Расчет потерь напряжения: Калькулятор напряжения | По току, сопротивлению, мощности

Содержание

Калькулятор расчета потерь напряжения

С помощью данного калькулятора можно вычислить потери напряжения (мощности) и подобрать необходимое поперечное сечения кабеля.

Для этого необходимо знать рабочее напряжение, протекающий ток и длину кабеля. Ниже приведен пример расчета.

Расcчитать

Мощность, Вт:

 

Напряжение с учетом потерь, В:

 

Потери напряжения, В:

 

или

 

Потери мощности, Вт:

 

Мощность с учетом потерь, Вт:

 


Сброс

* Общая длина кабелей плюса и минуса
Удельное сопротивление меди в формулах 0,0175 Ом*мм2/м (при 20 Со)

 

Для примера подберем сечение кабеля от солнечных батарей до контроллера на примере солнечной электростанции для дома, состоящую из следующих компонентов:

  1. Монокристаллическая солнечная батарея Suoyang SY-200WM — 4 шт.;
  2. Контроллер заряда ITracer IT6415ND — 1 шт.;
  3. Инвертор PI 2000Вт/12В (чистый синус) — 1 шт.;
  4. Гелевый аккумулятор 200Ач — 2 шт.

Итак, напряжение в точке максимальной мощности у монокристаллической солнечной батареи Suoyang SY-200WM составляет 37,2В, а ток в максимальной мощности 5,38А, именно эти значения мы будем использовать в расчетах. Но для начала нам нужно определиться, как соединить между собой солнечные батареи.

В состав нашего комплекта входит контроллер заряда Epsolar на 60А, с функцией поиска максимальной мощности (MPPT). Максимальное входное напряжение от солнечных батарей в данный контроллер составляет 150В

, а выходное напряжение на аккумулятор будет составлять 12/24/36 или 48В, автоматически в зависимости от напряжения аккумулятора, который мы подключили. В нашем случае это два 12 вольтовых гелевых аккумулятора Delta 12-200, соединенных параллельно. 

Имея четыре солнечные батареи SY-200 и выше описанный контроллер мы можем подключить солнечные батареи двумя способами:

1. Параллельное соединение (все четыре штуки параллельно между собой). При этом напряжение у нас останется 37,2В, а максимальный ток от солнечных батарей составит 5,38А * 4 = 21,52А

.

2. Последовательно – параллельное соединение (две последовательных цепочки по две штуки). При этом напряжение будет составлять 37,2В * 2=74,4В, а ток 5,38 * 2 = 10,76А.

Нужно понимать, что мощность в двух случаях будет ОДИНАКОВАЯ. Разность только в токе и напряжении — в первом случае у нас больше ток, но меньше напряжение, а во втором – наоборот. Если мы подключим все четыре солнечные батареи последовательно, то напряжение будет выше, чем допустимое максимальное входное напряжение контроллера заряда, которое составляет 150В, более того нужно учитывать температурный коэффициент и напряжение холостого хода, но сейчас не об этом.

Сечение кабеля подбирается по току, чем больше ток – тем больше сечение!

Подставим в калькулятор расчета потерь напряжения данные первого способа подключения (параллельно все четыре штуки), расстояние от солнечных батарей до контроллера примем равным 15 метров (15 плюс и 15 минус), соответственно общая длина кабеля составит 30 метров, сечение кабеля возьмем равным 6мм²:

  • Напряжение: 37,2В
  • Сечение кабеля: 6мм²
  • Длина: 30м
  • Максимальный ток: 21,52А

Получаем потери напряжения и мощности более 5% (потери напряжения: 1,88В, потери мощности: 40,45Вт).

Подставим второй способ подключения (Две последовательных цепочки по две штуки):

  • Напряжение: 74,4В
  • Сечение кабеля: 6мм²
  • Длина: 30м
  • Максимальный ток: 10,76А

Получаем куда лучший результат, благодаря увеличенному напряжению и меньшему току: потери напряжения и мощности 1,26% (потери напряжения: 0,94В, потери мощности: 10,11Вт)

Выводы: Как видно, благодаря возможности

увеличения напряжения, путем последовательно – параллельного соединения солнечных батарей, нам удалось уменьшить ток и при использовании кабеля одного и того же сечения уменьшить потери в нем в 4 раза!

Читайте также:

Расчет сечения кабеля (провода)

 

 

Расчет потери напряжения в трехфазных сетях до 10кВ

Напряжение в электрических сетях изменяется из-за активного и индуктивного сопротивления проводов и кабелей. У источника электроэнергии  оно выше, у потребителя чуть ниже. Есть нормативы, которые регламентируют допустимые потери напряжения в электрических сетях.

Потерей напряжения называют разность между значениями напряжения в начале и в конце линии.

Чтобы приемники электрической энергии получали нормируемое значение напряжения, трансформаторы обычно выдают в сеть напряжение на 5% больше.

Я уже представлял несколько своих простых программ для расчета потери напряжения в однофазных и трехфазных сетях, без учета индуктивного сопротивления и с учетом индуктивного сопротивления в сетях до 0,4кВ. Сегодня расскажу о своей очередной программе для расчета потери напряжения в трехфазных сетях до 10кВ.

Потерю напряжения в трехфазной сети до 10кВ можно найти по следующим формулам:

Формулы для расчета потери напряжени в трехфазных сетях до 10кВ

В эти формулы остается лишь подставить исходные данные: мощность (ток), длину линии, номинальное напряжение, косинус и синус в конце линии, активное и индуктивное сопротивление линии.

На этих двух простых формулах построена моя программа.

Внешний вид программы не отличается от моих предыдущих.

Внешний вид программы для расчета потери напряжения в сетях до 10кВ

Эта программа позволяет рассчитать падение напряжения в трехфазной сети 0,38, 6 и 10кВ. Для расчета выбираем из выпадающих списков напряжение, сечение и материал кабеля, указываем длину линии, ток (мощность), коэффициент мощности, индуктивное сопротивление из таблицы. По этим исходным данным программа посчитает потери напряжения в процентах и в вольтах.

Теперь могу твердо заявить, что вопросов с расчетом потери напряжения в сетях до 10кВ не должно возникнуть, а если возникнут, задавайте здесь либо на форуме.

Чтобы получить программу, зайдите на странцицу МОИ ПРОГРАММЫ.

Советую почитать:

Падение напряжения: расчет, формула, как найти

Чтобы понять, что такое падение напряжения, следует вспомнить, какие виды напряженности в цепи бывают. Их всего два: напряженность источника питания (при этом источник питания должен быть подключен к контуру) и, собственно, снижение напряжения, которое рассматривается отдельно или в отношении контура. В этом материале будет рассмотрено, как найти падение напряжения, и дана формула расчета падения напряжения в кабеле.

Что означает падение напряжения

Падение происходит, когда происходит перенос нагрузки на всем участке электрической цепи. Действие этой нагрузки напрямую зависит от параметра напряженности в ее узловых элементах. Когда определяется сечение проводника, важно участь, что его значение должно быть таким, чтобы в процессе нагрузки сохранялось в определенных границах, которые должны поддерживаться для нормального выполнения работы сети.

Мнемоническая диаграмма для закона Ома

Более того, нельзя пренебрегать и характеристикой сопротивляемости проводников, из которых состоит цепь. Оно, конечно, незначительное, но его влияние весьма существенно. Падение  происходит при передаче тока. Именно поэтому, чтобы, например, двигатель или цель освещения работали стабильно, необходимо поддерживать оптимальный уровень, для этого тщательно рассчитывают провода электроцепи.

Важно! Предел допустимого значения рассматриваемой характеристики отличается от страны к стране. Забывать это нельзя. Если она снижается ниже значений, которые определены в определенной стране, следует использовать провода с большим сечением.

