Найбільш простий замкнутої мережею є кільцева мережу. Вона має один замкнутий контур (малюнок 4.4 а). В якості поживного пункту може бути або електростанція, або шини підстанції системи. Якщо таку мережу розрізати по джерелу харчування і розгорнути, то вона буде мати вигляд як лінії з двостороннім живленням, у якій напруги по кінцях рівні за величиною і за фазою (см.рисунок 4.4 б).
Для розрахунку мережі візьмемо схему, наведену на малюнку 4.5. Тут потужності,, - розрахункові навантаження підстанцій. Напрямок потоків потужності на ділянках мережі прийнято умовно. Дійсне напрямок визначається в результаті розрахунку.
Вихідними даними для розрахунку мережі є напруга в центрі харчування, потужності навантажень, параметри мережі.
Так як напруги в вузлах навантаження невідомі, то розрахунок повинен виконуватися за допомогою методу послідовних наближень.
Так само як і при розрахунку розімкнутих мереж приймають умова рівності напруг уздовж лінії. Ця напруга приймають рівним номінальному. При цих припущеннях ток на ділянках мережі визначається
Умова рівності напруг по кінцях лінії означає рівність нулю падіння напруги в схемі (см.рисунок 4.5).
На підставі другого закону Кірхгофа запишемо
Висловимо входять в це рівняння потужності 2,3 і 4 ділянок лінії через потужність і відомі потужності навантажень. ,.
При неврахування втрат потужності можна записати
На підставі першого закону Кірхгофа
Підставами (4.21 - 4.23) у вихідне рівняння (4.20) і після перетворень отримаємо
звідки з урахуванням позначень на схемі
Аналогічно можна отримати
У загальному випадку при n навантаженнях на кільцевій мережі
де і - опору від точки m, в якій включена деяка проміжна навантаження. до точок харчування А і В відповідно.
Після визначення потужностей, що протікають по головним ділянках мережі, визначаються потужності на інших ділянках за допомогою закону Кірхгофа. На цьому закінчується перший етап розрахунку режиму цієї лінії. На другому етапі визначаються втрати потужності і напруги в вузлових точках мережі. Припустимо, що в результаті першого етапу розрахунку знайдений розподіл потужностей, як показано на малюнку 4.6 а.
До точки 2 потужність надходить з двох сторін. Ця точка називається точкою потокораздела і на малюнку відрізняється зачорненим трикутником.
Для розрахунку напруг в вузлових точках умовно разрежем схему (см.рисунок 4.6 а) по точці потокораздела (см.рисунок 4.6 б).
Отримаємо схему, що складається з двох незалежних частин, кожна з яких характеризує разомкнутую мережу з заданими навантаженнями і напруженнями U = U на шинах загального джерела живлення. Отже, подальший розрахунок кільцевої мережі повинен проводитися так само, як для розімкнутих мереж за даними початку. Для мереж 110-220 кВ враховуються втрати потужності і визначаються напруги в вузлових точках. Для мереж 35 кВ і нижче напруги розраховуються без урахування втрат потужності.
У ряді випадків виявляється, що після першого етапу розрахунку можуть бути дві точки потокораздела: одна по активній, інша по реактивної потужності (см.рисунок 4.7а).
Точка 2 - точка потокораздела для активної потужності, а точка 3 - для реактивної потужності. В цьому випадку кільцева мережа також умовно розрізається по точкам потокораздела і представляється двома роз'єднаними лініями (см.рисунок 4.7 б).
В цьому випадку визначаються втрати потужності на ділянці між точками потокораздела