Целесообразность повышения напряжения при передаче эл. энергии

Активная мощность, передаваемая по линии трехфазного тока при симметричной нагрузке равна: P= (4)

где U и I – линейные (межфазные) значения напряжения и тока; cos  – коэффициент мощности. Передача электроэнергии связана с потерями мощности, т.к. электрический ток нагревает провода ЛЭП. Величина потерь мощности в проводах трехфазной линии ΔP определяется по формуле:

ΔP=3I²R=(3I² *ρ*l)/S (5) где ρ – удельное сопротивление материала проводов; l – длина проводов; s – площадь поперечного сечения проводов.

Анализируя формулы (4) и (5) можно предложить способы снижения потерь мощности. Величина передаваемой мощности Р, необходимой потребителю, и дальность передачи l определяются условиями электропередачи. Эти величины изменить невозможно. Удельное сопротивление ρ зависит от материала, из которого сделаны провода. Для изготовления проводов по определению используются материалы с наименьшим значением ρ (медь, алюминий). Увеличение площади поперечного сечения s малоэффективно: значительное утолщение проводов невозможно из-за большой массы и стоимости линии.

Следовательно, потери мощности можно снизить только уменьшая ток I, а это в свою очередь, с учетом формулы (4), возможно без изменения величины передаваемой мощности Р только за счет увеличения напряжения U и коэффициента мощности потребителя cos .

Когда коэффициент мощности cos  мал, значительная часть энергии циркулирует по проводам от генератора к потребителям и обратно, что приводит к значительным потерям на нагревание проводов