Потери электроэнергии в элементах электрических сетей

а) активные потери в линиях электропередачи:

где I_{р max} – расчетный максимальный ток в линии, А;

R – активное сопротивление проводов линии, Ом.

где – удельное сопротивление проводов линии, Ом/км, (таблица 4.5, 4.15-4.16);

l – длинна линии, км;

τ – время максимальных потерь, час. (рисунок 7.1)

Рисунок 7.1 – Зависимость времени потерь от времени использования

максимальной нагрузки для сельскохозяйственных потребителей

или

Время максимальных потерь можно взять методом расчета

Максимальный ток в линии рассчитывается по формуле:

Откуда, полная расчетная мощность:

или

Если потребители имеют разные коэффициенты мощности , то полный ток выражается через его активную и реактивную составляющие I_а, I_р:

Тогда активные потери мощности рассчитываются:

или

При этом, линейные токи следует рассчитывать по нагрузочным, используя первый закон Кирхгофа:

где i_a, i_p – соответственно активная и реактивная составляющие нагрузочных токов, А.

Причем, для каждого тока нагрузки:

С учетом потерь реактивной мощности, полные потери энергии в линиях определяются по формуле (7.14).

где К_Э – экономический эквивалент, который показывает, сколько киловатт нужно для производства и распределения 1 кВ·А_р (таблица 7.2).

ΔQ_max – реактивные потери мощности, кВ·Ар

Таблица 7.2 – Средние значения коэффициента К_Э

Место установки	КЭ
Трансформаторы станций – повысительные и трансформаторы собственных нужд	0,02
Трансформатроры в сетях 6 – 10 кВ, питающиеся от шин генераторного напряжения станций	0,06
Трансформаторы 35 – 110 кВ в районных сетях	0,08
Трансформаторы 35 – 110 кВ в районных сетях при установке на шинах вторичного напряжения синхронных компенсаторов	0,04
Трансформаторы 35 – 110 кВ, питающиеся от шин 6 – 10 кВ районных подстанций	0,12

б) в трансформаторах:

В трансформаторах наблюдаются активные потери мощности и энергии в обмотках, а так же в стали сердечника. Потери в стали, определяются значением энергии, затрачиваемой на периодическое перемагничивание сердечника и наличием вихревых токов. Общие потери энергии в трансформаторе следует рассчитывать по формуле (7.16).

где – потери короткого замыкания при номинальной мощности трансфор матора, ( кВт;

– потери холостого хода или потери в стали, ( кВт,

– реактивные потери короткого замыкания, кВ·Ар;

– реактивные потери холостого хода, обусловленные намагничиванием сердечника трансформатора, кВ·Ар;

S_max – максимальная суммарная мощность на шинах трансформатора, кВ·А;

S_н – номинальная (паспортная) мощность трансформатора, кВ·А;

t – время работы трансформатора в течение года, час.;

n – количество параллельно работающих трансформаторов, штук.

где – ток холостого хода, процент

U_кз – напряжение короткого замыкания, процент