Любой электроприбор будет работать полноценно, если к нему подается то значение, на которое он рассчитан. Если провод взят неверно, то из-за него происходят большие потери электронапряжения, и оборудование будет работать с заниженными параметрами. Особенно актуально это для постоянного тока и низкой напряженности. Например, если оно равно 12 В, то потеря одного-двух вольт уже будет критической.

Закон Ома для участка цепи

Допустимое падение напряжение в кабеле

Значение потери электронапряжения регламентируется и нормируется сразу несколькими правилами и инструкциями устройства электроустановок. Так, согласно правилу СП 31-110-2003, суммарная потеря напряжения от входной точки в помещении до максимально удаленного от нее потребителя электроэнергии не должно быть больше 7.5 %. Это правило работает на всех электроцепях с напряжением не более 400 вольт. Данное правило используется при монтаже и проектировке сетей, а также при их проверке службами Ростехнадзора.

Важно! Этот документ обобщает и отклонение электронапряжения в сетях однофазного тока бытового назначения. Оно должно быть не более 5 % при нормальной работе и 10 % после аварийной ситуации. Если сеть низковольтная, то есть до 50 вольт, то нормальным падением считается +-10 %.

Для кабелей питающей сети используют правило РД 34.20.185-94. Оно допускает параметр потерь не более 6 %, если напряжение составляет 10 кВ и не более 4–6 % при электронапряжении 380 вольт. Чтобы одновременно соблюсти эти правила и инструкции, добиваются потерь 1.5 % для малоэтажных знаний и 2.5 % для многоэтажных.

Падение напряжения на резисторе

Проверка кабеля по потере напряжения

Всем известно, что протекание электрического тока по проводу или кабелю с определенным сопротивлением всегда связано с потерей напряжения в этом проводнике.

Согласно правилам Речного регистра, общая потеря электронапряжения в главном распределительном щите до всех потребителей не должна превышать следующие значения:

  • при освещении и сигнализации при напряжении более 50 вольт – 5 %;
  • при освещении и сигнализации при напряжении 50 вольт – 10 %;
  • при силовых потреблениях, нагревательных и отопительных систем вне зависимости от электронапряжения – 7 %;
  • при силовых потреблениях с кратковременным и повторно-кратковременным режимами работы вне зависимости от электронапряжения – 10 %;
  • при пуске двигателей – 25 %;
  • при питании щита радиостанции или другого радиооборудования или при зарядке аккумуляторов – 5 %;
  • при подаче электричества в генераторы и распределительный щит – 1 %.

Исходя из этого и выбирают различные типы кабелей, способных поддерживать такую потерю напряжения.

Пример калькулятора для автоматизации вычислений

Как найти падение напряжения и правильно рассчитать его потерю в кабеле

Одним из основных параметров, благодаря которому считается напряженность, является удельное сопротивление проводника. Для проводки от станции или щитка к помещению используются медные или алюминиевые провода. Их удельные сопротивления равны 0,0175 Ом*мм2/м для меди и 0,0280 Ом*мм2/м для алюминия.

Рассчитать падение электронапряжения для цепи постоянного тока в 12 вольт можно следующими формулами:

  • определение номинального тока, проходящего через проводник. I = P/U, где P – мощность, а U – номинальное электронапряжение;
  • определение сопротивления R=(2*ρ*L)/s, где ρ – удельное сопротивление проводника, s – сечение провода в миллиметрах квадратных, а L – длина линии в миллиметрах;
  • определение потери напряженности ΔU=(2*I*L)/(γ*s), где γ – это величина, которая равна обратному удельному сопротивлению;
  • определение требуемой площади сечения провода: s=(2*I*L)/(γ*ΔU).

Важно! Благодаря последней формуле можно рассчитать необходимую площадь сечения провода по нагрузке и произвести проверочный расчет потерь.

Таблица значений индуктивных сопротивлений

В трехфазной сети

Для обеспечения оптимальной нагрузки в трехфазной сети каждая фаза должна быть нагружена равномерно. Для решения поставленной задачи подключение электромоторов следует выполнять к линейным проводникам, а светильников – между нейтральной линией и фазами.

Потеря электронапряжения в каждом проводе трехфазной линии с учетом индуктивного сопротивления проводов подсчитывается по формуле

Формула расчета

Первый член суммы – это активная, а второй – пассивная составляющие потери напряженности. Для удобства расчетов можно пользоваться специальными таблицами или онлайн-калькуляторами. Ниже приведен пример такой таблицы, где учтены потери напряжения в трехфазной ВЛ с алюминиевыми проводами электронапряжением 0,4 кВ.

Пример таблицы

Потери напряжения определены следующей формулой:

ΔU = ΔUтабл * Ма;

Здесь ΔU—потеря напряжения, ΔUтабл — значение относительных потерь, % на 1 кВт·км, Ма — произведение передаваемой мощности Р (кВт) на длину линии, кВт·км.

Однолинейная схема линии трехфазного тока

На участке цепи

Для того, чтобы провести замер потери напряжения на участке цепи, следует:

  • Произвести замер в начале цепи.
  • Выполнить замер напряжения на самом удаленном участке.
  • Высчитать разницу и сравнить с нормативным значением. При большом падении рекомендуется провести проверку состояния проводки и заменить провода на изделия с меньшим сечением и сопротивлением.

Важно! В сетях с напряжением до 220 в потери можно определить при помощи обычного вольтметра или мультиметра.

Базовым способом расчета потери мощности может служить онлайн-калькулятор, который проводит расчеты по исходным данным (длина, сечение, нагрузка, напряжение и число фаз).

Образец калькулятора для вычисления потерь

Таким образом, вычислить и посчитать потери напряжения можно с помощью простых формул, которые для удобства уже собраны в таблицы и онлайн-калькуляторы, позволяющие автоматически вычислять величину по заданным параметрам.

причины снижения, использование формул и онлайн-калькулятора

При проектировании электросетей с небольшими токами часто проводятся расчет потерь напряжения в проводниках. Полученные результаты затем используются для определения оптимального сечения токоведущих жил. Если во время выбора проводов и кабелей будет допущена ошибка, то электросистема быстро выйдет из строя либо вовсе не запустится. Для проведения необходимых вычислений используются специальные формулы или онлайн-калькуляторы.

Причины потерь

Каждый электрик знает, что кабеля состоят из жил. Они изготавливаются из меди либо алюминия и покрыты изоляционным слоем. Для защиты от механических повреждений проводники помещаются в дополнительную полимерную оболочку. Так как токоведущие жилы плотно расположены и сжаты защитным покрытием, при большой протяженности магистрали они начинают работать по принципу конденсатора. Говоря проще, в сердечниках создается заряд, обладающий емкостным сопротивлением.

Схема потери напряжения в проводах имеет следующий вид:

  • При прохождении электротока проводник нагревается, что приводит к появлению емкостного сопротивления, являющегося частью реактивного.
  • Под воздействием процессов, протекающих в различных элементах цепи, мощность электроэнергии становится индуктивной.
  • В итоге резистивное сопротивление токоведущих жил кабеля в каждой фазе электроцепи преобразуется в активное сопротивление.
  • Провод подсоединяется на токовую нагрузку с комплексным сопротивлением по каждой жиле.
  • Если сеть трехфазная, то все три линии будут симметричными, а нейтральный проводник пропускает электроток по значению близкий к нулю.
  • Из-за общего сопротивления жил наблюдается падение напряжения по длине кабеля при прохождении тока с векторным отклонением благодаря наличию реактивной составляющей.

Если этот процесс представить графически, то показателем потерь окажется отрезок AD.

