Потери мощности в линии с равномерной распределенной нагрузкой.

Рассмотрим линию с равномерно распределенной нагрузкой.

Через элемент dl будет протекать ток J₀ l.

Потери мощности в элементе dl:

 

                 (5.7)

Сравнивая (5.7) с (5.1) можно сделать вывод: потери мощности в линии с равномерно распределенной нагрузкой в три раза меньше, чем в такой же линии с нагрузкой, сосредоточенной на конце.

Потери мощности трансформатора.

Потери мощности в трансформаторе можно определить по формулам для активной и для реактивной мощности (5.5) и (5.6), если в них вместо сопротивления линии подставить сопротивление трансформатора. При этом необходимо так же учесть потери мощности в стали.

На практике потери мощности определяют по паспортным данным трансформатора и его фактической нагрузке.

      

                        

С учетом потерь в стали, получим

                                                      (5.8)

По аналогии потери реактивной мощности в трансформаторе

 

                                                (5.9)

Потери мощности в трехобмоточных трансформаторах.

Потери активной мощности в трехобмоточном трансформаторе определяют по одной из следующих формул.

· Если заданы потери в меди для каждой обмотки.

                   (5.10)

 

1- ВН, 2 – СН, 3 - НН

· Если потери заданы для всего трансформатора.

Ранее было показано что активное сопротивление определяется из выражения:

 

100:100:100

C1=C2=C3= 0,5

100:100:66,7 C1=C2=0,5; C3= 0,75

Тогда

                        (5.11)

 

Потери реактивной мощности для трехобмоточного трансформатора

                          (5.12)

 

Потери энергии в электрических сетях.

Потери энергии в линии

Нагрузка линии трансформатора меняется в течение суток, месяца, года в диапазоне от минимального до максимального значений. Поэтому для определения потерь энергии необходимо располагать графиками нагрузки, либо аналитическими зависимостями, полученными при обработке графиков нагрузки. Рассмотрим годовой график токовой нагрузки по продолжительности или упорядоченную токовую диаграмму. Построим график

1 - упорядоченная токовая диаграмма I(t)

Построим прямоугольник с ординатой I_м­ и площадью равной площади под кривой 1. Получим Т_м - годовое число часов использования наибольшей нагрузки.

Из баланса площадей аналитическое выражение для Т_м запишется в виде:

                                                                 (6.1)

Применительно к графику активной нагрузки (6.1) запишется в виде:

                                                      (6.2)

Т_ма - годовое число часов использования наибольшей активной нагрузки.

Т_ма такое условное время, в течение которого энергия, переданная по линии или через трансформатор, при их нагрузке неизменной наибольшей активной мощностью равна энергии переданной по ним в течении года при их работе по действительному переменному графику нагрузки.

Годовое число часов использования наибольшей активной мощности - это важный показатель, который характеризует любой энергетический объект и приводится в справочниках по проектированию. Оказывается, что для предприятий с одинаковым технологическим процессом и одним числом смен, Т_ма варьируется в нешироких пределах. Применительно к графику реактивной мощности получим:

                                                     (6.3)

Т_мр­ – годовое число часов использования наибольшей реактивной нагрузки.

Возведем ординаты кривой 1в квадрат. Площадь под кривой 2 - годовые потери.

                                                 (6.4)

Формы кривых могут быть различными и выражения получаются весьма неточными. Поэтому невозможно интегрировать по формуле (6.4). Заменим площадь под кривой 2 равновеликой.

Т_м -  годовое число использования наибольших потерь - условное время, при котором потеря энергии в линии, при ее нагрузке неизменным наибольшим током, равна годовым потерям энергии при работе линии по действительному переменному графику нагрузки.

                                                                 (6.5)

 

                                                          (6.6)

Максимальная нагрузка линии и сопротивление всегда известны, время потерь при отсутствии графика нагрузки можно определить лишь приблизительно. Его находят либо по кривым, либо по эмпирической формуле:

                                    (6.7)

 

1.

2.

3.

4.

5.

6.

6.1.