В линиях 110 кВ и ниже, как известно, можно пренебречь потерями мощности на корону. В этом случае для снижения нагрузочных потерь мощности целесообразно повышать рабочее напряжение в сети до предельно допустимого, сохраняя при этом желаемое напряжение на шинах потребителя. Этого можно достичь путем соответствующего синхронизированного выбора ответвлений трансформаторов на питающей и распределительных подстанциях. Такая возможность в качестве примера показана на рис. 2.19.1 применительно к сети 6-10 кВ. Пусть в исходном режиме (рис. 2.19.1, а) на питающем трансформаторе Т1 установлено ответвление +5 %, а на трансформаторе Т2 у потребителя -5 %. При этом на шинах 0,38 кВ
потребительской подстанции обеспечивается заданное напряжение. Это напряжение можно сохранить, если одновременно переключить ответвление на трансформаторе Т1 в положение -5 %, а на трансформаторе Т2 -в положение +5 % (рис. 2.19.1, б). Поскольку на трансформаторе Т1 коэффициент трансформации при этом уменьшится на 10 %, в линии 6-10 кВ напряжение повысится и нагрузочные потери мощности снизятся. Повышение напряжения будет компенсировано увеличением коэффициента трансформации трансформатора Т2 на 10 %, в результате чего на шинах 0,38 кВ напряжение не изменится.
Рис. 2.19.1. Схема сети:
а – до перестановки ответвлений трансформаторов, б – после перестановки ответвлений трансформаторов
Заметим, что потери холостого хода в трансформаторах зависят не от абсолютного уровня напряжения в сети, а от подводимого напряжения к их ответвлениям. Поэтому при неизменном напряжении на шинах 110-35 кВ в схеме рис. 2.19.1, б потери холостого хода в трансформаторе Т1 могут несколько увеличиться, а в трансформаторе Т2 они не изменяются, так как напряжение в сети 6-10 кВ и напряжение ответвления трансформатора увеличились одновременно на 10 %.
В линиях электропередачи 330 кВ и выше, наряду с нагрузочными потерями мощности РН, которые уменьшаются с увеличением рабочего напряжения, существенное значение могут иметь потери на корону РК, увеличивающиеся с повышением напряжения. Оптимальным будет такое напряжение, которое приводит к минимальным суммарным потерям Оптимальное режимное напряжение, очевидно, будет изменяться с изменением нагрузки, передаваемой по линии (рис. 2.19.2, а). Здесь Р1Н и относятся к меньшему уровню нагрузки, а Р3Н и - к большему. Этим уровням нагрузки будут соответствовать оптимальные напряжения U1 и U3.
Потери на корону в линиях сверхвысокого напряжения существенно зависят от погоды. На рис. 2.19.2, б в качестве примера показаны изменения потерь на корону от напряжения в условиях хорошей погоды РКХ и изморози РК.ИЗ, а также нагрузочных потерь PН. Там же даны зависимости суммарных потерь при хорошей погоде и при изморози . В режимах больших нагрузок в условиях хорошей погоды целесообразно повышать
напряжение, так как при этом преобладают нагрузочные потери. В условиях плохой погоды (изморозь, дождь) при малых нагрузках напряжение целесообразно снижать, так как в этом случае существенна доля потерь на корону.
Рис. 2.19.2. Потери мощности в линиях сверхвысокого напряжения:
а — при разной нагрузке; б — при различной погоде