При несимметричной нагрузке в нейтральном проводе протекает ток и в трехфазной цепи возникает напряжение смещения нейтрали, комплекс которгое определяется по формуле

, (2.6)

где ; ; ; - комплексные проводимости фаз и нейтрального провода.

Чем больше напряжение смещения нейтрали, тем больше асимметрия фазных напряжений, которые определяются по формулам

; ; . (2.7)

Фазные токи в несимметричных режимах определяются по формулам

; ; ; . (2.8)

Падение напряжения в линии электропередачи определяется по закону Ома как произведение линейного тока на полное сопротивление линии т.е.

(2.9)

Комплекс полной мощности потребителя электроэнергии определяется по формуле

(2.10)

где - сопряженный комплекс тока.

К примеру, если комплекс тока в показательной форме равен

I=5e^-j35 А.

*

то его сопряженное значение будет равно

Если же комплекс тока задан в алгебраической форме записи

*

то его сопряженное значение –

Вещественная часть комплекса полной мощности является активной мощностью, а мнимая часть – реактивной мощностью т.е.

(2.11)

Полная мощность определяется по формуле

(2.12)

Активная и реактивная мощности могут также определяться по формулам

(2.13)

Значение коэффициента мощности определяется по формуле

(2.14)

Из закона сохранения энергии, следует, что в любой цепи соблюдается баланс мощностей, т.е. активная мощность, генерируемая источниками электроэнергии, равна активной мощности, потребляемой всеми приемниками. Сумма отдаваемых реактивных мощностей источниками электроэнергии также равна сумме реактивных мощностей, потребляемых индуктивными элементами цепи и конденсаторами.

(2.15)

где k – номер потребителя и источников электроэнергии; m - число источников электроэнергии; n – число приемников электроэнергии.

Если обозначить сопротивление проводов линии, соединяющих источник электроэнергии с потребителем R_Л, то потери мощности, линейный ток и ее сопротивление можно определить по формулам

(2.16)

Как видно из формул (2.15) низкие значения коэффициента мощности потребителей электроэнергии приводит к увеличению значения потребляемого тока от источника электроэнергии и повышению потерь мощности в линии электропередачи.

Емкость конденсаторов, необходимых для повышения значения коэффициента мощности от cos ₁ до требуемого значения cos ₂ определяется по формуле

(2.17)