Энергетическая характеристика электрического оборудования.

Среди многообразия электрического оборудования рассмотрим энергетические характеристики линий электропередачи и трансформаторов. Энергетическая характеристика синхронного генератора самостоятельного значения не имеет, а лишь влияет на энергетическую характеристику того агрегата, в состав которого он включен (турбо- или гидроагрегат).

Потери активной мощности в линиях электропередачи и трансформаторах – N_и обусловливаются как активной N, так и реактивной Q составляющей нагрузки и в общем случае включают:

1) постоянную составляющую потерь – N_{и -}, практически не зависящую от нагрузки элемента электрического оборудования и вызванную поддержанием переменного магнитного поля в магнитной цепи трансформатора, током зарядки относительно земли линии электропередачи напряжением свыше 110 кВ, потерями мощности на корону;

2) переменную составляющую потерь N_{и ~} в обмотках трансформаторов и проводах линий передач и распределительных сетей.

N_{и ~}=(R/3U_ф²) (P²+Q²), (6.9)

где R – сопротивление обмоток трансформатора или проводов линий электропередачи; U_ф – фазное напряжение.

Если отсутствует реактивная нагрузка и можно пренебречь постоянной составляющей потерь, то энергетическая характеристика потерь может быть представлена следующей аналитической зависимостью (рис. 6.8, а):

Рис.6.8. Энергетические характеристики абсолютных (1), удельных (2) и частичных удельных потерь (3) для воздушных линий электропередачи напряжением до 220 кВ (а), для трансформаторов и воздушных линий электропередачи напряжением 220 кВ и выше (б)

N_и ~N_{и ~}=(R/3U_ф²)N². (6.10)

Из данного выражения можно получить формулы для удельных е и частичных удельных потерь e, причем e = 2 ×е

(6.11)     (6.12)

Если постоянной составляющей пренебречь нельзя, а реактивная нагрузка может считаться постоянной, то аналитическое выражение для характеристики потерь примет вид (рис. 6.8, б),

(6.13) (6.14)

Удельная потеря при этом определяется формулой

(6.15)

а частичная удельная потеря по-прежнему определяется выражением (6.12).

Из выражения (6.15) можно определить экономическую нагрузку оборудования, при которой удельная потеря должна быть минимальной

(6.16)   (6.17)

причем в точке экономической мощности имеет место равенство переменной и постоянной составляющей потерь.