Выполнять такие вычисления вручную довольно сложно и сейчас часто используется онлайн-калькулятор. Потери напряжения, рассчитанные с его помощью, оказываются довольно точными, а погрешность минимальна.

Последствия снижения напряжения

В соответствии с нормативной документацией, потери на магистрали от трансформатора до самой удаленной точки для общественных объектов не должны превышать 9%. Что касается возможных потерь в месте ввода линии к конечному пользователю, то этот показатель должен составлять не более 4%.

В случае отклонения от указанных пределов возможны следующие последствия:

  • Энергозависимое оборудование не сможет нормально функционировать.
  • При низком напряжении на входе возможен отказ в работе электроприборов.
  • Токовая нагрузка не будет распределяться равномерно между потребителями.

К характеристикам ЛЭП предъявляются высокие требования. При их проектировании необходимо рассчитать возможные потери не только в магистральных сетях, но и вторичных.

Рекомендации по расчетам

Для расчета потерь напряжения можно использовать несколько способов. Рассмотреть стоит все, чтобы каждый электрик смог выбрать наиболее привлекательный в зависимости от ситуации.

Применение таблиц и формул

На практике при монтаже электромагистралей используются медные или алюминиевые проводники. Зная показатели удельного сопротивления этих материалов, а также силу тока и сопротивление проводов, можно использовать следующие формулы падения напряжения:

Домашний мастер и даже специалист может воспользоваться специальными таблицами. Это довольно удобный и простой способ проведения необходимых расчетов. Однако в некоторых случаях требуется получить максимально достоверный результат, учитывая показатели активного и реактивного сопротивления. В такой ситуации приходится использовать более сложную формулу:

Для обеспечения оптимальной нагрузки в трехфазной сети каждая фаза должна быть нагружена равномерно. Для решения поставленной задачи подключение электромоторов следует выполнять к линейным проводникам, а светильников – между нейтральной линией и фазами.

Онлайн сервисы

Применение формул, графиков и таблиц является довольно трудоемким процессом. Не всегда необходимо получить максимально точные результаты и в такой ситуации стоит воспользоваться онлайн-калькуляторами. Эти сервисы работают следующим образом:

  • В программу вводятся показатели силы тока, материал проводника, сечение токоведущих жил и длина магистрали.
  • Также потребуется предоставить информацию о количестве фаз, напряжению в сети, мощности и температуре линии во время эксплуатации.
  • После введения всех необходимых данных программа автоматически выполнит все нужные расчеты.

На стадии предварительного проектирования стоит воспользоваться несколькими сервисами и затем определить среднее значение. Следует признать, что определенная погрешность в расчетах при использовании онлайн-калькуляторов присутствует.

Сокращение потерь

Вполне очевидно, что потери зависят от длины проводника в магистрали. Чем этот параметр выше, тем сильнее упадет напряжение. Для сокращения потерь можно использовать несколько методов:

  • Увеличить сечение проводника для равномерного распределения нагрузки на линии.
  • Уменьшить длину кабеля, что не всегда возможно.
  • Снизить мощность тока, передаваемого по проводу большой протяженности.

Последний способ отлично работает в электросетях, имеющих несколько резервных линий. Также следует помнить, что напряжение может падать при условии увеличения температуры кабеля. Если во время прокладки кабеля использовать дополнительные мероприятия по теплоизоляции, то потери можно сократить.

В энергетической отрасли расчет падения напряжения на магистрали является одной из важнейших задач. Если все вычисления были проведены грамотно, то у потребителя не возникнет проблем с эксплуатацией электрооборудования.

Потери напряжения в кабеле: калькулятор для онлайн расчета

Потери напряжения в кабеле являются большой проблемой в случае длинного пути от источника питания к потребителю, а также высокой потребляемой мощности последнего. Неверно подобранные материалы для электрической линии (проводки), например, провода с очень тонкими жилами, начинают греться из-за низкой проводимости для электрического тока. Предоставленный нами калькулятор позволяет выполнить расчет потерь напряжения в кабеле онлайн:

Длина линии (м) / Материал кабеля:

МедьАлюминий

Сечение кабеля (мм²):

0,5 мм²0,75 мм²1,0 мм²1,5 мм²2,5 мм²4,0 мм²6,0 мм²10,0 мм²16,0 мм²25,0 мм²35,0 мм²50,0 мм²70,0 мм²95,0 мм²120 мм²

 

Мощность нагрузки (Вт) или ток (А):
Напряжение сети (В):

Мощность

1 фаза

Коэффициент мощности (cosφ):

Ток

3 фазы

Температура кабеля (°C):  
Потери напряжения (В / %)
Сопротивление провода (ом)  
Реактивная мощность (ВАр)  
Напряжение на нагрузке (В)  

Также давайте разберемся, откуда берутся потери и почему. Токопроводящие жилы изготавливают из меди и алюминия они, хоть и являются отличными проводниками, но все равно обладают определенным удельным сопротивлением, которое является активным. На любом резистивном элементе падает определенное количество Вольт, согласно закону Ома:

U=I*Rпров

В постоянном токе при расчетах потерь напряжения в кабеле фигурирует только активное сопротивление R. В то же время при работе с переменным током, например, в сетях 0.4 кВ, к активной величине добавляется и реактивная часть — они составляют полное сопротивление Z (Xl и Xc). Роль реактивной мощности очень важна в расчетах, так как она составляет 20 и более процентов от потребляемой мощности.

Для чего нужен такой расчет? Всё очень просто: чем больше R проводки – тем больше потерь, и тем сильнее греются провода. Давайте разберемся как их рассчитать вручную, но проще это сделать с помощью онлайн калькулятора. Формула определения сопротивления проводника выглядит так:

R=p*L/S

где:

  • p — удельное сопротивление;
  • L — длина;
  • S — площадь поперечного сечения.

Отсюда следует, что оно зависит от длины и площади поперечного сечения. Чем длиннее и тоньше проводник — тем больше R, а для его уменьшения нужны жилы с большим поперечным сечением.

Тогда в простейшем случае потери равны падению напряжения на линии:

dU=I*Rпров

А с учетом полной мощности для переменного тока:

Но первая формула справедлива только для одной из токопроводящих жил, а электричество, как известно, нельзя передавать по одному проводу. Его передают как минимум по двум, в трехфазной сети — по четырем проводам.

Чтобы упростить себе калькуляцию и сохранить драгоценное время — пользуйтесь онлайн калькулятором для проведения расчетов потерь напряжения в кабеле. Для этого вы должны ввести параметры:

  • длину;
  • площадь поперечного сечения токопроводящих жил;
  • величину потребляемого тока или мощности;
  • количество фаз;
  • температуру проводника;
  • COS Ф.

В результате в пару кликов онлайн калькулятор предоставит вам следующие данные:

  • потери;
  • сопротивление кабеля;
  • реактивная мощность;
  • напряжение на нагрузке.

Материалы по теме:

Расчет электрических сетей по потере напряжения

Расчет разомкнутых трехфазных сетей с равномерной нагрузкой фаз.

Потерю напряжения в трехфазной линии переменного тока до 35 кВ включительно находят по одной из приведенных формул:

В;

В;

В,

где Ii – ток i-го участка линии, А; ri, xi – активное и индуктивное сопротивления провода i-х участков линии, Ом; roi, xoi – сопротивления 1 км линии, Ом/км; cоs φ – коэффициент мощности i-й нагрузки; li – длина участка линии, км; n – количество участков линии; Рi и Qi – активная и реактивная нагрузки i-го участка линии, Вт и вар соответственно; Uн – номинальное напряжение линии, В.

