Потери мощности в трансформаторах и преобразователях

 

Потери активной и реактивной мощности в элементе системы электроснабжения, имеющем схему замещения, приведённую на рис. 8.1.

 

Р = 3; (8.15а)

 

Q = 3; (8.15б)

 

где Р_R и Q_X выражают потери в продольных элементах схемы

замещения и определяются током I₂;

составляющие Р_G и Q_В выражают потери в поперечных элементах и определяются напряжением U₁.

Когда расчёт потерь Р_R и Q_X ведут по мощности S₂ (например, на основании графиков активной и реактивной мощности), то произведение 3I²₂ в (8.16) представляют в виде

 

3I²₂ = ; (8.17)

 

Так как реактивные сопротивление Х и проводимость В согласно (8.3) и (8.4) могут быть как положительными, так и отрицательными или в определённых условиях равными нулю.

Отрицательные значения потерь реактивной мощности (то есть генерирование реактивной мощности) возможны, в частности, в кабельных и воздушных линиях ВН, а также в некоторых полупроводниковых преобразователях электроэнергии.

Из (8.17) вытекает, что потери мощности существенно зависят от реактивной нагрузки Q₂. Для снижения этих потерь необходимо уменьшение реактивных нагрузок всех элементов системы электроснабжения (повышение коэффициента мощности).

В случае двухобмоточных силовых трансформаторов формулы (8.16) с учётом (8.17) – (8.10.а) при U₁=U_1НОМ представляют в виде

 

Р = Р_K + Р_Х; (8.18)

Q = Q_K + Q_Х;

где

Q_K = I_2НОМ Х; (8.19)

Q_Х = U_1НОМ В;

 

Для оценки потерь мощности их часто представляют в виде относительных величин

 

Р= ; Q= ; (8.20)

 

Вместо полной в этих выражениях применяют также активную мощность Р₂.