电压损失的估算
电压损失的基准数据口诀:
电压损失基准数,二点五铝二百二。
荷矩二十千瓦米,阻性负荷点零一。
荷矩截面成正比,电压增降平方倍。
三相四线六倍计,铜线乘上一点七。
感性负荷压损高,十下截面影响小,
功率因数零点八,十上双双点二加。
说明:
(1)根据线路上的负荷矩kW·m,估算供电线路上的电压损失,检验线路的供电质量。电压损失计算与较多的因素有关,计算较复杂。电压损失是按“对额定电压损失百分之几”来衡量的。,本口诀是列出估算电压损失的最基本的数据,多大截面时多少负荷矩,电压损失将为1%。
(2)2.5mm的铝线,单相220V,负荷为电阻性(cosq=1)每20kw·m负荷距,电压损失为1%。这就是电压损失基准数:“二点五铝二百二,荷矩二十千瓦米,阻性负荷点零一。”的涵义。属于这种情况的典型线路是白炽灯照明线路。
“荷矩截面成正比,电压增降平方倍”说的是在电压损失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16mm的铝线,截面为25mm的64倍,则负荷矩为20x6.4=128(kW·m),即这种导线负荷矩为128kW·m,电压才损失1%。其余截面铝线照此类推。当电压不是220V而是其他数值时,例如36V,则先找出36V相当于220V的1/6。此时,这种线路电压损失为1%的负荷矩不是20kW·m,而应按1/6的平方来降低,即(1/6)=1/36,就是20x1/36=0.56(kw·m),即是说36V供电线路,每056kWm,电压便降低1%。又如单相380V供电线路,由于380V为220V的1.73倍,因此电压损失1%的负荷矩应为20x1732=60kW·m
当线路不是单相而是三相四线制时,同样是25mm的铝线,电压损失1%的负荷矩是“电压损失基准数”的6倍,即20x6=120kW·m。当导线不是铝线而是铜线时,则应将铝线的负荷矩数值乘上17,即20x17=34kW·m,线路电压损失才为1%。这就是“三相四线六倍计,铜线乘上一点七”的涵义。
以上都是针对电阻性负荷而言。对于感抗性负荷,功率因数不是1,压损要比电阻性负荷大一些,它与导线截面大小及导线敷设之间的距离有关,但对于10mm及以下的导线影响较小,可以不增高。对于截面是16mm²及以上的导线,功率因数为08时,先按上述功率因数为1估算,其压损数值再按线号顺序,两个一组增加0.2倍。即16、25mm导线按功率因数是1估算出后,再乘1.2即可;35、50mm²导线按功率因数是1估算出后,再乘1.4。依此类推。这就是“功率因数零点八,十上双双点二加”的意思。
例:某条220V照明支路,采用2.5mm铝线,负荷容量是3.8kw的白炽灯、全长20m。求算该线路的电压损失。
解根据口诀
负荷距=3.8x20=76(kW·m)
线路的电压损失=76÷20=3.8,电压损失为3.8%。
例:某条380/220V供电线路,采用16mm²铝线,全长30m,负荷是20kW三相电动机。求算该线路的电压损失。
解根据口诀
负荷矩=20x30=600(kw·m),[20x(16÷25)7x6=768(kw·m),
600÷768=0.8,0.8x12=0.96。故线路电压损失约1%。
【例7-7】某条50mm铝线敷设的380/220V线路,长30m,供给一台60kW的三相电阻炉。求算该线路的电压损失。
解根据口诀
负荷矩=60x30=1800(kW·m),[20x(50÷25)7x6=2400(kW·m),1800÷2400=0.75,故线路电压损失为0.75%。
(3)线路的电压损失以用电设备的额定电压为准。如380/220V线路允许低于这额定电压的5%(照明为2.5%)。但是配电变压器低压母线端的电压规定又比额定电压高5%(400/230),因此从变压器开始至用电设备的整个线路中,理论上共可损失5%+5%=10%,但通常却只允许7%~8%。这是因为还要扣除变压器内部的电压损失以及变压器功率因数低的影响缘故。也就是说这7%~8%是指从配电变压器低压侧开始至计算的那个用电设备为止的全部线路。它通常包括有户外架空线、户内干线、支线等线段。
估算电压损失是设计中的工作,主要是防止将来使用时出现电压质量不佳的现象。假如在使用中确实发现电压损失太大,影响用电质量,可以减少负荷(将一部分负荷转移到别的轻的线路上,或另外增加一线路),或者将部分线段的截面增大来解决。