Системы передачи электроэнергии, их структуры, конструктивные элементы

Министерство образования и  науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«Южно-Уральский  государственный университет»

(национальный  исследовательский университет)

Автотракторный факультет

Кафедра «Электротехника  и электроэнергетика в автомобильной  промышленности»

 

 

 

 

Системы передачи электроэнергии, их структуры, конструктивные элементы. Электрические трансформаторы: назначение, принцип действия. Потери энергии в линиях, трансформаторах.

 

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Общая энергетика»

 

 

 

                                                                               Проверил

                                                                               ________________Башмакова Н.Ю.

                                                                               _________________________2013г.

 

 

                                                                              Автор работы

                                                                              студент группы АТ-221

                                                                              _____________________Сергеев К.Е.

                                                                              __________________________2013г.

 

 

                                                                              Реферат защищен с оценкой

                                                                              _______________________________

                                                                              __________________________2013г.

 

 

 

 

 

 

 

Челябинск 2013

Аннотация

Сергеев К.Е. Системы передачи электроэнергии, их структуры, конструктивные элементы. Электрические трансформаторы : назначение, принцип действия. Потери энергии в линиях, трансформаторах. — Челябинск: ЮУрГУ, АТ-221, 25 с., 4 ил., 0 табл ., библиогр. Список — 6 наим., 0 прил.

            Цель реферата – изучить системы передачи электроэнергии, разобраться в потерях энергии в линиях и трансформаторах.

            Задачи реферата – описать принципы работы систем передач электроэнергии, электрических трансформаторов. Показать как уменьшить потери энергии в линиях и трансформаторах.

В своей работе я опирался на источники  из интернета, где подробно описана тема моего реферата.

Тема систем передач электроэнергии и их потери в линиях и трансформаторах очень актуальна на сегодняшний день. Потери энергии в линиях не куда не исчезнут. Нужно бороться с этим, находить выход из ситуации. Об этом я расскажу в своём реферате.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………..4

1 Системы передачи электроэнергии…………………………………6

2 Структуры  и конструктивные элементы систем передачи

электроэнергии…………………………………………………………7

3 Электрические  трансформаторы ……………………………………9

4 Назначение  электрических трансформаторов…………………….15

5 Принцип действия  электрических трансформаторов…………….16

6 Потеря мощности и энергии  в линиях……………………………..19

7 Потеря мощности и энергии  в трансформаторах ………………...22

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………..24

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………...25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Одним из приоритетных направлений  развития науки и техники, утвержденных президентом Российской Федерации являются технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии.

Экономия электроэнергии может быть достигнута путем применения энергосберегающих технологий и более совершенного оборудования, повышения уровня эксплуатации и технического обслуживания оборудования, производительности рабочих машин и электролитических процессов, уменьшения потерь в системе электроснабжения и электроприемниках, снижения электрических нагрузок в часы максимума нагрузки энергосистемы.

Совершенствование существующих и применение новых технологий является в настоящее время главным резервом экономии электроэнергии в промышленности. В химической промышленности значительное снижение удельных расходов электроэнергии связано с применением менее электроемких технологических процессов при производстве метанола, синтетических смол, слабой азотной кислоты и т. д.

Электроснабжение и электрооборудование, основные решения по которым принимаются на стадии проектирования предприятия, в значительной степени определяют эффективность использования электроэнергии в производственном процессе. Эффективность работы системы электроснабжения зависит от правильного определения расчетных нагрузок на различных ее уровнях и выбора номинальных напряжений внешнего и внутреннего электроснабжения, числа трансформаций электроэнергии, количества и мощности силовых трансформаторов на подстанциях, способов передачи электроэнергии, построения схем электрических сетей, уровня компенсации реактивной мощности и степени автоматизации учета и контроля расхода электроэнергии.

Так, например, для завода азотных  удобрений с максимумом нагрузки 29 МВт при проектировании рассматривалось два варианта номинального напряжения распределительной электрической сети 6 и 10 кВ. Расчеты показали, что напряжение 10 кВ позволяет снизить годовые потери электроэнергии в .распределительной сети на 1,13 ГВт ч.

Снижение потерь электроэнергии в действующих системах электроснабжения может быть достигнуто, например, путем управления режимами электропотребления, регулирования напряжения, ограничения холостого хода электроприемников и т. п.

