超过低压供电半径,有什么措施可以提升末端电压?
变压器800kVA供电距离1000米,负载90kW,末端电压只有320V了,如何提升?
就是说目前三相线路电压降达到了380-320=60V,换算到每根导线上的电压降是60÷1.732=35V。这是因为导线有电阻,线路越长电阻越大,电流通过电阻就会造成电压降,从而使末端电压不达标。
那么要使末端电压达标,减小线路电阻是有效途径之一,还有就是减小负荷电流,也会减小线路电压降。此外提高变压器输出电压,也能弥补末端电压过低,还有是采用调压器,把末端电压调上来。
Y280M-4、90kW三相异步电动机的额定电流为164A,效率93.6%,功率因数0.89。按常规这个电机配70m㎡至多95m㎡的铜线。
如果用的是95m㎡的铜线,用公式△U=IρL/S可计算出的电压降。
已知:I=164A
ρ=0.02(铜电阻率)
L=1000米
S=95m㎡
△U=IρL/S=164×0.02×1000÷95=34.5V
就是说用95m㎡铜线时,单根导线上的电压降达34.5V,这与题主的情况基本相附,估计题主目前至少使用的是95m㎡的铜线。
但是按照电动机的供电要求,末端电压只允许降低5%,也就是三相电压降19V,换算到单根导线上的电压降是19÷1.732=11V。在只允许△U=11V时,可用公式S=IρL/△U计算出导线截面积。
S=164×0.02×1000÷11=298m㎡
就是说当变压器输出端电压是380V时,至少要用300m㎡的铜线才能保证90kW电动机在距离1000米时,末端电压达到361V,在5%的允许范围内。
以上仅是根据导线电阻计算出的结果,还未考虑接触电阻与线路电感等因素造成的电压降。但是变压器空载输出电压为400V,在满负荷时才降为380V,因此一般变压器负载率在70%左右,都能保持390V左右的输出电压,也就是末端电压还可提高10V左右,完全能满足要求。
但是用300m㎡的导线太粗了,敷设困难价格也不小。可见单纯用加大导线截面积的方法不太实际,可以说是一种浪费。
另一途径是升高变压器输出电压,配电变压器可通过分接开关调高5%输出电压,使电压升高到420V,在一般情况下保证输出电压在410V是没问题的,这样410-361=49V,换算到单根导线上的电压降是49÷1.732=28.3V。
S=164×0.02×1000÷28.3=115.9m㎡
这样用120m㎡的铜线就可以了。
如果变压器负荷很轻,输出端电压在负载情况下也能保持420V,那么420-361=59V,换算到单根导线电压降是34V,开头已计算过用95m㎡的铜线时△U=34.5V,所以当调高电压后用95m㎡铜线已能基本满足要求。
可见调高电压是最简单经济的方法。
但调高电压到420V,依然用95m㎡铜线,实际使用中万一电压还是达不到361V怎么办?虽然可用增加导线截面积来解决,但也可从减小电动机工作电流来想办法减小电压降,使末端电压达标。
电动机是感性负载,可用电容器进行无功就地补偿,使电动机只向变压器取用有功电流,无功电流由电容器提供。
根据电动机参数,输出功率P1=90kW、电流I=164A、效率η=0.936、功率因数cosφ=0.89。
电动机总的有功功率
P=P1/η=90÷0.936=96kW
有功电流
=P/√3U=96000÷(380×1.732)=146A
根据cosφ=P/S
电动机视在功率为
S=P/cosφ=96÷0.89=108kVA
根据功率三角形公式S²=P²+Q²
Q²=S²-P²=108²-96²=2448
Q=49kVar(千乏)
电动机的无功功率是49千乏,也就是要用49千乏的电力电容器作就地补偿。
但是无功补偿不适合频繁起停的电动机,这种全补偿的电容器要单独控制,电动起动时可以把电机与电容同时投入,或先把电容与电机连接后再接通电源,停机时先切除电容,后切除电机;电容切除电源后要连接放电电阻放电,电容的残余电压必须小于50V后才可重新接入电源。
电容与电机连接的情况下,电机不允许切除电源,否则电机脱离电源后靠惯性运转,此时因连接着较大容量电容,电动机会变成发电机,产生危险电压。
电动机经过电容无功补偿后,导线上只通过有功电流146A,其造成的电压降为
△U=146×0.02×1000/95=30.7V
相比原来34.5-30.7=3.8V,换算到到三相电压降3.8×1.732=6.6V。
可见通过电容补偿后,可提高末端电压6V左右。
超过低压供电半径,有什么措施可以提升末端电压?