Задача 2.6

Определить максимальную потерю напряжения в воздушной линии трехфазного переменного тока напряжением 35 кВ, выполненной сталеалюминевыми проводами. Среднее геометрическое расстояние между проводами Дср = 2500 мм. Схема сети представлена на рис. 2.2, где расстояния даны в километрах, а нагрузки – кВ∙А при заданных коэффициентах мощностей

 

Рис. 2.2. Схема сети

 

Определяем мощности в точках 1, 2 и 3 в комплексном виде:

(20)

Расчет мощности участков линии:

Сопротивление 1 км ВЛ 35 кВ, выполненной проводом АС70 и АС120 (см. приложение 10.3):

roAC70 = 0,42 Ом/км; xоАС70 = 0,396 Ом/км;

rоАС120 = 0,245 Ом/км; xоАС120 = 0,379 Ом/км.

Расчет потерь напряжения по участкам линии проводится по формуле потерь напряжения для трехфазной сети переменного тока с симметричной нагрузкой по фазам:

В;

В; (21)

В.

Максимальная потеря напряжения равна потерям до точки 2 (см. рис. 2.2):

ΔUmax = ΔU0–1 + ΔU1–2 = 1634 + 810 = 2444 В;

Задача 2.7

Рассчитать максимальную потерю напряжения в линии трехфазного переменного тока напряжением 10 кВ, выполненной стальными многопроволочными проводами марки ПС50. Нагрузки в киловаттах и их cos φ указаны на схеме рис. 2.3. Решить задачу при помощи диаграммы проф. В.Н. Степанова (приложение 19). Коэффициент одновременности не учитывать.



 

L 0,95

Рис. 2.3. Схема воздушной линии 10 кВ

 

Определим токи нагрузок:

, А;

А;

А;

А.

Выражаем токи нагрузок в комплексной форме:

Определяем токи на участках:

I1–2 = 3,78 – j1,83; I1–3 = 2,31 – j0,76;

I0–1 = I1–2 + I1–3 + I1 = 3,78 – j1,83 + 2,31 – j0,76 + 6,9 – j2,94 = 12,99 – j5,53.

Находим полный ток участка 0–1

А.

Определим потери напряжения по диаграмме В.Н. Степанова для проводов ПС 50 и токов, протекающих на участках (см. приложение 19):

на участке 0–1 ΔU/I = 70 В/км; ΔU0–1 = 70 ∙ 2,5 = 175 В;

на участке 1–2 ΔU/I = 18 В/км; ΔU1–2 = 13 ∙ 2,0 = 36 В;

на участке 1–3 ΔU/I = 11 В/км; ΔU1–3 = 11 ∙ 1,0 = 11 В.

Максимальная потеря напряжения до точки 2 (см. рис. 2.3):

В;

Задача 2.8

Рассчитать потерю напряжения в воздушной линии трехфазного переменного тока напряжением 10 кВ, выполненной сталеалюминевыми проводами (рис. 2.4). Среднее геометрическое расстояние между проводами Дср = 1000 мм. Расстояние в километрах, нагрузка в амперах при заданных коэффициентах мощности указаны на рисунке. Коэффициент одновременности не учитывать.

Определяем токи нагрузок в комплексном виде по формуле:

i1 = 100 × 0,88 – j100 × 0,475 = 88 – j47,5;

iq = 60 × 0,92 – j60 × 0,392 = 55 – j23,5;

i3 = 45 × 0,9 – j45 × 0,436 = 40,5 – j19,6;

i4 = 35 × 0,95 – j35 × 0,312 = 33,2 – j10,9.

 

100 L 0,88 60 L 0,92 45 L 0,9 35 L 0, 95

Рис. 2.4. Схема воздушной линии 10 кВ

Находим токи на участках линии:

Токи в комплексном виде наносим на схему (рис. 2.5):

 

1 2 3 4

88-j 47,5 55-j 23,5 40,5-j 19,6 32,2-j 10,9

Рис. 2.5. Схема воздушной линии 10 кВ

Определяем сопротивление 1 км провода из приложения 10.3 и 15:

rоАС70 = 0,42 Ом/км; xоАС70 = 0,341 Ом/км;

rоАС35 = 0,77 Ом/км; xоАС35 = 0,366 Ом/км;

Определяем потери напряжения [1]:

 

2.3.1. Выбор сечений проводов по условию наименьшего расхода
металла при заданном значении допустимой потери напряжения

Задаваясь значением индуктивного сопротивления одного километра воздушной линии xо = 0,35 ÷ 0,4 Ом/км, приближенно определяем потерю напряжения в индуктивном сопротивлении:

или (22)

где Qр – реактивная мощность; Ip – реактивный ток.

Затем определяем допустимую потерю напряжения в активных сопротивлениях линии:

ΔUa = ΔUдоп – ΔUp. (23)

Для линий, не имеющих ответвлений, и при одинаковом сечении вдоль всей линии сечение проводов определяется так:

мм2 или мм2, (24)

где Ia – активный ток, А; l – длина участка лини, м; γ – удельная проводимость, м/Ом.мм2; ΔUa – допустимая потеря напряжения в активном сопротивлении, В; Uн – номинальное напряжение сети, кВ. Расчетные значения сечений округляют до ближайшего большего стандартного.

Допустимая активная потеря напряжения на i-м участке радиальной неразветвленной линии определяется формулой

или В, (25)

а при расчете сложной разветвленной сети – формулой

В, (26)

где ΔUдопi – допустимая потеря напряжения на i-м участке линии, В; ΔUдоп – допустимая максимальная потеря напряжения в линии, В; М – моменты

Таким образом,

Мi = Iili; Mi = Sili. (27)

Здесь Ii и Si – ток или мощность i-го участка линии; l – длина i-го участка линии, км.

Задача 2.9

Определить сечения сталеалюминевых проводов на участках воздушной линии трехфазного переменного тока напряжением 10 кВ, если допустимая потеря напряжения составляет 6 %, а среднее геометрическое расстояние между проводами Дср = 1000 мм. Схема сети приведена на рис. 2.6, расстояния указаны в километрах, а мощности – в киловаттах и киловарах.

Расчет провести для двух случаев: при постоянном сечении проводов вдоль всей линии и различных сечениях на участках, но при минимальных затратах металла.

Определяем допустимую потерю напряжения:

3 км 1 2 км 2 2,5 км 3 Ś1 = 300 – j100;

 

0 Ś2 = 240 – j150;

 

760 – j365 460 – j225 220 – j105 Ś3 = 220 – j105;

Ś1 Ś2 Ś3

Рис. 2.6. Схема воздушной линии 10 кВ

Задаемся xo = 0,35 Ом/км и определяем потери напряжения в реактивных сопротивлениях по формуле

Допустимые потери напряжения в активных сопротивлениях находят по формуле (23) ΔUа0-3 = 600 – 187 = 413 В. Сечение провода, одинаковое по всей длине, определяется по формуле:

Выбираем ближайшее большее – 35 мм2 (провод АС35) [см. приложение 10.3].

Ниже приведен расчет для разных сечений проводов по участкам линии.

Распределяем допустимые потери напряжения в активных сопротивлениях по участкам в соответствии с формулой

Определяем сечения проводов на участках линии по формуле

(28)

Ближайшее стандартное сечение АС35 таково:

Ближайшее стандартное сечение АС25 следующее:

Ближайшее стандартное сечение АС16.

Пример служит иллюстрацией метода выбора сечений проводов в воздушных линиях на минимум расхода металла. Требования механической прочности линий напряжением в ВЛ 10 кВ разрешают применять провода начиная с АС35.

Задача 2.10

Рассчитать сеть напряжением 10 кВ на минимум расхода металла. Допустимая потеря напряжения равна 4 %. Нагрузки на схеме рис. 2.7 указаны в киловольт-амперах, а длина – в километрах. Там же приведен cos φ нагрузок.