Рассматривая процесс передачи электроэнергии от источников питания  к электроприемникам с дальнейшим использованием ее в технологическом процессе производства, весь расход можно подразделить на полезно используемый и потери.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Системы передачи электроэнергии

Основу системы передачи электрической  энергии от электрических станций, ее производящих, о крупных районов  электропотребления и распределительных узлов ЭЭС составляют различные сети электропередач или отдельные электропередачи внутрисистемного и межсистемного значения (системообразующие сети) и питающие сети напряжением 220 кВ и выше. Их появление вызвано необходимостью размещения крупных ТЭС и АЭС за пределами жилых зон, а так же возможностью выработки части ЭЭ гидроэлектростанциями, расположенными на относительно удаленным расстоянии от городов. Внутрисистемные и межсистемные магистральные линии электропередачи, включая дальние (протяженные) ЛЭП, объединяющие на совместную (параллельную) работу электростанции и более крупные подстанции (районы потребления), составляет системообразующую сеть. Назначение такой сети – формирование ЭЭС и одновременно выполнение функции передачи, транзита электрической энергии.[1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Структуры и конструктивные элементы

Линии электропередачи — центральный  элемент системы передачи и распре деления ЭЭ. Линии выполняются преимущественно воздушными и кабельными. На энергоемких предприятиях применяют также токопроводы, на генераторном напряжении электростанций — шинопроводы; в производственных и жилых зданиях — внутренние проводки. Выбор типа ЛЭП, ее конструктивного исполнения определяется назначением линии, местом расположения (прокладки) и, соответственно, ее номинальным напряжением, передаваемой мощностью, дальностью электропередачи, площадью и стоимостью занимаемой (отчуждаемой) территории, климатическими условиями, требованиями электробезопасности и техническом эстетики и рядом других факторов и, в конечном итоге, экономической целесообразностью передачи электрической энергии. Указанный выбор производится на стадиях принятия проектных решении. В данном разделе формулируются требования, которыми должны удовлетворять ЛЭП, условия их выполнения и на их основе представляются некоторые принципы и варианты конструктивного исполнения линий электропередачи. Наиболее распространенны на всех ступенях системы электроснабжения воздушные линии ввиду их относительно малой стоимости. По этой причине применение ВЛ должно рассматриваться в первую очередь.

      Воздушными называются линии, предназначенные для передачи и распределения ЭЭ по проводам, расположенным на открытом воздухе и поддерживаемым с помощью опор и изоляторов. Воздушные ЛЭП сооружаются и эксплуатируются в самых разнообразных климатических условиях и географических районах, подвержены атмосферному воздействию (ветер, гололед, дождь, изменение температуры). В связи с этим ВЛ должны сооружаться с учетом атмосферных явлений, загрязнения воздуха, условий прокладки (слабозаселенная местность, территория города, предприятия) и др. Из анализа условий ВЛ следует, что материалы и конструкции линий должны удовлетворять ряду требований: экономически приемлемая стоимость, хорошая электропроводность и достаточная механическая прочность материалов проводов и тросов, стойкость их к коррозии, химическим воздействиям; линии должны быть электрически и экологически безопасны, занимать минимальную территорию.

      Конструктивное исполнение воздушных линий. Основными конструктивными элементами ВЛ являются опоры, провода, грозозащитные тросы, изоляторы и линейная арматура. По конструктивному исполнению опор наиболее распространены одно- и двухцепные ВЛ. На трассе линии могут сооружаться до четырех цепей. Трасса линии — полоса земли, на которой сооружается линия. Одна цепь высоковольтной ВЛ объединяет три провода (комплекта проводов) трехфазной линии, в низковольтной — от трех до пяти проводов. В целом конструктивная часть ВЛ (рис. 1) характеризуется типом опор, длинами пролетов, габаритными размерами, конструкцией фаз, количеством изоляторов.

Рисунок 1. – Конструкционная схема  одноцепной воздушной линии

 

 

 

 

 

 

 

