مقدماتی بر محاسبات پخش بار

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: مطالعات پخش بار جهت بررسی میزان افت ولتاژ بر روی فیدر‌های الکتریکی و برای اطمینان از صحت ظرفیت توان دهی تجهیزات تامین کننده توان از جمله شبکه، ترانسفورماتور، دیزل ژنراتورو… انجام می‌پذیرد. در واقع بعد از طراحی شبکه الکتریکی و تعیین ظرفیت شبکه نیاز به بررسی و مطالعات پخش بار میباشد تا از میزان افت ولتاژ مجاز بر روی فیدر‌های الکتریکی اطمینان حاصل شود.

از آنجا که عامل افت ولتاژ وجود مقاومت در مسیر میباشد لذا وجود کابل‌های برق و متراژ آن‌ها عامل اصلی افت ولتلژ بوده و بایستی طبق استاندارد حدود افت ولتاژ مجاز را رعایت نموده و بر طبق آن کابل‌های برق را سایز نمود.

مطالعات پخش بار معمولا توسط نرم افزار‌های الکتریکی از جمله نرم افزار قدرتمند ETAP انجام میپذیرد که این محاسبات نیازمند مدلسازی شبکه الکتریکی و همچنین مدلسازی کابل‌های میباشد.

جهت بررسی افت ولتاژ از روابط زیراستفاده می‌شود:

همچنین جهت بررسی تلفات توان از روابط زیراستفاده میشود:

در روابط بالا داریم:

L.: متراژ کابل

I.: جریان عبوری از کابل

R.: مقامت کابل در واحد طول

X.: راکتانس کابل در واحد طول

cosφ: ضریب توان بار

در شبکه‌های فشار ضعیف میزان افت ولتاژ با توجه به سایزکابل بایستی چک شود تا از محدوده مجاز فراتر نرود همچنین توصیه میشود در ولتاژ‌های بالاتر برای کابل‌های با متراژ بالا نیز میزان افت ولتاژ بایستی بررسی گردد. مشخصا با افزایش ولتاژ میزان حساسیت طراحان در متراژ‌های پایین نسبت به افت ولتاژ کاهش پیدا میکند.

مقادیر مجاز افت ولتاژ با توجه به استاندارد‌ها تعیین میگردند برای مثال در استاندارد IPS (Iranian petrochemical standard میزان افت ولتاژ مجاز در شبکه‌های صنعتی نفت و گاز بصورت ذیل دسته بندی شده اند.

• فیدر‌های ورودی به ایستگاه‌های برق برابر ۱ درصد
• فیدر‌های خروجی از ایستگاه‌های برق برابر ۱ درصد
• فیدر‌های تغذیه موتور‌ها در حالت بار کامل برابر ۵ درصد
• فیدر‌های تغذیه موتور‌ها در حالت راه اندازی برابر ۱۵ درصد
• فیدر برای تابلو‌های توزیع برابر ۲ درصد
• فیدر‌های خروجی از تابلو‌های روشنایی برابر ۳ درصد

مثال:

موتوری با مشخصات ذیل مفروض است. این موتور در فاصله ۱۰۰ متری از تابلوی تغذیه قرار دارد و توسط کابل ۵۰ میلیمتر مربع تغذیه می‌شود. مطلوبست محاسبه افت ولتاژ در محل موتور طبق استاندارد IPS.

منبع:پارس تاسیس