Среднее геометрическое расстояние между проводами Дср = 1000 мм. Коэффициент одновременности не учитывать.

Рис. 2.7. Схема воздушной линии 10 кВ

Выражаем нагрузки в комплексной форме по формуле

Находим мощности на участках сети:

Вычисляем моменты реактивных мощностей:

квар. км;

квар. км;

квар. км;

квар. км;

 

МР0–4 = М0–2 + М2–4 = 1950,4 + 405 = 2355,4 квар.км;

МР0–8 = МР0–2 + МР2–5 + МР5–8 = 1950,4 + 276,6 + 152,7 = 2379,7 квар. км;

МР0–10 = МР0–2 + МР2–5 + МР5–10 = 1950,4 + 276,6 + 120,1 = 2347,1 квар. км.

Средний момент реактивных мощностей как среднеарифметическое:

Определяем среднюю максимальную потерю напряжения в реактивных сопротивлениях по формуле (22):

где xо – среднее удельное реактивное сопротивление сети, равное 0,4 Ом/км.

Допустимая максимальная потеря напряжения в сети такова:

ΔUДОПа = ΔUДОП – ΔUр = 400 – 94 = 306 В.

Рассчитываем моменты активных мощностей:

кВт×км;

Ма2–5 = 697 кВт×км;

кВт×км;

Ма5–6 = 162 кВт×км;

кВт×км;

кВт×км.

Суммарный момент ∑Ма = 7184 кВт×км.

Распределяем допустимые активные потери напряжения по участкам и рассчитываем сечения проводов по формулам (25) и (24) соответственно. Участок 0–2

В;

мм2.

Выбираем провод АС70.

Действительная потеря напряжения

В.

Остаточная потеря напряжения

ΔUа ост = 306 – 212 = 94 В.

Участок 2–5

В;

мм2.

Выбираем провод АС35

Фактические потери напряжения

В;

ΔUа ост = ΔUа 5–6 = ΔUа 5–10 = 94 – 62,3 = 31,7 В.

Участок 5–6

мм2.

Стандартный провод АС16, но выбираем провод АС35 (по требованию надежности электроснабжения).

мм2.

Стандартный провод АС25, выбираем провод АС35.

Участок 5–8

мм2.

Выбираем провод АС35.

Участок 2–4

ΔUа2–4 = 94 B;

мм2.

Выбираем провод АС35.

На участках 5–6 и 5–10 выбираем провод АС35 из условия механической прочности.

Рассчитываем действительные потери напряжения на участках сети по формуле (19):

В,

где rо и xo взяты из приложений 12, 26 и 27.

Таким образом,

rоАС70 = 0,42 Ом/км; xoАС70 = 0,341 Ом/км;

rоАС35 = 0,77 Ом/км; xАС35 = 0,366 Ом/км;

Суммарные потери напряжения до наиболее удаленных точек сети:

ΔU0–10 = ΔU0–2 + ΔU2–10 = 265,7 + 88,3 = 354 В;

ΔU0–8 = ΔU0–2 + ΔU2–8 = 265,7 + 99,1 = 365 В;

ΔU2–4 = ΔU0–2 + ΔU2–4 = 265,7 + 86,7 = 352 В;

Наибольшая потеря напряжения – до точки 8.

Поэтому


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Калькулятор падения напряжения

Калькулятор падения напряжения в проводе / кабеле и способ его расчета.

Калькулятор падения напряжения

* при 68 ° F или 20 ° C

** Результаты могут отличаться для реальных проволок: различное удельное сопротивление материала и количество жил в проволоке.

*** Для провода длиной 2×10 футов длина провода должна составлять 10 футов.

Калькулятор калибра провода ►

Расчет падения напряжения

DC / однофазный расчет

Падение напряжения V в вольтах (В) равно току провода I в амперах (А), умноженному на 2 умноженной на длину одностороннего провода L в футах (футах), умноженного на сопротивление провода на 1000 футов R в омах (Ом / kft), деленное на 1000:

В падение (В) = I провод (A) × R провод (Ом)

= I провод (A) × (2 × L (фут) × R провод (Ω / kft) /1000 (ft / kft) )

Падение напряжения V в вольтах (В) равно току провода I в амперах (А), умноженному на 2. длина одностороннего провода L в метрах (м), умноженная на сопротивление провода на 1000 метров R в омах (Ом / км), деленное на 1000:

В падение (В) = I провод (A) × R провод (Ом)

= I провод (A) × (2 × L (м) × R провод (Ом / км) /1000 (м / км) )

3-фазный расчет

Падение линейного напряжения V в вольтах (В) равно квадратному корню из 3-кратного значения тока провода I в амперах (A), умноженного на длина одностороннего провода L в футах (футах), умноженная на сопротивление провода на 1000 футов R в омах (Ω / kft), деленное на 1000:

В падение (В) = √3 × I провод (A) × R провод (Ом)

= 1.732 × I провод (A) × ( L (фут) × R провод (Ом / кВт) /1000 (фут / кВт) )

Падение линейного напряжения V в вольтах (В) равно квадратному корню из 3-кратного значения тока провода I в амперах (A), умноженного на длина одностороннего провода L в метрах (м), умноженная на сопротивление провода на 1000 метры R в омах (Ом / км) разделить на 1000:

В падение (В) = √3 × I провод (A) × R провод (Ом)

= 1.732 × I провод (A) × ( L (м) × R провод (Ом / км) /1000 (м / км) )

Расчет диаметра проволоки

Диаметр проволоки n калибра d n дюймов (дюймов) равен 0,005 дюйма, умноженному на 92 в степени 36 минус калибр n, деленное на 39:

d n (дюйм) = 0,005 дюйма × 92 (36- n ) / 39

Диаметр проволоки n-го калибра d n в миллиметрах (мм) равен 0.127 мм умножить на 92 в степени 36 минус число n, разделенное на 39:

d n (мм) = 0,127 мм × 92 (36- n ) / 39

Расчет площади поперечного сечения провода

Площадь поперечного сечения провода n-го калибра A n в килокруглых мил (kcmil) равна 1000 диаметрам квадратного провода d в ​​дюймах (дюймах):

A n (kcmil) = 1000 × d n 2 = 0.025 дюйм 2 × 92 (36- n ) / 19,5

Площадь поперечного сечения провода калибра n A n в квадратных дюймах (в дюймах 2 ) равно пи, деленному на 4 диаметра квадратной проволоки d в дюймах (дюймах):

A n (дюйм 2 ) = (π / 4) × d n 2 = 0,000019635 дюйм 2 × 92 (36- n ) / 19,5

Площадь поперечного сечения провода калибра n А n в квадратных миллиметрах (мм 2 ) равно pi, деленному на 4, умноженное на диаметр квадратной проволоки d в миллиметрах (мм):

A n (мм 2 ) = (π / 4) × d n 2 = 0.012668 мм 2 × 92 (36- n ) /19,5

Расчет сопротивления проводов

Сопротивление провода калибра n R в Ом на килофит (Ом / кфут) равно 0,3048 × 1000000000 удельному сопротивлению провода ρ дюйм Ом-метр (Ом · м) разделить на 25,4 2 , умноженное на площадь поперечного сечения A n в квадратных дюймах (в 2 ):

R n (Ом / kft) = 0,3048 × 10 9 × ρ (Ом · м) / (25.4 2 × A n 2 ) )

Сопротивление R провода калибра n в Ом на километр (Ом / км) равно 1000000000 удельному сопротивлению провода ρ дюйм Ом-метры (Ом · м), разделенные на площадь поперечного сечения A n в квадратных миллиметрах (мм 2 ):

