18. Классификация потерь мощности в электрических сетях.
Потерями мощности называется мощность, потребляемая элементами сети при передаче энергии или просто при нахождении сети под напряжением. Они подразделяются на потери активной и реактивной мощности, на условно-постоянные и условно-переменные потери, а также на потери в линиях, трансформаторах и других элементах сети.
Условно-переменными (нагрузочными) называются потери, которые возникают в продольных ветвях схем замещения элементов сети. Эти потери пропорциональны квадрату тока нагрузки, который сильно меняется во времени. Поэтому нагрузочные потери также подвержены большим изменениям.
Условно-постоянными называются потери, возникающие в поперечных ветвях схем замещения. Эти потери приближенно можно считать пропорциональными квадрату напряжения. Они мало зависят от тока нагрузки и возникают даже при его отсутствии, то есть на холостом ходу. Поэтому их называют также потерями холостого хода. Поскольку напряжение в сети мало меняется во времени, то потери холостого хода остаются почти постоянными.
19. Потери мощности в линиях электропередачи.
Нагрузочные потери активной, реактивной и полной мощности в линии электропередачи пропорциональны квадрату передаваемой мощности
,
(19.1)
,
(19.2)
. (19.3)
где
активное
сопротивление линии, Ом;
индуктивное
сопротивление линии, Ом;
передаваемая
мощность, кВА;
номинальное
напряжение, кВ.
К условно-постоянным потерям активной мощности в линиях относятся потери на коронный разряд, потери в изоляторах, а также диэлектрические потери в изоляции кабелей и воздушных линий с изолированными проводами.
Условно-постоянные потери реактивной мощности в линиях – это потери в емкости. Поскольку емкость генерирует реактивную мощность, то они отрицательны и вместо них обычно используется обратная им по знаку величина зарядной мощности. Для линии в целом эта мощность равна
,
(19.4)
где Uср.кв – среднеквадратичное напряжение в линии, которое при приближенных расчетах может быть принято равным номинальному напряжению, кВ.
Суммарные потери полной мощности в линиях определяются по выражению
,
(19.5)
где ΔРкор – потери мощности на коронный разряд, кВт.
20. Потери мощности в трансформаторах.
Нагрузочные потери мощности в двухобмоточных трансформаторах определяются аналогично потерям в линиях по выражениям
,
,
,
(20.1)
где
активное
сопротивление трансформатора, Ом;
индуктивное
сопротивление трансформатора, Ом;
S – мощность, передаваемая через трансформаторную подстанцию, кВА;
фактическое
или номинальное напряжение на стороне
высшего напряжения, кВ.
Условно-постоянные потери мощности в трансформаторах – это потери холостого хода. Суммарные потери полной мощности в двухобмоточных трансформаторах равны
,
, (20.2)
где
активные
потери холостого хода, кВт
реактивные
потери холостого хода, кВАр.
Потери мощности можно также выразить через каталожные данные трансформаторов:
.
(20.3)
где Sном – номинальная мощность трансформатора, МВА;
Uв,ном – номинальное высшее напряжение трансформатора, кВ;
Uк%. – напряжение короткого замыкания, %;
ΔРкз – потери короткого замыкания, кВт;
nт – число трансформаторов.