2.3 Найдем реактивную q и полную s мощности в каждом узле по формулам:

;

;

где - узловая мощность нагрузок,

Из уравнений следует:

S₁ = ВА

S₂ = ВА

S₃ = ⁶ ВА

S₄ = ВА

S₅ = ВА

S₆ = ВА

Q₁ = Вар

Q₂ = Вар

Q₃ = Вар

Q₄ = Вар

Q₅ = Вар

Q₆ = Вар

2.4 Рассчитаем потоки мощности на участках линии:

;

;

где -активные и реактивные потоки мощности на участке линии n-k , ; - мощность нагрузок,

P₅₆ = P₆ = 1.6·10⁶ Вт

P₁₅ = P₅ + P₆ =3.1+1.6= 4.7·10⁶ Вт

P₃₄ = P₄ = 2.8·10⁶ Вт

P₂₃ = P₃ + P₄ =2.2+2.8= 5·10⁶ Вт

P₁₂ = P₂₃ + P₂ = 5+1.8=6.8·10⁶ Вт

P₀₁ = P₁₅ + P₁₂ +Р₁ =4.7+6.8+2.2=13.7 ·10⁶ Вт

Q₅₆ = Q₆ = 1.2·10⁶ ВАр

Q₁₅ = Q₅ + Q₆ = 2.325+1.2=3.525·10⁶ ВАр

Q₃₄ = Q₄ = 2.1·10⁶ ВАр

Q₂₃ = Q₃ + Q₄ =1.65+2.1= 3.75·10⁶ ВАр

Q₁₂ = Q₂₃ + Q₂ =3.75+1.35= 5.1·10⁶ ВАр

Q₀₁ = Q₁₅ + Q₁₂ + Q₁ =3.525+5.1+1.65=10.275 ·10⁶ ВАр

2.5 Определим узловые напряжения:

;

;

- узловое напряжение, В;

- потеря напряжения на участке линии n-k, В

Таблица 1 – Участки ЛЭП

№ участка	R, Ом	X, Ом	P, МВт	Q, МВАр	ΔU, В
0-1	1.89	2.31	13.7	10.275	1350
1-2	2.43	2.97	6.8	5.1	894.661
2-3	1.35	1.65	5	3.75	374.891
3-4	1,89	2.31	2.8	2.1	297.1
1-5	1.35	1.65	4.7	3.525	359.375
5-6	2.43	2.97	1.6	1.2	222.581

2. Контрольные вопросы

1. Как определяются потери мощности и энергии в трансформаторах?

2. Какие типы изоляторов применяются на воздушных линиях?

1. Исходными данными для расчета потерь электрической энергии в силовых

трансформаторах являются:

тип трансформаторов, мощность;

номинальный ток, потери холостого хода и короткого замыкания (по паспортным данным);

сведения об отключении трансформаторов в течение расчетного периода;

средний максимальный рабочий ток трансформатора, взятый из суточных графиков нагрузки в период контрольных замеров:

количество активной энергии, поступившей в силовые трансформаторы, Wтр,

количество активной энергии, поступившей в абонентские трансформаторы Wтр.а

(кВт∙ч) за расчетный период.

2. Годовые потери электроэнергии в силовом трансформаторе определяются:

где t - число часов работы трансформатора за расчетный период;

τ - время максимальных потерь (условное время, в течение которого потери в

активном сопротивлении элемента сети при постоянной максимальной нагрузке были бы равны потерям энергии в том же элементе за расчетный период времени при действительном графике нагрузки), ч;

ΔРх.х.i, ΔРк.з.i - потери мощности холостого хода и короткого замыкания, кВт;

Kз - коэффициент загрузки трансформатора в период годового максимума,

определяемый как

,

где Iнi - номинальный ток i-го трансформатора, А;

Iср.макс - средний максимальный ток по суточным графикам в период контрольных замеров.

3. Приближенно величину т определяют по следующей формуле:

где Т- число часов использования максимальной нагрузки, ч.

4. Число часов использования максимальной нагрузки Т определяется по формуле:

где Uтр.н. - номинальное линейное напряжение трансформатора на низкой стороне.

5. Годовые потери электроэнергии во всех трансформаторах определяются:

где n - число трансформаторов в электрической сети.

6. Относительная величина потерь электроэнергии в силовых трансформаторах:

где Wтр - количество электроэнергии поступившей в силовые трансформаторы, кВт∙ч:

Потери мощности в трансформаторах.

Как известно, существует четыре вида потерь мощности в трансформаторах:

1. Активные потери короткого замыкания ∆Pк на нагрев обмоток. (Эти потери называют также потерями в меди ∆Pм.)

где величины с индексом «тр» относятся к трансформатору.

2) Реактивные потери холостого хода ∆Qк, вызванные потоками рассеяния (расходуются на создание магнитного поля рассеяния),

3) Активные потери холостого хода ∆Pх на перемагничивание и создание вихревых токов в стали ( их называют также потерями в стали ∆Pст )

где gтр- активная проводимость.

4) Реактивные потери, обусловленные намагничивающей мощностью (реактивной мощностью первичной обмотки, когда вторичная разомкнута),

где bтр- реактивная проводимость трансформатора .

Таким образом ,

=

Или окончательно получим, полные потери:

2. Воздушные линии электропередач (ВЛ) предназначены для передачи электроэнергии на расстояние по проводам. Основными конструктивными элементами являются провода, грозозащитные тросы, опоры, изоляторы и линейная арматура.

Изоляторы относятся к ответственным элементам воздушных линий. Правильный выбор изоляции и ее высокое качество являются одними из основных условий, выполнение которых обеспечивает надежную эксплуатацию линий. В отличие от изоляторов, применяемых в других электроустановках, например в электрических аппаратах, изоляторы воздушных линий называются линейными.

Изоляционным материалом изоляторов является фарфор или закаленное стекло.

Линейные изоляторы подразделяются на две основные группы:

а)штыревые, закрепляемые на опорах с помощью штырей и крючьев; в СССР изоляторы этого типа используются на линиях низкого напряжения — до 1кВ, а также на высоковольтных линиях напряжением до 35 кВ включительно;

б)подвесные, закрепляемые на опорах с помощью линейной арматуры; они соединяются в гирлянды, состоящие обычно из нескольких сцепленных друг с другом элементов. Подвесные изоляторы применяются на линиях напряжением 35 кВ и выше, а в отдельных случаях — и на линиях более низких напряжений (обычно в натяжных гирляндах опор анкерного типа).

Рисунок 3.3 - Штыревые фарфоровые изоляторы напряжением до 1кВ и 10 кВ.

Рисунок 3.4 - Подвесные изоляторы ПФ (а) и ПС (б)