R n (Ом / км) = 10 9 × ρ (Ом · м) / A n (мм 2 )

AWG диаграмма

AWG # Диаметр
(дюйм)
Диаметр
(мм)
Площадь
(тыс. Км)
Площадь
(мм 2 )
0000 (4/0) 0.4600 11,6840 211,6000 107.2193
000 (3/0) 0,4096 10,4049 167.8064 85.0288
00 (2/0) 0,3648 9,2658 133.0765 67.4309
0 (1/0) 0,3249 8.2515 105,5345 53,4751
1 0,2893 7,3481 83,6927 42,4077
2 0,2576 6.5437 66,3713 33,6308
3 0,2294 5,8273 52,6348 26.6705
4 0,2043 5,1894 41.7413 21.1506
5 0,1819 4,6213 33.1024 16,7732
6 0,1620 4,1154 26,2514 13.3018
7 0.1443 3,6649 20,8183 10,5 488
8 0,1285 3,2636 16,5097 8,3656
9 0,1144 2.9064 13,0927 6,6342
10 0,1019 2,5882 10.3830 5,2612
11 0,0907 2.3048 8,2341 4,1723
12 0,0808 2,0525 6.5299 3,3088
13 0,0720 1,8278 5,1785 2,6240
14 0.0641 1,6277 4,1067 2,0809
15 0,0571 1.4495 3,2568 1,6502
16 0,0508 1,2908 2,5827 1,3087
17 0,0453 1,1495 2.0482 1,0378
18 0,0403 1.0237 1,6243 0,8230
19 0,0359 0,9116 1,2881 0,6527
20 0,0320 0,8118 1.0215 0,5176
21 0.0285 0,7229 0,8101 0,4105
22 0,0253 0,6438 0,6424 0,3255
23 0,0226 0,5733 0,5095 0,2582
24 0,0201 0,5106 0.4040 0,2047
25 0,0179 0,4547 0,3204 0,1624
26 0,0159 0,4049 0,2541 0,128
27 0,0142 0,3606 0.2015 0,1021
28 0.0126 0,3211 0,1598 0,0810
29 0,0113 0,2859 0,1267 0,0642
30 0,0100 0,2546 0,1005 0,0509
31 0,0089 0,2268 0.0797 0,0404
32 0,0080 0,2019 0,0632 0,0320
33 0,0071 0,1798 0,0501 0,0254
34 0,0063 0,1601 0,0398 0,0201
35 0.0056 0,1426 0,0315 0,0160
36 0,0050 0,1270 0,0250 0,0127
37 0,0045 0,1131 0,0198 0,0100
38 0,0040 0,1007 0.0157 0,0080
39 0,0035 0,0897 0,0125 0,0063
40 0,0031 0,0799 0,0099 0,0050


См. Также

Децибел в усиление и потерю напряжения преобразование вычислений преобразование электроники усилителя усиления

Прирост:
1) Ручка обычно находится в верхней части каждого входного канала на звуковой плате, используется
для установки входных уровней отдельных каналов в относительно равные позиции.
2) Степень увеличения мощности аудиосигнала, часто выражаемая в дБ.

Усиление: Мера того, насколько схема усиливает сигнал. Прирост можно указать как
отношение входного к выходному напряжению, току или мощности, например коэффициент усиления по напряжению 4 или
усиление мощности 2 или его можно выразить в децибелах, например, линейный усилитель с
усиление 10 дБ.

Кондуктивная потеря слуха: потеря чувствительности к звуку в результате
аномалия или закупорка наружного или среднего уха.Самый распространенный
Причина кондуктивной тугоухости — жидкость в среднем ухе или инфекция. Прочие причины
включают скопление серы в слуховом проходе, отверстие в барабанной перепонке или повреждение крошечного
кости среднего уха.

Прибыль или убыток: Это обратные числа; они будут выдаваться несколькими способами.
Обычно это выражается в виде отношения. Его можно выразить как отношение первичной к
вторичные импедансы звукового трансформатора.
Это выражается в виде прибыли или убытка =
Это напряжение также может быть выражено в дБ.
Дается формулой:
также напряжения в первичной и вторичной обмотках.

дБ (децибел): Метод выражения напряжения, мощности, усиления, потерь или частоты в
логарифмическая форма относительно эталона. Типичные ссылки включают вольт, ватт или Гц.
Децибелы рассчитываются с использованием выражения: Уровень в децибелах L = 20 × log (x / y) или
L = 10 · log (x / y).

Аттенюатор с регулируемым напряжением (VCA):
Подобен усилителю, управляемому напряжением, за исключением того, что усилитель без управления
напряжение, подаваемое на него, не имеет ни усиления, ни потерь; по мере увеличения управляющего напряжения
к нему усилитель снижает коэффициент усиления, вызывая потерю амплитуды сигнала.

Расчет технических потерь линии передачи / распределения:

Введение:

  • Есть два типа потерь в линии передачи и распределения.
  • (1) Технические потери и
  • (2) Коммерческие убытки.
  • Необходимо рассчитать технические и коммерческие потери. Обычно технические и коммерческие потери рассчитываются отдельно. Транспортные (технические) потери относятся непосредственно к тарифу на электроэнергию, но коммерческие потери не распространяются на всех потребителей.
  • Технические потери в распределительной линии в основном зависят от электрической нагрузки, типа и размера проводника, длины линии и т. Д.
  • Попробуем рассчитать Технические потери одной из следующих ЛЭП 11 кВ

Пример:

  • Распределительная линия 11 кВ имеет следующий параметр.
  • Основная протяженность ВЛ 11 кВ 6,18 км.
  • Всего шт. распределительного трансформатора на фидере 25 кВА = 3 шт., 63 кВА = 3 шт., 100 кВА = 1 шт.
  • Потери в железе трансформатора 25 кВА = 100 Вт, потери в меди = 720 Вт, средние потери в линии LT = 63 Вт.
  • Потери в железе трансформатора 63 кВА = 200 Вт, потери в меди = 1300 Вт, средние потери в линии LT = 260 Вт.
  • Потери в железе трансформатора 100 кВА = 290 Вт, потери в меди = 1850 Вт, потери в линии LT = 1380 Вт.
  • Максимальный усилитель составляет 12 А.
  • Единица, отправленная в фидер, составляет 4 кВтч
  • Единица, проданная во время подачи из фидера, составляет 353592 кВтч
  • Нормативный коэффициент разнообразия нагрузки для городского питателя составляет 1,5, а для сельского питателя — 2,0

Расчет:

Общая подключенная нагрузка = количество подключенных трансформаторов.

  • Общая подключенная нагрузка = (25 × 3) + (63 × 3) + (100 × 1).
  • Общая подключенная нагрузка = 364 кВА.

Пиковая нагрузка = 1,732 x напряжение сети x макс. Ток

  • Пиковая нагрузка = 1,732x11x12
  • Пиковая нагрузка = 228 кВА.

Коэффициент разнесения (DF) = подключенная нагрузка (в кВА) / пиковая нагрузка.

