Вопрос задан 19.09.2026 в 11:56. Предмет Физика. Спрашивает Васильева Анастасия.

Подстанция 110/35/10 кВ «Ч» получает электроэнергию по трёхфазной воздушной линии электропередачи 110 кВ от подстанции 220/110 кВ «Л». Суммарная мощность силовых трансформаторов на подстанции «Ч» составляет 50000 кВА. На шинах 110 кВ подстанции «Л» постоянно поддерживается линейное напряжение 110 кВ. Найти: - какие линейное и фазное напряжения будут на шинах 110 кВ подстанции «Ч» при работе её трансформаторов на полную мощность; - сколько электроэнергии будет потеряно при её передаче по ВЛ за 1 год, если среднегодовая загрузка трансформаторов на подстанции «Ч» составляет 80%.

Перейти к ответам

Отвечу на вопрос мгновенно! Нейросеть ChatGPT. Жми!

Ответы на вопрос

Отвечает Кузьминых Серафим.

Данных в условии недостаточно для однозначного численного ответа. Для определения напряжения на подстанции «Ч» и потерь электроэнергии в ВЛ необходимо знать как минимум сопротивление линии — ее длину, марку и сечение проводов либо непосредственно активное и реактивное сопротивления линии. Для расчета падения напряжения также нужен коэффициент мощности нагрузки $cos φ$ .

Можно определить те величины, которые следуют из условия.

Суммарная полная мощность трансформаторов:

S = 50000 кВА = 50 МВА .

При полной нагрузке ток линии 110 кВ равен

I = \frac{S}{3 U} .

Подставляем:

I = \frac{50000}{3 \cdot 110} \approx 262, 4 А .

То есть при работе трансформаторов на полной мощности по ВЛ будет передаваться ток примерно 262 А.

На шинах подстанции «Л» линейное напряжение равно 110 кВ. Соответствующее фазное напряжение:

U_{ф} = \frac{U _{л}}{3} = \frac{110}{1 , 732} \approx 63, 5 кВ .

На подстанции «Ч» напряжение будет меньше из-за падения напряжения в линии. При сопротивлении одной фазы линии $R + j X$ приближенное падение линейного напряжения можно определить как

Δ U \approx 3 I (R cos φ + X sin φ) .

Следовательно,

U_{л, Ч} \approx 110 - Δ U кВ,

а фазное напряжение

U_{ф, Ч} = \frac{U _{л, Ч}}{3} .

Поэтому назвать конкретные значения линейного и фазного напряжений на шинах подстанции «Ч» без $R$ , $X$ и $cos φ$ невозможно.

Теперь определим ток при среднегодовой загрузке 80 %. Если принять, что 80 % означает постоянную эквивалентную нагрузку в течение года, то

S_{ср} = 0, 8 \cdot 50000 = 40000 кВА .

Ток:

I_{ср} = \frac{40000}{3 \cdot 110} \approx 209, 9 А .

Активные потери мощности в трехфазной линии:

Δ P = 3 I^{2} R,

где $R$ — активное сопротивление одной фазы всей ВЛ.

Подставляем ток:

Δ P = 3 \cdot 209, 9^{2} R \approx 132231 R Вт,

или

Δ P \approx 132, 2 R кВт .

За год $t = 8760$ ч:

Δ W = Δ P \cdot 8760.

Получаем

Δ W \approx 132, 2 R \cdot 8760 \approx 1158000 R кВт \cdotp ч .

То есть

Δ W \approx 1, 158 R ГВт \cdotp ч / год,

где $R$ задано в омах на одну фазу всей линии.

Например, если активное сопротивление одной фазы ВЛ оказалось бы $2 Ом$ , то потери составили бы примерно

1, 158 \cdot 2 = 2, 32 ГВт \cdotp ч в год .

Итак, из имеющихся данных точно можно получить:

I_{полн} \approx 262, 4 А,

I_{80%} \approx 209, 9 А,

U_{ф, Л} \approx 63, 5 кВ .

Если считать ВЛ идеальной, то есть вообще пренебречь ее сопротивлением, тогда на подстанции «Ч» было бы:

U_{л} = 110 кВ,

U_{ф} = 63, 5 кВ,

а потери электроэнергии были бы равны нулю. Но для реальной воздушной линии такой результат физически нереалистичен. В условии задачи отсутствуют параметры ВЛ, необходимые для расчета реального напряжения и годовых потерь.