1、直流電阻的計算:
2、直流電壓降計算:
ΔU=I*R
ΔU 電壓降,V
I 工作電流,A
R 線路直流電阻,Ω,電阻計算時要算上正負兩根線的長度,或單根乘2。
導線電阻計算時導線長度應為正負電源線的總長度,即正負兩根線的電阻要相加,而且電阻率一定要根據溫度換算,我們查表的值是環境溫度20℃,一般情況下電力電纜的工作環境溫度是在35~40℃之間。二、交流電力系統電壓降的計算方法1、導線交流電阻的計算:大家需要注意的是,同一根導線在直流系統和交流系統的電阻是不一樣的,很多人會誤以為一樣,交流系統的電阻直接套用直流電阻,這是不夠精确的。當交流電通過導線時,導線截面内的電流分布密度是不相同的,越接近導線中心電流密度愈小,在導體表面附近電流密度則較大,這種現象叫做集膚效應,頻率愈高,這種現象表現得越突出,由此,使導線有效截面減小,而電阻增大。當直流電流流過導線時,卻沒有這種現象,所以,同一根導線的交流電阻大于直流電阻。
2、交流導線電抗的計算:交流電流會産生交變磁場的原因,在導線有電流流過時會産生阻礙作用,交流導線上會有電感的存在,從而産生感抗,在長距離高電壓等級架空線路電壓降計算中,由于感抗遠大于電阻,要求感抗值大于電阻值3倍時可以忽略電阻值,足以看出電抗值對電壓降影響的重要性,現實中很多電力朋友們往往直接計算直流電阻,感抗不考慮來計算電壓降,這個值是相當不準确的。
3、電壓降的計算:雖然交流回路的電阻和電抗計算起來比較複雜,但是供配電手冊上給我們推導出了非常便于計算的公式,和各種規格導線的參數,我們之間查表,套公式就能計算出電壓降。
下面我們來計算一個實例
例:某工廠在廠區角落有一口水井,距離配電房L=0.3km,水泵功率為P=22KW,功率因數cosφ0.8,效率η:90%;我們來求選用多大的電纜能滿足電壓降不大于5%。
首先計算電流:I=P/√3U*cosφ*η=22/1.732*0.38*0.8*0.9=46.4A
按電流算選10平方銅芯YJV22-0.6/1KV-3*10 6mm²電纜直埋敷設,下面我們來驗算下電壓降
公式△u%={√3*I*L*(R*cosφ X*sinφ)}/10*U
查表:電阻R:2.175Ω/km 電抗X:0.085Ω/km
△u%={√3*I*L*(R*cosφ X*sinφ)}/10*U
={√3*46.4*0.3*(2.175*0.8 0.085*0.6)}/10*0.38
=11.4%
電壓降遠超過了5%,所以電纜截面要加大
上面公式看起來比較複雜,電力上常用的是用電流距計算電壓降更是方便,通過查表我們可以得知個電纜型号的電流矩△ua%,可以查電工手冊或供配電設計手冊△u%=△ua%*I*L
△ua% 電纜的電流矩
我們可以求出不大于5%電壓降所需要的電流矩,通過查表我們得出電纜截面
△ua%=△u%/I*L=5/46.4*0.3=0.36%A.km
通過查表我們可以得出50平方的銅芯電纜在功率因數為0.8時的電流矩0.34%A.km
我們再通過電阻和電抗值來驗算一遍
公式△u%={√3*I*L*(R*cosφ X*sinφ)}/10*U
查表:電阻R:0.87Ω/km 電抗X:0.082Ω/km
△u%={√3*I*L*(R*cosφ X*sinφ)}/10*U
={√3*46.4*0.3*(0.87*0.8 0.082*0.6)}/10*0.38
=4.73%
所以選擇YJV22-0.6/1KV-3*25 16mm²的電流方可滿足電壓降的要求。
通過以上計算我們可以得出影響電壓降的主要因數有線路長度,電纜截面積,電流,和功率因數。
上面的示例看出46.4A電流選用25平方電纜确實有些浪費了,但是為了電壓降也沒辦法,我們唯一可以調整的就是在現場加裝無功補償來提高功率因數,降低線路中的無功電流來降低電壓降,從而減少電纜截面。
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