  • Фактор разнообразия (DF) = 364/228
  • Коэффициент разнообразия (DF) = 1,15

Коэффициент нагрузки (LF) = Отправленный блок (в кВтч) / 1,732 x напряжение сети x макс. х П.F. x 8760

  • Коэффициент нагрузки (LF) = 4 / 1,732x11x12x0,8 × 8760
  • Коэффициент нагрузки (LF) = 0,3060

Коэффициент нагрузки с потерями (LLF) = (0,8 x LFx LF) + (0,2 x LF)

  • Коэффициент нагрузки с потерями (LLF) = (0,8 x 0,3060 x 0,3060) + (0,2 x 0,306)
  • Коэффициент нагрузки с потерями (LLF) = 0,1361

Расчет потерь в стали:

  • Общая годовая потеря железа в кВтч = потеря в железе в ваттах X Количество TC на питателе X8760 / 1000
  • Общая годовая потеря железа (25 кВА TC) = 100x3x8760 / 1000 = 2628 кВтч
  • Общая годовая потеря железа (63 кВА TC) = 200x3x8760 / 1000 = 5256 кВтч
  • Общие годовые потери железа (100 кВА TC) = 290x3x8760 / 1000 = 2540 кВтч
  • Общая годовая потеря железа = 2628 + 5256 + 2540 = 10424 кВт / ч

Расчет потерь меди:

  • Общая годовая потеря меди в кВтч = потеря меди в ваттах XNos TC на питателе LFX LF X8760 / 1000
  • Общая годовая потеря меди (25 кВА TC) = 720x3x0.3 × 0,3 × 8760/1000 = 1771 кВт / ч
  • Общая годовая потеря меди (63 кВА TC) = 1300x3x0,3 × 0,3 × 8760/1000 = 3199 кВтч
  • Общие годовые потери меди (100 кВА TC) = 1850x1x0,3 × 0,3 × 8760/1000 = 1458 кВтч
  • Общая годовая потеря меди = 1771 + 3199 + 1458 = 6490 кВт / ч

Потери в линии HT (кВтч) = 0,105 x (нагрузка соединения x 2) x длина x сопротивление x LLF / (LDF x DF x DF x 2)

  • Потери в линии HT = 1,05 x (265 × 2) x 6,18 x 0,54 x 0,1361 / 1,5 x 1,15 x1,15 x 2
  • Потери в линии HT = 831 кВтч

Пиковые потери мощности = (3 x полные потери в линии LT) / (PPLxDFxDFx 1000)

  • Пиковые потери мощности = 3 x (3 × 63 + 3 × 260 + 1 × 1380) / 1.15 х 1,15 х 1000
  • Пиковые потери мощности = 3,0

Потери LT в линии (кВтч) = (PPL.) X (LLF) x 8760

  • LT Line Loses = 3 x 0,1361 x 8760
  • Потери LT Line = 3315 кВтч

Общие технические потери = (Потери в линии HT + потери в линии LT + Годовые потери меди + Годовые потери в железе)

  • Общие технические потери = (831+ 3315 + 10424 + 6490)
  • Общие технические потери = 21061 кВтч

% Технические потери = (Общие убытки) / (Единицы, отправленные ежегодно) x 100

  • % технических потерь = (21061/4) x100 = 4.30%

% Технические потери = 4,30%

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

% PDF-1.4 % 47 0 объект > endobj xref 47 75 0000000016 00000 н. 0000001848 00000 н. 0000002404 00000 н. 0000002619 00000 н. 0000002683 00000 п. 0000002814 00000 н. 0000002948 00000 н. 0000003100 00000 н. 0000003216 00000 н. 0000003366 00000 н. 0000003518 00000 н. 0000003667 00000 н. 0000003726 00000 н. 0000003785 00000 н. 0000003844 00000 н. 0000003995 00000 н. 0000004130 00000 н. 0000004239 00000 п. 0000004338 00000 п. 0000004436 00000 н. 0000004548 00000 н. 0000004661 00000 п. 0000004770 00000 н. 0000004927 00000 н. 0000005207 00000 н. 0000005439 00000 п. 0000005630 00000 н. 0000005978 00000 п. 0000006201 00000 н. 0000006348 00000 п. 0000006479 00000 н. 0000006841 00000 н. 0000007203 00000 н. 0000007565 00000 н. 0000007927 00000 н. 0000008095 00000 н. 0000008420 00000 н. 0000008476 00000 н. 0000008686 00000 н. 0000008899 00000 н. 0000009067 00000 н. 0000009254 00000 н. 0000009607 00000 н. 0000009697 00000 н. 0000010010 00000 п. 0000010076 00000 п. 0000010186 00000 п. 0000010759 00000 п. 0000010955 00000 п. 0000011131 00000 п. 0000011454 00000 п. 0000011648 00000 п. 0000011993 00000 п. 0000012015 00000 п. 0000016574 00000 п. 0000017040 00000 п. 0000017220 00000 н. 0000017243 00000 п. 0000021155 00000 п. 0000021178 00000 п. 0000024116 00000 п. 0000024139 00000 п. 0000027231 00000 п. 0000027254 00000 п. 0000030361 00000 п. 0000030384 00000 п. 0000033386 00000 п. 0000033573 00000 п. 0000033993 00000 п. 0000034016 00000 п. 0000037103 00000 п. 0000037126 00000 п. 0000040404 00000 п. 0000001963 00000 н. 0000002382 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 48 0 объект > endobj 120 0 объект > ручей Hb«f«_dπ

Потери напряжения в топливных элементах — Большая химическая энциклопедия

Было замечено, что в потерях напряжения в твердооксидных топливных элементах преобладает омическая поляризация, и что наиболее значительный вклад в омическую поляризацию вносит межфазное сопротивление между анодом и электролитом (23).Это межфазное сопротивление зависит от распределения никеля в аноде. Был разработан процесс PMSS (пиролиз суспензии металлического мыла), в котором частицы NiO окружены тонкими пленками или мелкими осадками оксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия (YSZ), для улучшения дисперсии никеля и усиления адгезии анода к электролиту YSZ. Это может помочь уменьшить несоответствие теплового расширения анода и электролита. [Стр.184]

В диапазоне высоких плотностей тока массоперенос реагентов и продуктов становится ограничивающим фактором.Таким образом, концентрация окислителя и топлива значительно снижается при высоких плотностях тока, и они вызывают потери напряжения в топливных элементах. Механизмы массопереноса в топливном элементе включают конвекцию, диффузию и / или конвективность. Упрощение (17.1) для простой концентрационной поляризации показано в (17.4). Таким образом, 7ii, можно также определить как плотность тока, где … [Pg.356]

В случае обезвоживания мембранного электрода электрическая проводимость мембраны уменьшается, а омическое сопротивление увеличивается, и, таким образом, внутренняя потеря напряжения топливного элемента будет будь еще серьезнее, ведущий… [Pg.284]

Как мы упоминали ранее, одна из потерь напряжения топливных элементов — потеря массопереноса или потеря концентрации, вызванная более низким распределением концентрации газа-реагента в местах реакции. Массовый перенос устанавливает распределение концентрации газа-реагента в каналах подачи газа и в электродах топливного элемента и, следовательно, в распределении локальных плотностей тока. Скорости подачи газа к поверхности раздела анод-мембрана и катод-мембрана должны быть достаточными для удовлетворения скорости потребления газа, определяемой скоростями электрохимической реакции.Любая недостаточная подача газа к участкам реакции может вызвать вялость реакций и вызвать потерю массопереноса и снижение выходного напряжения топливного элемента. [Стр.268]

Омические потери при напряжениях топливных элементов, 12 207 Омическая поляризация, батареи, 3 425–426 Число Онезорге, 23 183, 190 Поглощение масла кремнеземом, 22 371 Присадки к маслу … [Стр.643 ]

Полезная работа (электрическая энергия) получается от топливного элемента только тогда, когда потребляется разумный ток, но фактический потенциал элемента уменьшается по сравнению с его равновесным потенциалом из-за необратимых потерь, как показано на рисунке 2-2 ».Несколько источников способствуют необратимым потерям в практическом топливном элементе. Потери, которые часто называют поляризацией, перенапряжением или перенапряжением (ri), возникают в основном из трех источников: (1) активационная поляризация (r act), (2) омическая поляризация (rjohm) и (3) концентрационная поляризация (ricoiic). — Эти потери приводят к тому, что напряжение элемента (V) для топливного элемента меньше его идеального потенциала E (V = E — потери). [Pg.57]

