2.1.3. Сопротивления и проводимости стальных проводов

[5, с. 78-79; 3, с. 68-71].

Тема 2.2. Сопротивления и проводимости трансформаторов и автотрансформаторов

Г-образная схема замещения трансформатора состоит из продольного сопротивления Z_т=R_т+jX_т и поперечной проводимости Y_т=g_т–jb_т.

1. Сопротивления и проводимости

двухобмоточных трансформаторов.

Активное сопротивление R_т моделирует процесс потерь электроэнергии на нагрев обмоток трансформатора (потери в меди); индуктивное сопротивление X_т – потери вызванные потоками рассеяния; активная проводимость g_т – потери на перемагничивание и вихревые токи (потери в стали); реактивная (индуктивная) проводимость b_т – потери обусловленные намагничивающей мощностью. Необходимо отметить, что индуктивное сопротивление трансформаторов во много раз больше активного, особенно это касается мощных трансформаторов.

Параметры Г-образной схемы замещения трансформатора определяются по следующим формулам:

, (2.8)

, (2.9)

, (2.10)

. (2.11)

В этих формулах S_ном – номинальная мощность трансформатора; U – напряжение, к которому приводятся параметры трансформатора (обычно номинальное напряжение обмотки высшего напряжения); ΔP_к – потери короткого замыкания; u_к – напряжение короткого замыкания, %; ΔP_х - потери холостого хода; I_х – ток холостого хода, %. Последние четыре параметра являются каталожными данными трансформатора.

2. Сопротивления и проводимости

трёхобмоточных трансформаторов.

[5, с. 83-87; 3, с. 113-117].

3. Сопротивления и проводимости автотрансформаторов.

Пересчёт параметров трансформаторов к номинальной мощности

[5, с. 85-90; 3, с. 117-123], [5, стр. 90].

Раздел 3. Анализ режимов работы сетей

Тема 3.1. Потери мощности и энергии в линиях и трансформаторах

1. Общие сведения о потерях мощности и энергии в элементах электрических сетей

[5, с. 94-96].

2. Потери мощности в линиях

[5, с. 96-99].

При работе системы электроснабжения (СЭС) в ее элементах (кабельных и воздушных линиях электропередачи, трансформаторах, электродвигателях и т.п.) неизбежно возникают потери мощности и электроэнергии. Величина этих потерь зависит от множества различных факторов: тока проходящего по элементу, климатических условий, сопротивлений (активного, реактивного) элемента и т.п., и может достигать значительных размеров. Поэтому проблема снижения потерь мощности и электрической энергии является одной из важнейших при эксплуатации СЭС практически любого объекта.

К настоящему времени известно несколько различных способов снижения потерь мощности и электроэнергии в элементах СЭС, которые объединены в две большие самостоятельные группы. Первая группа – организационные мероприятия, вторая – технические мероприятия.

Потери активной мощности Р в линиях электропередачи равны []:

Р =3I²∙R_л= , (2.1)

Потери реактивной мощности и реактивной энергии равны:

Q=3I² ∙X_л = , (2.2)

где R_л, X_л – соответственно активное и реактивное сопротивления линии электропередачи; I, P и Q – токи и мощности, протекающие по линии.

Из анализа этих формул можно сделать следующие выводы:

- потери активной мощности зависят как от активной так и от реактивной мощностей, передаваемых по линии;

- даже незначительное увеличение напряжения приводит к значительному снижению потерь мощности;

- уменьшение сопротивления линии приводит к снижению потерь мощности.

Кроме того из формул (2.1) и (2.2) вытекает следующее:

- потери мощности всей сети складываются из потерь мощности на всех её участках;

- при равномерно распределенной нагрузке потери мощности меньше, чем при той же нагрузке, сосредоточенной в конце линии.