Понятие падения и потери напряжения в элементе электрической сети

Рассмотрим линию электропередачи, по которой протекает ток I и передается мощность S, а напряжения в начале (со стороны источника питания) и в конце (со стороны нагрузки) соответственно равны U₁ и U₂ (рисунке 17.1).

Падением напряжения называется разность комплексов напряжений в начале и в конце элемента сети (в данном случае линии) .

Потерей напряжения называется разность модулей напряжений в начале и в конце элемента сети .

Падение напряжения – величина векторная, а потеря напряжения – скалярная.

На рисунке 17.2 изображена векторная диаграмма линии. Напряжения на этой диаграмме по модулю равны линейным, а по фазе – фазным.

Построение векторной диаграммы начинается с векторов и при условии, что ток имеет активно-индуктивный характер. Затем строятся падения напряжения на активном, реактивном и полном сопротивлении линии , и . Прибавив последний вектор к , получим напряжение в начале линии .

Вектор представляет собой падение напряжения в линии , а отрезок CD – потерю напряжения .

Выразим падение напряжения через передаваемую мощность

, (17.1)

где U –напряжение, в качестве которого может быть принято напряжение либо в начале, либо в конце данного элемента сети (при приближенных расчетах может использоваться также номинальное напряжение).

Величина Δ U_np называется продольной составляющей падения напряжения и представляет собой действительную часть падения напряжения (вектор ).

Величина Δ U_non называется поперечной составляющей падения напряжения и представляет собой мнимую часть падения напряжения (вектор ).

Значения продольной и поперечной составляющей падения напряжения зависят от того, через какое напряжение они рассчитаны. В случае, рассмотренном на рисунке 17.2, этим напряжением является U ₂. Модуль и фаза напряжения U ₁равны

, (17.2)

. (17.3)