1.3.2.Увеличение потери напряжения в элементах сети.

PR + QX PR

 U = = * [1 + (X/R)*tg],

U U

где R и Х соответственно активное и реактивное сопротивление сети. Потеря напряжения зависит от составляющей произведения QX. Так как величина реактивного сопротивления Х в тяговых сетях 2 ÷ 3 раза больше активного R, то потери напряжении от реактивного электропотребления в реактивном сопротивлении преобладают. Увеличение потери напряжения в сети снижает напряжение на ЭПС.

Вывод. Потери напряжения от реактивного электропотребления для условий тяговой сети больше чем от активного электропотребления.

1.3.3.Увеличение потерь активной мощности.

P² + Q²

 P = * R = (P²/U²)*R*(1+tg²).

U²

Потери активной мощности при разных коэффициентах реактивной мощности tg:

• Потери мощности от передачи активной нагрузки (tg = 0) при U = 1,05Uн

P1 = (Р² * R) / (1, 05Uн)² = 0,907(Р² * R) / Uн² .

• Потери мощности от передачи нагрузки с tg = 0,8 ( = 38,66⁰ , соs = 0,78) и при снижении напряжения до 0,95 Uн (режим тяги диодный ЭПС)

P2 = [Р² (1+ tg²) * R] / (0,95Uн)² = 1,817 (Р² * R) / Uн².

Увеличение потерь составит 1,817/ 0,907 в 2 раза (на 100%). Потери мощности от реактивного электропотребления в суммарных потерях составляют 50%.

• Потери мощности от передачи нагрузки с tg = 1 ( = 45⁰ , соs = 0,707 ) и при снижении напряжения до 0,95 Uн (режим тяги тиристорный ЭПС)

P2 = 2,216 (Р² * R) / Uн²

Увеличение потерь составит 2,216 / 0,907 = 2,44 раза. Потери от реактивной мощности в суммарных потерях составляют 59%.

• Потери мощности от передачи нагрузки с tg = 1,5 ( = 56,3⁰ , соs= 0,555 ) и при снижении напряжения до 0,95 Uн (режим рекуперации тиристорный ЭПС)

P2 = 3,6 (Р² * R) / Uн²

Увеличение потерь составит 3,6 / 0,907 = 3,97 раза. Потери от реактивной мощности в суммарных потерях составляют 71,2%.

Таблица 2. Потери активной мощности в сети при потреблении реактивной мощности для СТЭ

tg	, гр. эл.	Pа, %	Pр, %	P∑ , %	Напряжение	Примечание
0	0	100	0	100	1,05Uн	Активная мощность постоянная величина
0,8	38,7	50	50	100	0,95Uн
1	45	41	59	100	0,95Uн
1,5	56,3	29	71	100	0,95Uн

Pа – активные потери мощности при передачи активной мощности;

Pр – активные потери мощности при передачи реактивной мощности;

P_∑ - суммарные потери при передачи полной мощности.

Вывод: Нагрузочные потери активной мощности при передаче реактивной

мощности по системе тягового электроснабжения (СТЭ) от полных потерь

для tg = 0,8 - 1,5 составляют 50-75%.

Увеличение потерь мощности требует дополнительных затрат энергоносителей на электростанциях, а в период наибольших нагрузок в электрической сети, увеличения установленной мощности на электростанциях. Увеличение потерь мощности ухудшает технико-экономические показатели работы системы электроснабжения.