РИСУНОК 12.2 Схематическое изображение различных потерь от перенапряжения идеальных и кажущихся вольт-амперных характеристик топливного элемента.[Pg.255]

Для продуктов риформинга с высокой концентрацией CO (> 10 ppm) топливный элемент PEM с анодом из сплава Pt / Ru по-прежнему страдает от значительной потери напряжения элемента, особенно в области с высоким содержанием CD, поскольку Максимальный ток окисления CO возникает от 0,39 до 0,6 При его начальном потенциале (плотность тока окисления анода Pt / Ru способна окислять только несколько ppm CO. Потенциал воспламенения, определяемый как потенциал, при котором CD увеличивается примерно на два порядка величины … [Стр.260]

Рабочие характеристики топливного элемента характеризуются его выходным напряжением и плотностью тока, которые определяются как ток на единицу площади элемента. Напряжение топливного элемента падает при более высоких токах из-за увеличения потерь каталитической активации, ионного и электронного сопротивления в элементе и ограничений массопереноса. Таким образом, эффективность ячейки пропорциональна отношению измеренного напряжения к идеальному напряжению ячейки (1,23 В и 1,21 В для водорода и метанола при 25 ° C соответственно).[Pg.1808]

Напряжение топливного элемента как функция плотности тока можно увидеть на рисунке 2. Значение 1,2 В представляет собой теоретически без потерь напряжение. Мы видим, что фактическое напряжение ячейки (включая напряжение холостого хода) всегда ниже этого значения. Кривая, показанная на Рисунке 2, важна с точки зрения эффективности, поскольку правило устанавливает прямо пропорциональную зависимость между эффективностью и напряжением топливного элемента. [Pg.1584]

Форма вольт-амперной характеристики топливного элемента, показанная на рисунке 2, является результатом четырех основных потерь, которые подробно описаны ниже.[Pg.1584]

Кинетика HOR на Pt катализаторах в PEMFC настолько высока, что потери напряжения ячейки на аноде незначительны [22]. По-видимому, это не так в топливных элементах с щелочной мембраной [3]. [Pg.28]

Рис. 1.3 Схема для расчета потерь напряжения в топливном элементе (обсуждение см. В тексте). ACL и CCL — это аббревиатуры анодного и катодного слоев катализатора соответственно. Желтые заштрихованные области указывают напряжение локальной поляризации r].Для простоты протонная проводимость слоев катализатора принята равной протонной проводимости объемной мембраны (иначе кривая теряет плавность на границах раздела мембран). Обратите внимание, что потеря напряжения на половинной ячейке определяется значением перенапряжения на границе слоя катализатора / мембраны.
Вышеописанные потери напряжения можно описать концептуально простым уравнением, описывающим напряжение топливного элемента Eceii как функцию плотности тока, т.е… [Pg.344]

Другой способ рассмотреть влияние проводимости мембраны на характеристики топливного элемента показан на рис. 17.5. На рисунке 17.5a показана проводимость нескольких различных мембран EW в зависимости от температуры, когда атмосфера внутри кондуктометрической ячейки поддерживается при фиксированной точке росы 80 ° C [17]. Когда кондуктометрическая ячейка имеет температуру 80 ° C, относительная влажность составляет 100%. По мере увеличения температуры ячейки% относительной влажности при фиксированной точке росы уменьшается, вызывая уменьшение проводимости мембраны. Это похоже на ситуацию в некоторых приложениях PEMFC, где температура ячейки может повышаться, а уровень влажности поступающих газов остается постоянным.График на рис. 17.5b использует те же данные. Здесь проводимость используется для расчета сопротивления мембраны 25 мкм, и, используя закон Ома, это сопротивление используется для расчета потерь напряжения (омических потерь), которые можно увидеть в топливном элементе при плотности тока 0,6 А / см [17 ]. Это представляет собой потерю производительности топливного элемента из-за потери проводимости мембраны (конечно, не единственное снижение производительности в этих условиях). [Pg.586]

UTC Fuel Cells сообщает, что эффективность его новейших электростанций в начале эксплуатации составляет 40 процентов от LHV.Потеря жизни младенца быстро снижает эффективность до 38 процентов, но затем происходит небольшое снижение эффективности в течение следующих 40 000 часов (ожидаемый срок службы элемента), что приводит к средней эффективности в течение всего срока службы 37 процентов (3). Предполагая, что потеря эффективности происходит исключительно из-за потери напряжения элемента, максимальная скорость деградации может быть определена как … [Pg.149]

Фактический потенциал топливного элемента уменьшается от его полного потенциала, потенциала Nemst, из-за безвозвратные потери. Множественные явления способствуют необратимым потерям в реальном топливном элементе.Для реакции окисления водорода функция напряжения топливного элемента, E, обычно определяется как [42-44] … [Pg.42]


Расчет потерь напряжения Бесплатная загрузка для Windows

T&D CORPORATION 14 Бесплатное ПО

Он измеряет, записывает и отображает напряжение для регистратора данных VR-71.

1 MC Group Inc.240 Условно-бесплатное ПО

Калькулятор падения напряжения

предоставляет всю информацию, необходимую для определения размеров фидеров.

Безопасность напряжения 6 Демо

Voltage SecureMail использует проверенные технологии шифрования и инновации.

Мурата Производство. Компания с ограниченной ответственностью. 37 Бесплатное ПО

Рассчитывает температурные характеристики по выходному напряжению микросхемы Murata.

1 Корпорация EVGA 8 Бесплатное ПО

Позволяет установить индивидуальный уровень напряжения для видеокарты GTX 295.

2 Упрощенные офисные программные системы 343 Бесплатное ПО

Калькулятор падения напряжения

— это инструмент для расчета силы тока, расстояния и т. Д.

Программа похудания Actabit 32 Условно-бесплатное ПО

Калькулятор

BMR поможет вам узнать количество калорий, которое вам необходимо ежедневно для поддержания вашего веса. Вы ….

6 AB-Tools.com 1,224 Бесплатное ПО

Позволяет рассчитать резисторы и сгенерировать их цветовой код.

Sennheiser electronic GmbH & Co. KG 17 Бесплатное ПО

Рассчитайте напряжение питания на отдельных участках кабельной стяжки.

42 DL5SWB 986 Бесплатное ПО

Программный калькулятор для расчета тороидальных катушек и воздушных змеевиков.

2 MC Group Inc.421 Условно-бесплатное ПО

Знайте правильную защиту от перегрузки и провода, соответствующие размеру и типу трансформатора.

TechEng Designs®, подразделение. из Neal Blackburn Management Services, Inc. Коммерческий

Просто отлично подходит для расчета потерь тепла и необходимой изоляции!

Trace Software International 1 Демо

Позволяет производить расчет электроустановок низкого напряжения.

1 Watts Radiant 48 Демо

Radiantworks — это программный пакет для расчета и проектирования тепловых потерь.

MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION 40 Бесплатное ПО

Это программа расчета средних потерь для модулей IGBT и IPM Mitsubishi.

LPGTECH Sp.z o.o. 83 Бесплатное ПО

Изменяет напряжение с расходомера на другое напряжение.

1 Гуон 2 Демо

Public Loss Simulator моделирует процесс потери на уровне транзакции претензии.

NIOSH 44 Бесплатное ПО

Симулятор потери слуха — это инструмент, способствующий профилактике потери слуха.

1 CalendarScripts 23 Бесплатное ПО

Weight Loss Calculator — это бесплатный калькулятор потери веса.

1 Корпорация ADAPT 9 Коммерческий

Он рассчитывает удлинение, потери на трение и потери при длительном напряжении.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *