Известно, что большая часть потерь активной мощности падает на распределительные сети 0,22 - 10 кВ, несмотря на то, что в эти сети вкладывается значительно больше цветного металла, чем в сети 35-110 кВ (табл. 8.2).

Таблица7.2. Потери активной мощности и расход цветного металла в сетях разных напряжений

Из табл. 8.2 видно, что наиболее действенными мероприятиями по снижению потерь мощности и электроэнергии являются те, которые снижают эти потери в сетях 0,22-10 кВ.

Как известно, потери активной мощности  в кабельных линиях равны:

 (7.4)

где - ток в линии;

- сопротивление одной фазы линии.

Ток в линии и ее сопротивление можно выразить так:

 (7.5)

где - мощность нагрузки, кВт;

 - номинальное напряжение сети, кВ;

 - коэффициент мощности;

- удельное сопротивление материала жилы кабеля,  (для алюминиевых проводов = 0,026÷0,029; для медных = 0,0175÷0,018; для стальных = 0,01÷0,14);

l_л- длина, км;

s_л- сечение линии, мм² .

Можно записать:

 (7.6)

Из этого следует, что экономить электроэнергию в кабельных линиях можно за счет:

1) сокращения длины линий, например, от цехового трансформатора до

приемника электроэнергии;

2) увеличения сечений линий до экономически целесообразных значений, определяемых технико-экономическими расчетами (ТЭР); на кафедре ЭПП МЭИ разработана программа выбора экономически целесообразных сечений кабельных линий, соответствующих минимуму приведенных затрат.

3) повышения cos φ электроустановок;

4) увеличения напряжения сети.

Сокращение длины кабельных линий осуществляется за счет рационального распределения приемников электроэнергии между подстанциями с учетом технологических особенностей производства; более глубокого подвода ВН к цехам, где устанавливают понижающие подстанции; рационального выбора мест размещения подстанций.

Особенно резко уменьшаются потери активной мощности и энергии при увеличении напряжения, так как эти потери обратно пропорциональны квадрату напряжения ( ).

Так, если к цехам подвести напряжение 6(10) кВ вместо 0,38 кВ, то потери снизятся в:

Ниже рассмотрены методы расчета ожидаемой экономии энергии.

Потери активной мощности в линиях и сетях определяются их технологическими параметрами и током нагрузки, кВт,

 (7.8)

где 1,1 - коэффициент, учитывающий сопротивление переходных контактов,

скрутку жил и способ прокладки линий;

n -число фаз линий;

- удельное сопротивление материала провода при 20º С;

- среднее значение тока нагрузки, А;

l_л – длина линий, м;

s_л - сечение линии, мм².

Экономия электроэнергии в сети при переводе ее на наиболее высокое напряжение, кВт·ч,

 (7.9)

где - длина участка сети, на котором производится повышение номинального напряжения, м ;

 и - средние значения токов в каждом проводе сети соответственно при НН и ВН, А;

и  - сечения проводов сети при НН и ВН, мм² (при проведении мероприятий без замены проводов ( = );

t_р - расчетный период времени, ч.

При проведении реконструкции сетей (замене сечения проводов, их материала, сокращении длины без изменения напряжения) экономия электроэнергии, кВт.ч, составит:

 (7.10)

- среднеквадратичное значение тока нагрузки одной фазы, А;

- соответственно длина, м; удельное сопротивление материала, Ом·мм²/м; сечение, мм²; данного участка сети до и после реконструкции.

Известно, что потери электроэнергии в сетях пропорциональны активному сопротивлению проводов. Следовательно, при включении под нагрузку резервной линии потери электроэнергии снизятся в 2 раза, если длина, сечение проводов и нагрузка основной и резервной линии равны, а схемы одинаковы.