Hva forårsaker spenningstapet når det er en økning i belastningen på elektriske maskiner som transformatorer og motorer

Når lasten på motorer som transformatorer og motorer øker, er spenningstapet (voltage drop) vanligvis forårsaket av flere grunner:

Linje motstand

Årsak

• Økt strøm: Når lasten øker, øker strømmen som flyter gjennom kraftledningen.

• Ohms lov: Ifølge Ohms lov (V=IR), fører en økning i strøm til en økning i spenningstap. her

• V er spenningstapet,

• I står for strøm,

• R er motstanden i ledningen

Forklaring

Fordi det er en viss motstand i kraftledningen, vil det produseres et spenningstap når strømmen passerer gjennom ledningen. Dette spenningstapet er proporsjonalt med strømmen og er proporsjonalt med motstanden i ledningen.

Ved økt last, øker strømmen, noe som fører til en økning i spenningstap, som reduserer spenningen ved lastslutt.

Transformator intern motstand

Årsak

Transformator intern motstand: Transformator selv har en viss intern motstand (inkludert vindingsmotstand og lekkasje reaktanse), når lasten øker, øker strømmen som passerer gjennom transformator, noe som fører til en økning i spenningstapet på begge ender av transformator.

Forklaring

Intern motstand i transformator vil forårsake et spenningstap, spesielt ved tung last, vil dette spenningstapet være mer oppmerksomt.Når lasten øker, må transformator overføre mer strøm, og intern motstand i transformator forårsaker et spenningstap, som reduserer spenningen ved lastslutt.

Motorstart

Årsak

• Startstrøm: Motoren forbruker en stor mengde strøm i øyeblikket av start, dette kalles startstrøm.

• Startstrøm forårsaker spenningstap: Startstrømmen er mye større enn strømmen når motoren kjører normalt, så spenningstapet er mer betydelig i øyeblikket av start.

Forklaring

Når motoren starter, fordi dreiemomentet må overvinne statisk friksjonskraft, trenger den en stor startstrøm.

Denne større startstrømmen skaper et større spenningstap i kraftledninger og transformatorer, noe som fører til at spenningen synker.

Systemstabilitet

Årsak

• Utilstrekkelig systemkapasitet: Hvis total systemkapasitet er utilstrekkelig for å håndtere en plutselig økning i last, vil spenningen synke.

• Utilstrekkelig reguleringsevne: Hvis systemet mangler tilstrekkelig reguleringsevne for å opprettholde spenningstabilitet, vil spenningen synke når lasten øker.

Forklaring

I et nettverkssystem, hvis total kapasitet ikke er nok til å støtte samtidig drift av alle lastene, vil systemet ikke kunne gi tilstrekkelig spenning når lasten øker.

I tillegg, hvis reguleringsevnen i systemet er utilstrekkelig, som det ikke er nok reaktiv effekt kompensasjon enheter, er spenningreguleringsevnen begrenset, og spenningen vil synke når lasten øker.

Reaktiv effekt

Årsak

• Økt reaktiv effektkrav: Når lasten øker, spesielt induksjonsmotorlast, øker reaktiv effektkravet også.

• Reaktiv effekt forårsaker spenningstap: Reaktiv effekt forårsaker også spenningstap under overføring.

Forklaring

Enheter som induksjonsmotorer krever reaktiv effekt for å etablere magnetiske felt under drift, noe som fører til økte reaktiv effektkrav i systemet.

Reaktiv effekt vil også produsere spenningstap under overføring, spesielt i tilfeller med utilstrekkelig reaktiv effekt kompensasjon i nettet, vil spenningstapet være mer oppmerksomt.

Systemdesign

Årsak

• Ufornuftig design: Hvis systemet ikke er designet for å fullt ut ta hensyn til økningen i last, kan det føre til spenningstap.

• Uaktuelt utstyrvalg: Hvis valgt utstyr (som transformatorer, ledninger, etc.) kapasiteten er utilstrekkelig, vil spenningen synke når lasten øker.

Forklaring

Ved design av elektriske systemer, må du ta hensyn til de maksimale lastforhold som kan forekomme, og sikre at systemet har tilstrekkelig kapasitet og margin for å håndtere økningen i last.

Hvis utstyret ikke er riktig valgt, som tversnittet av ledningen er for lite eller transformator kapasiteten er utilstrekkelig, vil spenningstapet bli forårsaket når lasten økes.

Oppsummering

Når lasten på motorer som transformatorer og motorer øker, er spenningstapet hovedsakelig forårsaket av kombinasjonen av faktorer som linje motstand, transformator intern motstand, motor startstrøm, utilstrekkelig systemkapasitet, økt reaktiv effektkrav, og ufornuftig systemdesign. For å redusere innflytelsen av spenningstap, kan vi ta tiltak som øke tversnittet av ledningen, velge transformator med passende kapasitet, rasjonelt design av systemet og styrking av reaktiv effekt kompensasjon.