3 Электрические трансформаторы  

Электрический трансформатор - это  статическое устройство, служащее для преобразования величины переменного напряжения. Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. Трансформатор состоит из одной первичной обмотки, одной или нескольких вторичных обмоток и ферромагнитного магнитопровода, обычно замкнутой формы. Все обмотки расположены на магнитопроводе и индуктивно связаны между собой. Иногда вторичной обмоткой служит часть первичной, или наоборот. Такие трансформаторы называются автотрансформаторами. Концы первичной обмотки подключают к источнику переменного напряжения, а концы вторичной — к потребителям. Переменный ток в первичной обмотке приводит к появлению в магнитопроводе переменного магнитного потока, который создаёт в первичной и вторичной обмотках электродвижущие силы (ЭДС). Эти ЭДС пропорциональны количеству витков в соответствующих обмотках. Отношение ЭДС в первичной обмотке к ЭДС во вторичной обмотке называют коэффициентом трансформации. Силовые трансформаторы - это наиболее распространенный вид электрических трансформаторов. Они служат для преобразования энергии переменного тока в электрических сетях энергетических систем, в радиотехнических устройствах, системах автоматики и др. и работают при постоянном действующем значении напряжения. Мощные силовые трансформаторы имеют КПД до 99%. Их обмотки изготовляют, как правило, из меди, магнитопроводы — из листов холоднокатаной электротехнической стали. Магнитопровод и обмотки силового трансформатора обычно помещают в бак, заполненный минеральным маслом, которое служит для изоляции и охлаждения обмоток. Масляные трансформаторы обычно устанавливают на открытом воздухе. Трансформаторы без масляного охлаждения называются сухими. Для лучшего отвода тепла трансформаторы могут снабжаться радиаторами.

Помимо силовых, существуют трансформаторы различных типов и назначения: для измерения больших напряжений и токов (измерительные трансформаторы), для преобразования напряжения синусоидальной формы в импульсное (пик-трансформаторы), для преобразования импульсов тока и напряжения (импульсные трансформаторы), для выделения переменной составляющей тока, для разделения электрических цепей на гальванически не связанные между собой части, для их согласования и т.д.

       Измерительный трансформатор - это электрический трансформатор, на первичную обмотку которого воздействует измеряемый ток или напряжение, а вторичная, понижающая, включена на измерительные приборы и реле защиты. Измерительные трансформаторы применяют главным образом в распределительных устройствах и в цепях переменного тока высокого напряжения для безопасных измерений силы тока, напряжения, мощности, энергии. С помощью измерительных трансформаторов можно измерять различные значения электрических величин электроизмерительными приборами. Различают измерительные трансформаторы напряжения (для включения вольтметров, частотомеров, параллельных цепей ваттметров, счётчиков, фазометров и реле напряжения) и измерительные трансформаторы тока (для включения амперметров, последовательных цепей ваттметров, счётчиков, фазометров и реле тока).

         Измерительные трансформаторы напряжения предназначены для преобразования высокого напряжения в низкое в цепях измерения и контроля. Применение трансформаторов напряжения позволяет изолировать цепи вольтметров, частотомеров, электрических счётчиков, устройств автоматического управления и контроля и т.д. от цепи высокого напряжения и создаёт возможность стандартизации номинального напряжения контрольно-измерительной аппаратуры. Трансформаторы напряжения подразделяются на трансформаторы переменного напряжения и трансформаторы постоянного напряжения. Первичная обмотка трансформатора переменного напряжения состоит из большого числа витков и подключается к цепи с измеряемым напряжением параллельно. К зажимам вторичной обмотки с числом витков во много раз меньшим подсоединяют измерительные приборы или контрольные устройства. Так как внутреннее сопротивление последних относительно велико, трансформатор работает в условиях, близких к режиму холостого хода, что позволяет (пренебрегая потерями напряжения в обмотках) считать напряжения на первичной и вторичной обмотках пропорциональными количеству витков в обмотках. Зная коэффициент трансформации можно по результатам измерения низкого напряжения во вторичной обмотке определять высокое первичное напряжение.

        Измерительные трансформаторы тока предназначены для измерения и контроля больших токов с использованием стандартных измерительных приборов и устройств автоматического управления и контроля. Одновременно трансформаторы тока служат для изоляции аппаратуры от потенциала сети, в которой производится измерение. Трансформаторы тока подразделяются на трансформаторы переменного тока и трансформаторы постоянного тока.

       Первичная обмотка трансформатора переменного тока состоит из одного или нескольких витков провода относительно большого сечения и включается последовательно в цепь измеряемого тока. Вторичная обмотка состоит из большого числа витков провода сравнительно малого сечения; к ней подключают приборы и устройства с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением (амперметры, счётчики, реле и т.п.). Отличительной особенность трансформаторов тока - независимость тока в первичной обмотке от режима работы вторичной обмотки (практически она короткозамкнута). Это позволяет, при известном коэффициенте трансформации, определять большой ток в первичной обмотке, измеряя относительно слабый ток во вторичной.

