1.引言
在改造台区低压线路的过程中,经常遇到台区末端电压偏低的情况,加大导线截面和缩短供电半径可以降低用户端的电压降,提高末端电压。为判定改造后的低压网络电压能否满足运行要求,需要进行计算验证,结合文献资料,整理出以下分析计算。
2.电压降分析
对于任一段具有阻抗Z、电流的线路,其电压降相量可由下式给出。
▲图(a)一段单相线路的等值电路图
如图(a)所示简化电路,在配电系统的一段单相等值线路中,有电阻R、电抗X、送电电压和受端电压,假设电流滞后于电压。等值相量图如图(b)所示,线路电压降=-。
▲图(b)上图(a)所示线路的相量图
在正常潮流分布情况下,送端电压与受端电压的角度差只有几度。对大多数情况来说,近似按计算,可得单相电压降公式如下:
在三相系统中,,线电压降由下式计算:
因此,对于给定线路,知道电阻、电抗、负荷功率和功率因数,可用于确定线路上的电压降。
3.理论计算示例
实际的台区低压供电网络大都是以辐射形结构供电的,根据网络电杆分布情况,用户接入合适的电杆节点,组成一个配电系统网络,不同节点间电流各不相同,为了计算某一用户的电压降,需要将自电源点到用户的各段线路电压降分别计算,相加之后得到总的电压降。
配电网络中各用户的用电不是同步的,用户负荷在不同的时间达到峰值,时刻处于动态变化之中,为使计算得以进行,在计算中引入同时率处理(同时率即台区总负荷最大值与台区各个负荷最大值的比值),或者将台区负荷最大值均分于各用户计算。
工程计算示例如下:
▲图(c)某台区低压接线图
现有图(c)所示低压供电台区,需要验算建成后A4杆电压是否满足要求,假设每户负荷4kW,三相负荷均匀分配,可以依次计算A4、A3、A2、A1节点的负荷电流,根据每段线路的型号、长度,计算各区间(例中变压器~A1、A1~A2、A2~A3、A3~A4)的电压降,加总之后得到A4杆电压降。
如果手动计算,步骤较多,用表格编写公式自动计算如下(excel表格见底部原文阅读知识新球链接):
表V台区线路电压降计算
根据国家标准《电能质量供电电压偏差》(GB-),20kV及以下三相供电电压允许偏差为标称电压的±7%。由上表计算可得:节点A4电压降为2.44%,在变压器出口电压合格的情况下,电压降满足要求。
参考资料
1.《电能质量供电电压允许偏差》(GB-)2.《配电网络规划与设计》E.lakerviE.J.holmes著范明天张祖平岳宗斌译3.《电力工程高压送电线路设计手册》第二版输配电线路