JAKOŚĆ NAPIĘCIA W SIECIACH ELEKTROENERGETYCZNYCH

Instalacje elektryczne
Sperczyński Andrzej
JAKOŚĆ NAPIĘCIA W SIECIACH ELEKTROENERGETYCZNYCH
1. Parametry napięcia mają duże znaczenie dla odbiorców końcowych energii:
• Np. zbyt duże napięcie powoduje skrócenie trwałości silników i żarówek.
• Zbyt małe napięcie powodują wzrost prądów w obwodach i zwiększenie
strat w torze przesyłu energii.
2. Wyróżniamy następujące rodzaje zakłóceń napięciowych:
• Odchylenie napięcia w sieci jest to długotrwała (minimum 15 minutowa)
zmiana wartości napięcia znamionowego. W Zakładach Energetycznych
obowiązują wartości NN 230/400V z odchyleniem ±10%.
•
Strata napięcia w sieci jest to geometryczna różnica napięcia na początku
i na końcu linii utrzymująca się krótkotrwale. Dla układów siłowych jest
określona wzorem:
RL
XL
I
rezystancja linii
reaktancja linii
prąd przewodowy
Strata napięcia jest najbliższa prawdzie, ale ze względu na trudność
w określeniu w/w parametrów, w praktyce stosuje się metody prostsze,
czyli sprawdzenie spadków napięć.
•
Spadek napięcia w sieci jest to algebraiczna różnica napięć na początku
i na końcu linii utrzymująca się krótkotrwale. Spadki są określone
wzorem:
◦ Dla obwodów prądu stałego:
2∗I N ∗L
Δ U%=
γ∗S∗U F
◦ Dla obwodów jednofazowych:
200∗P∗L
Δ U%=
2
γ∗S∗U F
◦ Dla obwodów trójfazowych:
100∗P∗L
Δ U%=
γ∗S∗U 2
P – moc czynna w Watach.
IN – prąd znamionowy w A.
L – długość przewodu w metrach.
S - przekrój żyły w mm2.
γ - konduktywność materiału żył, (m/(Ω·mm2).
1
Instalacje elektryczne
Sperczyński Andrzej
3. Według norm maksymalne spadki napięcia w sieciach NN wynoszą:
• Od transformatora ŚN/NN do zacisków odbiornika - 5%.
• Od złącza do zacisków odbiornika - 4%.
• Od licznika do zacisków odbiornika – 3%.
• W stanie pracy awaryjnej dopuszcza się przez określony czas spadek
napięcia do 10%.
4. Zakład Energetyczny dostarcza napięcie w granicach ±10%. Czyli u odbiorcy
zasilanego ze złącza napięcie może być obniżone o:
• W stanie pracy normalnej 10% + 4% = 14%.
• W stanie pracy awaryjnej 10% + 10% = 20%.
Przykład 1
Długość przewodu YDYt 3x1,5 mm2 od złącza do ostatniej lampy wynosi 30 m.
Jest 10 sztuk opraw świetlówkowych typu 4x40W/230V. Oblicz czy spadek
napięcia w stanie pracy normalnej i awaryjnej mieści się w normie.
Rozwiązanie.
γ = 58,6 m/(Ω·mm2) dla miedzi miękkiej
P = 10*4*40 = 1600 W
L = 30 m
S = 1,5 mm2
Uf = 230 V
Δ U%=
200∗P∗L
=
2
γ∗S∗U f
Δ U%=
200∗1600∗30
= 2,06 %
2
58,6∗1,5∗230
Sprawdzamy nasz spadek z normą i mamy:
2,06% < 4% tak
2,06% < 10% tak
Odpowiedź. Spadki napięć mieszczą się w normie.
3. Przykład 2
Długość przewodu YDYt 5x1,5 mm2 od złącza do ostatniej lampy wynosi 230 m.
Zainstalowane są oprawy świetlówkowe siłowe o łącznej mocy 2600 W.
Oblicz czy spadek napięcia w stanie pracy normalnej i awaryjnej mieści się
w normie.
Rozwiązanie.
γ = 58,6 m/(Ω·mm2) dla miedzi miękkiej
P = 2600 W
L = 230 m
S = 1,5 mm2
U = 400 V
2
Instalacje elektryczne
Δ U%=
100∗P∗L
=
γ∗S∗U 2
Sperczyński Andrzej
Δ U %=
100∗2600∗230
= 4,25 %
2
58,6∗1,5∗400
Sprawdzamy nasz spadek z normą i mamy:
4,25% < 4% nie
4,25% < 10% tak
Odpowiedź. Spadki napięć nie mieszczą się w normie.
Należy zwiększyć przekrój przewodu do 2,5 mm2 i ponownie przeprowadzić
obliczenia:
Sprawdzenie.
Δ U%=
100∗2600∗230
= 2,55%
58,6∗2,5∗4002
Dla przekroju 2,5 mm2 spadki napięć mieszczą się w normie.
3