ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Электрический ток, проходя по проводам воздушных и кабельных линий, внутренней электропроводки и обмоток трансформаторов, вызывает потери мощности и энергаи на их бесполезный, а порой и вредный нагрев. Потери мощности и энергии должны быть компенсированы генераторами электростанций, что увеличивает их нагрузку и требует дополнительного расхода топлива или гидроэнергии. При проектировании сети всегда стремятся уменьшить в ней потери энергии. Однако при неизменном коэффициенте мощности этого можно добиться, только увеличивая сечение проводов, а следовательно, и расход металла на сооружение сетей. Поэтому при их проектировании нужно учитывать стоимость электроэнергии, цены на проводниковые материалы и т.д.

Если бы ток в течение всего года в проводе оставался неизменным, то годовые потери энергаи в нем при неизменном коэффициенте мощности составляли:

Однако в действительности ток в проводе непрерывно меняется как в течение суток, так и в течение года в зависимости от изменения режима работы потребителей. Поэтому потери энергии нельзя определять умножением потерь мощности при максимальной нагрузке на число часов работы линии, так как это приведет к увеличенным во много раз результатам. Для расчета потерь энергии в реальной линии с переменной нагрузкой строят график изменения этой нагрузки по продолжительности в течение определенного периода, лучше всего года. Его строят на основании суточных и годовых графиков нагрузки (см. гл. 3).

Построим прямоугольник с высотой, равной максимальной нагрузке Imax, и площадью, равной площади, ограниченной графиками и осями координат. Основание этого прямоугольника называют временем использования максимума и обозначают буквой Т. Это время, которое необходимо, чтобы вся годовая энергия была передана по линии при неизменном токе, равном максимальному.

Как видно, найти значение Т, если известны графики нагрузки потребителей, а следовательно, и энергия, потребляемая ими за год, нетрудно.

Потери мощности и энергии в линии пропорциональны квадрату проходящего по ней тока. Поэтому построим график продолжительности квадрата тока в линии (рис. 5.4). Площадь, ограниченная этим графиком и осями координат, пропорциональна годовым потерям энергии в трехфазной линии:

Как и в предыдущем случае, построим прямоугольник с высотой, равной квадрату максимального тока Imах, и площадью, равной площади, ограниченной графиком и осями координат. Основание этого прямоугольника называют временем максимальных потерь или временем потерь и обозначают буквой т. Время потерь — это то условное время, за которое максимальный ток нагрузки Imах, протекая по линии, создал бы потери энергии, равные действительным потерям за год. Потери энергии

Время потерь находят из графика (см. рис. 5.4). Если его нет, то время потерь определяют в зависимости от времени максимума по заранее построенным кривым.

И. А. Будзко, Т. Б. Лещинская, В. И. Сукманов, Электроснабжение сельского хозяйства, М., Колос, 2000