        Трансформаторы тока классифицируют по назначению (измерительные, защитные, промежуточные, лабораторные), способу установки (наружные, внутренние, встроенные в электрические аппараты и машины, накладные, надеваемые на проходные изоляторы, переносные), числу ступеней (одноступенчатые, каскадные), способу крепления (проходные, в том числе электроизмерительные клещи, опорные), числу витков первичной обмотки (одновитковые, или стержневые, многовитковые), рабочему напряжению (низкого напряжения, высокого напряжения), виду изоляции обмоток (с сухой, бумажно-масляной, компаундной изоляцией).

       Автотрансформатор - это электрический трансформатор, все обмотки которого гальванически соединены друг с другом. При малых коэффициентах трансформации автотрансформатор легче и дешевле многообмоточного трансформатора. Недостаток автотрансформаторов заключается в невозможности гальванического обособления цепей. Автотрансформаторы служат преобразователями электрического напряжения в пусковых устройствах мощных электродвигателей переменного тока, в схемах релейной защиты для плавного регулирования напряжения и др. Регулируемые автотрансформаторы позволяют благодаря механическому перемещению точки отвода вторичного напряжения сохранить его постоянным при изменениях первичного напряжения.

       Импульсный трансформатор - это электрический трансформатор с ферромагнитным сердечником, применяемый для преобразования импульсов электрического тока или напряжения. Импульсные трансформаторы в радиолокации, импульсной радиосвязи, автоматике и вычислительной технике применяют для согласования источника импульсов с нагрузкой, изменения полярности импульсов, разделения электрических цепей по постоянному и переменному току, сложения сигналов, поджигания импульсных ламп и т. д. Основное требование, предъявляемое к импульсным трансформаторам, - передача импульса с минимальными искажениями формы. Для этого необходимо, чтобы межвитковые ёмкости обмоток, паразитные ёмкости монтажа и индуктивность рассеяния трансформатора были минимальными. Уменьшение межвитковых ёмкостей достигается применением сердечников малых размеров, соответствующей намоткой и взаимным расположением обмоток, а также уменьшением числа витков (при этом снижается коэффициент трансформации). В импульсных трансформаторах применяют сердечники из пермаллоя, кремнистой трансформаторной стали, ферритов и других материалов с высокой магнитной проницаемостью. Для уменьшения потерь на вихревые токи сердечники импульсных трансформаторов навивают из ферромагнитной ленты толщиной до 10 мкм; поверхность ленты покрывают изолирующим слоем. Ферритовые сердечники, имеющие малые потери на вихревые токи, изготавливают методами порошковой металлургии. Первичная обмотка импульсного трансформатора обычно содержит от 50 до 200 витков, коэффициент трансформации выбирается от 0,25 до 5, а в некоторых случаях до 100 и выше.

        Пик-трансформатор - это электрический трансформатор, преобразующий напряжение синусоидальной формы в импульсное напряжение с изменяющейся через каждые полпериода полярностью. Простейший пик-трансформатор имеет магнитопровод с разной толщиной стержней. Вторичная обмотка располагается на более тонком стержне. При протекании в первичной обмотке синусоидального тока в магнитопроводе возникает магнитный поток, который уже при малых значениях силы тока насыщает тонкий стержень магнитопровода, вследствие чего ЭДС, индуцированная во вторичной обмотке, имеет импульсный (пиковый) характер. Пик-трансформаторы используются как генераторы импульсов главным образом в исследовательских установках высокого напряжения, а также в устройствах автоматики.

Трансформаторные масла - это нефтяные или синтетические масла, применяемые в качестве электроизолирующей и теплоотводящей среды в трансформаторах и другом маслонаполненном электрооборудовании, а также в масляных выключателях для гашения электрической дуги при отключении тока. Основная доля трансформаторных масел приходится на масла нефтяные. Трансформаторное масло получают очисткой соответствующих нефтяных дистиллятов с помощью селективных растворителей (фенола, фурфурола), серной кислоты, адсорбентов или гидрированием. Процесс получения масел из сырья, содержащего парафиновые углеводороды, включает также стадию депарафинизации. Трансформаторные масла должны обладать высокой электрической прочностью и электрическим сопротивлением, минимальным тангенсом угла диэлектрических потерь, стабильностью к окислению, должны иметь малую вязкость, низкую испаряемость. Нефтяные трансформаторные масла имеют вязкость 6 - 10x10^-6 м²/сек при 50 °С, температуру застывания не выше -45°С, температуру вспышки не ниже 135 °С, тангенс угла диэлектрических потерь не более 0,026 - 0,005 при 90 °С, диэлектрическая проницаемость 2,2 - 2,3; они не должны содержать воду и механические загрязнения. Из синтетических трансформаторных масел наибольшее распространение получили жидкости на основе хлорированных дифенилов и трихлорбензола (гексол, совтолы). В некоторых видах специальных трансформаторов применяются также углеводородные, кремнийорганические и фосфорорганические синтетические жидкости.[3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Назначение электрических трансформаторов

Трансформатором называется статический  электромагнитный аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Трансформаторы позволяют значительно повысить напряжение, вырабатываемое источниками переменного тока, установленными на электрических станциях, и осуществить передачу электроэнергии на дальние расстояния при высоких напряжениях (110, 220, 500, 750 и 1150 кВ). Благодаря этому сильно уменьшаются потери энергии в проводах и обеспечивается возможность значительного уменьшения площади сечения проводов линий электропередачи.

       В местах потребления электроэнергии высокое напряжение, подаваемое от высоковольтных линий электропередачи, снова понижается трансформаторами до сравнительно небольших значений (127, 220, 380 и 660 В), при которых работают электрические потребители, установленные на фабриках, заводах, в депо и жилых домах. На э. п. с. переменного тока трансформаторы применяют для уменьшения напряжения, подаваемого из контактной сети к тяговым двигателям и вспомогательным цепям. Кроме трансформаторов, применяемых в системах передачи и распределения электроэнергии, промышленностью выпускаются трансформаторы: тяговые (для э. п. с), для выпрямительных установок, лабораторные с регулированием напряжения, для питания радиоаппаратуры и др. Все эти трансформаторы называют силовыми.

        Трансформаторы используют также для включения электроизмерительных приборов в цепи высокого напряжения (их называют измерительными), для электросварки и других целей. Трансформаторы бывают однофазные и трехфазные, двух- и многообмоточные.

Рисунок 2. - Схема включения однофазного трансформатора

      5 Принцип действия электрических трансформаторов

Электромагнитная схема однофазного  двухобмоточного трансформатора состоит из двух обмоток (рис. 2.1), размещенных на замкнутом магнитопроводе, который выполнен из ферромагнитного материала. Применение ферромагнитного магнитопровода позволяет усилить электромагнитную связь между обмотками, т. е. уменьшить магнитное сопротивление контура, по которому проходит магнитный поток машины. Первичную обмотку 1 подключают к источнику переменного тока — электрической сети с напряжением u1. Ко вторичной обмотке 2 присоединяют сопротивление нагрузки ZH.

Обмотку более высокого напряжения называют обмоткой высшего напряжения (ВН), а низкого напряжения — обмоткой низшего напряжения (НН). Начала и концы обмотки ВН обозначают буквами А и X; обмотки НН — буквами а и х.

При подключении к сети в первичной  обмотке возникает переменный ток i1 , который создает переменный магнитный  поток Ф, замыкающийся по магнитопроводу. Поток Ф индуцирует в обеих обмотках переменные ЭДС — е1 и е2, пропорциональные, согласно закону Максвелла, числам витков w1 и w2 соответствующей обмотки и скорости изменения потока dФ/dt.

Рисунок 3. - Электромагнитная система   однофазного   трансформатора

Таким образом, мгновенные значения ЭДС, индуцированные в каждой обмотке,

е1 = - w1 dФ/dt;      е2= -w2dФ/dt.

 Следовательно, отношение мгновенных  и действующих ЭДС в обмотках  определяется выражением

E1/E2= e1/e2= w1/w2.

Если пренебречь падениями напряжения в обмотках трансформатора, которые  обычно не превышают 3 — 5% от номинальных  значений напряжений U1 и U2, и считать E1≈U l и Е2≈U2, то получим

U1/U2≈w1/w2.

Следовательно, подбирая соответствующим  образом числа витков обмоток, при  заданном напряжении U1 можно получить желаемое напряжение U2. Если необходимо повысить вторичное напряжение, то число витков w2 берут больше числа w1; такой трансформатор называют повышающим. Если требуется уменьшить напряжение U2, то число витков w2 берут меньшим w1; такой трансформатор называют понижающим,

Отношение ЭДС ЕВН обмотки высшего  напряжения к ЭДС ЕНН обмотки низшего напряжения (или отношение их чисел витков) называют коэффициентом трансформации

k= ЕВН/ЕНН = wВН/wНН

Коэффициент k всегда больше единицы.

В системах передачи и распределения  энергии в ряде случаев применяют  трехобмоточные трансформаторы, а в устройствах радиоэлектроники и автоматики — многообмоточные трансформаторы. В таких трансформаторах на магнитопроводе размещают три или большее число изолированных друг от друга обмоток, что дает возможность при питании одной из обмоток получать два или большее число различных напряжений (U2, U3, U4 и т.д.) для электроснабжения двух или большего числа групп потребителей. В трехобмоточных силовых трансформаторах различают обмотки высшего, низшего и среднего (СН) напряжений.

В трансформаторе преобразуются только напряжения и токи. Мощность же остается приблизительно постоянной (она несколько уменьшается из-за внутренних потерь энергии в трансформаторе). Следовательно,

I1/I2≈ U2/U1≈ w2/w1

При увеличении вторичного напряжения трансформатора в k раз по сравнению с первичным, ток i2 во вторичной обмотке соответственно уменьшается в k раз.

Трансформатор может работать только в цепях переменного тока. Если первичную обмотку трансформатора подключить к источнику постоянного тока, то в его магнито-проводе образуется магнитный поток, постоянный во времени по величине и направлению. Поэтому в первичной и вторичной обмотках в установившемся режиме не индуцируются ЭДС, а следовательно, не передается электрическая энергия из первичной цепи во вторичную. Такой режим опасен для трансформатора, так как из-за отсутствия ЭДС E1 первичной обмотке ток I1 = U1R1 весьма большой.

Важным свойством трансформатора, используемым в устройствах автоматики и радиоэлектроники, является способность  его преобразовывать нагрузочное  сопротивление. Если к источнику переменного тока подключить сопротивление R через трансформатор с коэффициентом трансформации к, то для цепи источника

R' = P1/I12≈ P2/I12≈ I22R/I12≈ k2R

 где Р1— мощность, потребляемая трансформатором от источника переменного тока, Вт;

Р2 = I22R≈ P1 — мощность, потребляемая сопротивлением R от трансформатора.

Таким образом, трансформатор изменяет значение сопротивления R в k2 раз. Это  свойство широко используют при разработке различных электрических схем для  согласования сопротивлений нагрузки с внутренним сопротивлением источников электрической энергии.[4]

 

 

  6 Потеря мощности и энергии в линиях

Электрическая нагрузка, как правило, имеет переменный характер, поэтому потери мощности и электроэнергии в линиях зависят от изменения нагрузки. Потери мощности и электроэнергии по проектируемому объекту можно рассчитывать или по величине среднеквадратичного тока Iср с учетом времени включения линии Tдейств, или по максимальному току Iмакс при времени потерь t .

Среднеквадратичный ток представляет собой эквивалентный ток, который, проходя по линии за время Тдейств, вызывает те же потери мощности и электроэнергии, что и действительный, изменяющийся за то же время ток.

Время потерь t - это расчетное время, в течение которого линия. работая с неизменной максимальной нагрузкой Iмакс имела бы те же потери мощности и электроэнергии, что и при работе по действительному переменному графику нагрузки.

Среднеквадратичный ток находят  по среднему току Iср и коэффициенту формы графика нагрузки кф:

Iск=кфIср

где

Здесь W - расход активной электроэнергии (кВт-ч) за время Тдейств (сутки, год); cosj_срв- средневзвешенный коэффициент мощности.

С достаточной для практических расчетов точностью по данным проектных  организаций при любом числе (более двух) токоприемников с длительным режимом работы и числом токоприемников более двадцати с повторно-кратковременным режимом коэффициент формы кф=1,05-1,1.

Потери активной мощности (кВт) и электроэнергии (кВт-ч) по среднеквадратичному току определяют по формулам:

Потери реактивной мощности (квар) и реактивной энергии (квар-ч) составят:

где R и X - активное и индуктивное сопротивления воздушной или кабельной линий.

Если известен расход электроэнергии W, учтенный за определенное время (сутки, год), а также максимальная мощность нагрузки Рмакс, то можно найти время Тмакс, в течение которого данная линия могла бы передать эту электроэнергию:

Тмакс=W/Рмакс

Время использования максимума  нагрузки Тмакс определяется характером производства и сменностью работы потребителя и составляет в среднем в год (ч):