超过低压供电半径,有什么措施可以 提升末端电压?
临时施工用的电,在施工隧道洞口装了800 kVA变压器一台,现在低压出线路径1000米,到里面最大的一个喷浆机90千瓦,末端电压交流320 V左右,电压压降较大吗?有什么措施可以提升末 端电压?
★800KVA的变压器的额定电流为1.44×800=1152A,而隧道施工为了安全起见,最好将隧道里面的供电用电力电缆,建议将其负载分为三路输出至负载。因为低压供电半径已经被1000米距离定型了,所以必须将电力电缆增加一个等级。
正常情况下铜芯电力电缆185mm²电缆的安全载流量为490A,但是它由于供电距离太长,电缆的内阻会使末端的电压压降增加,故此时这种规格的电力电缆仅视为120mm²比较靠谱。而120mm²电力电缆的长期连续允许载流量为375A。
如果分为三路185mm²电力电缆供电,即便是1000米距离,按照375×3=1125A,已经非常接近800KVA的电力变压器的额定输出值的1152A了。
长距离、大功率的隧道施工,最好是将电力电缆用园托盘放线,因为这种规格的电力电缆非常重,并且电力电缆的造价不是一个小数目,必须要有二次、三次使用的计划。
个人观点认为,最好不要用三相交流调压器来改变末端电压,因为三相交流调压器的价格不菲,并且还有很大的损耗。分路的大功率负载也要考虑选择适合的铜芯电缆连接。
★另外,可以考虑将变压器分接开关进行调节,它是改变变压器二次输出电压的大小最简单的方法。一般分接开关位于变压器的上边,是用于改变变压器一次绕组抽头,以此来改变变压比,调整二次电压的专用开关,变压器分接开关叫做分为有载调压,它有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三档位置,对应的变压器三档位置相应的变压比分别为10.5/0.4、10/0.4、9.5/0.4,同时调节档位后一定要检查测量档位开关的接触电阻(也就是直流电阻),否则调节不好会造成变压器烧毁。由于你的变压器输入电源电压正常,可以选择Ⅲ档(9.5/0.4)来达到需要,此时它的输出电压达到420V也是可以的,因为距离太长,高的电压通过导线电阻压降也是容许的。
超过低压供电半径,有什么措施可以提升末端电压?
根据国家标准GB755-2008《旋转电机 定额和性能》的规定,电动机端子处的电压偏差允许值为+5%~-5%之间,对于系统标称电压380V就是399V~361V之间。
电动机端子电压偏差允许值
目前实际情况是电动机端子处的电压为320V,电压偏差为-16%,将电压偏差提高10%,基本上就能达到电机端子处的要求。
提高系统标称电压,在这个系统中只有两种方法:
第一种方法是在电动机用电端,也就是距离用电点很近的地方加一个调压器(也就是升压变压器),将90kW电机的电压升高到380V就可以了(到网上查找这种调压器的厂家,联系好买一个)。这个方法的好处是只对这台90kW的电机电压提升,系统中其他用电器的电压不会受到影响。
第二种方法是在800kVA变压器的高压侧,把变压器的分接头接在-5%端上,将变压器低压侧电压从380V抬高到420V,也就是电压偏差提高10%,在90kW电机处的电压可以提升到353V,与标准偏差值只有8V的差距,应该能够达到电机正常运行的要求。但问题是800kVA的变压器低压侧的电压都会抬高,对其他用电器会产生一些影响。
变压器分接头与电压提升的关系
像问题中的这种隧道、矿山等场合一般应该使用660V或1kV的电压等级,这样能够保证相对较远距离的供电要求。
超过低压供电半径,有什么措施可以提升末端电压?
可以采用下列办法中的一项或几项联合使用来解决你提出的问题:
1、在隧道口在增加一台变压器,专供远端的电力负荷。同时将变压器分档接头调至第三档。并在变压器低压侧设置相当于变压器容量的20%的电容器,即有800x0.2=160KVAR。目的是让变压器轻载且输出高电压及高功率因数。
2、假设远端负荷为100KW,大约有200A的负载电流,电缆采用2x(3x120+1X90)并联敷设,目的是降低线路阻抗,提高传输有功功率的效率。
3、在负荷端口,设置150KVAR的电容器提高用电效率。
4、适当将远端供电的变压器前移,使供电距离前后左右均衡。
超过低压供电半径,有什么措施可以提升末端电压?
一是尽量减少线损,采用大一点的铜线;二是用变频器驱动;
三是调节变压器档位,调高输出电压。
超过低压供电半径,有什么措施可以提升末端电压?
提高电压等级,加装功率补偿
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