Pérdidas de potencia en elementos de red.

Cálculo de pérdidas de potencia en líneas eléctricas.

Cálculo de pérdidas de potencia en líneas eléctricas con carga uniformemente distribuida.

Cálculo de pérdidas de potencia en transformadores.

Cargas de consumidores reducidas y calculadas.

Cálculo de pérdidas eléctricas.

Medidas para reducir las pérdidas de energía.

Pérdidas de potencia en elementos de red.

Para caracterizar cuantitativamente el funcionamiento de los elementos de la red eléctrica, se consideran sus modos de funcionamiento. Modo de trabajo– se trata de un estado eléctrico estacionario, que se caracteriza por los valores de corrientes, tensiones, potencias activa, reactiva y aparente.

El objetivo principal del cálculo de modos es determinar estos parámetros, tanto para comprobar la admisibilidad de los modos como para garantizar el funcionamiento económico de los elementos de la red.

La determinación de los valores de las corrientes en los elementos de la red y los voltajes en sus nodos comienza con la construcción de una imagen de la distribución de la potencia total sobre el elemento, es decir, desde determinar las potencias al principio y al final de cada elemento. Este patrón se llama distribución de flujo.

Al calcular la potencia al inicio y al final de un elemento de la red eléctrica se tienen en cuenta las pérdidas de potencia en la resistencia del elemento y la influencia de su conductividad.

Cálculo de pérdidas de potencia en líneas eléctricas.

Las pérdidas de potencia activa en la sección de la línea de transmisión de energía (ver Fig. 7.1) son causadas por la resistencia activa de alambres y cables, así como por la imperfección de su aislamiento. La potencia perdida en las resistencias activas de una línea eléctrica trifásica y gastada en calentarla está determinada por la fórmula:

Dónde
corrientes totales, activas y reactivas en líneas eléctricas;

P, Q, S– potencia activa, reactiva y aparente al principio o al final de la línea;

Ud.

R– resistencia activa de una fase de la línea eléctrica.

Las pérdidas de potencia activa en la conductividad de las líneas eléctricas se deben a un aislamiento imperfecto. En líneas eléctricas aéreas: aparición de corona y, en muy pequeña medida, fuga de corriente a través de los aisladores. En líneas eléctricas de cable: la aparición de corriente de conducción y su absorción. Las pérdidas se calculan mediante la fórmula:

,

Dónde Ud.– tensión de línea al principio o al final de la línea;

GRAMO– conductividad activa de LEP.

Al diseñar líneas eléctricas aéreas, se esfuerzan por reducir a cero las pérdidas de energía debido a la corona, eligiendo un diámetro de cable tal que la posibilidad de que se produzca corona esté prácticamente ausente.

Las pérdidas de potencia reactiva en la sección de la línea de transmisión de energía son causadas por la reactancia inductiva de alambres y cables. La potencia reactiva perdida en una línea eléctrica trifásica se calcula de manera similar a la potencia perdida en resistencias activas:

La potencia de carga del LEP generada por conductividad capacitiva se calcula mediante la fórmula:

,

Dónde Ud.– tensión de línea al principio o al final de la línea;

B– conductividad reactiva de la línea eléctrica.

La energía de carga reduce la carga reactiva de la red y, por lo tanto, reduce las pérdidas de energía en la misma.

Cálculo de pérdidas de potencia en lep con carga uniformemente distribuida.

En líneas de red local (
) los consumidores de la misma potencia pueden ubicarse a la misma distancia entre sí (por ejemplo, fuentes de luz). Estas líneas eléctricas se denominan líneas con una carga distribuida uniformemente (ver Fig. 7.2).

En una línea de corriente alterna trifásica uniformemente cargada de longitud l con carga de corriente total I La densidad de corriente por unidad de longitud será ILLINOIS. Con resistencia activa lineal r 0 pérdidas de potencia activa serán:

Si la carga estuviera concentrada en el extremo, entonces la pérdida de potencia se determinaría como:

.

Comparando las expresiones anteriores, vemos que las pérdidas de potencia en una línea con una carga distribuida uniformemente son 3 veces menores.