чем разветвленнее осветительная сеть. Сечение проводов начального участка сети определяется по допустимым потерям напряжения UД от начала данного участка до конца сети по приведенному моменту нагрузки, который находится по формуле:

МП = ΣМ + Σαm ,

где МП – приведенный момент нагрузки, кВт·м;

ΣМ – сумма моментов рассчитываемого участка сети и всех последующих по направлению передачи мощности участков с той же системой сети, что и на данном участке, кВт·м;

Σαm – сумма моментов нагрузки всех участков сети, питаемых через рассчитываемый участок, но с иным числом проводов, чем на данном участке, скорректированная на коэффициент приведения моментов от последующих участков (ответвлений) к рассчитываемому (линии), принимаемый по табл 19, кВт·м.

По приведенному моменту нагрузки МП и ранее определённым допустимым потерям напряжения UД определяется расчётное сечение qР.

Расчётная формула в этом случае имеет вид: qР = МП/С ∆UД .

После определения расчётного сечения qР оно округляется до ближайшего стандартного qСТ, которое и принимается за сечение начального участка. По моменту нагрузки этого участка находятся фактические потери напряжения на нем.

Читайте также  Выборка четверти электрорубанком что это?

Фактические потери напряжения на i-м участке сети, определяются после выбора стандартного сечения:

,

где Мi = Рli – момент нагрузки на i –м участке;

qСТi – стандартное сечение проводника на i – м участке, мм 2 ;

КРi – коэффициент увеличения потерь напряжения в осветительной сети за счет реактивной составляющей передаваемой мощности.

После нахождения фактической потери напряжения на головном участке UФ1 определяется допустимая (располагаемая) потеря напряжения на последующих участках: UД ПОС = ∆UДUФ1 .

В дальнейшем расчёт повторяется для остальных участков.

В целом алгоритм выбора сечений проводников по методу моментов таков.

1. Расчет начинается с головного участка, при этом в формуле определения расчётного сечения коэффициент С берется для расчетного участка.

2. После нахождения расчётного сечения выбирается стандартное сечение ближайшее (в любую сторону) по отношению к расчетному, и определяется фактическая потеря напряжения на первом участке.

3. Определяется располагаемая (допустимая) потеря напряжения для участков, расположенных за первым.

4. Далее расчет повторяется в том же порядке для всех последующих участков, на последнем участке стандартное сечение обязательно должно быть больше расчетного.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector