线损理论计算是降损节能,增强线损治理的一项重要的技术治理手腕。通过理论计算可发觉电能损失在电网中散布规律,通过计算分析能够暴露出治理和技术上的问题,对降损工作提供理论和技术依据,能够使降损工作抓住重点,提高节能降损的效益,使线损治理加倍科学。因此在电网的建设改造进程和正常治理中要常常进行线损理论计算。
线损理论计算是项繁琐复杂的工作,专门是配电线路和低压线路由于分支线多、负荷量大、数据多、情形复杂,这项工作难度更大。线损理论计算的方式很多,各有特点,精度也不同。那个地址介绍计算比较简单、精度比较高的方式。
理论线损计算的概念
1.输电线路损耗
当负荷电流通过线路时,在线路电阻上会产生功率损耗。
(1)单一线路有功功率损失计算公式为
△P=I2R
式中△P--损失功率,W;
I--负荷电流,A;
R--导线电阻,Ω
(2)三相电力线路
线路有功损失为
△P=△PA十△PB十△PC=3I2R
(3)温度对导线电阻的阻碍:
导线电阻R不是恒定的,在电源频率必然的情形下,其阻值
随导线温度的转变而转变。
铜铝导线电阻温度系数为a=0.004。
在有关的技术手册中给出的是20℃时的导线单位长度电阻值。但实际运行的电力线路周围的环境温度是转变的;另外;负载电流通过导线电阻时发烧又使导线温度升高,因此导线中的实际电阻值,随环境、温度和负荷电流的转变而转变。
为了减化计算,通常把导线电阴分为三个分量考虑:
1)大体电阻20℃时的导线电阻值R20为
R20=RL
式中R--电线电阻率,Ω/km,;
L--导线长度,km。
2)温度附加电阻Rt为
Rt=a(tP-20)R20
式中a--导线温度系数,铜、铝导线a=0.004;
tP--平均环境温度,℃。
3)负载电流附加电阻Rl为
Rl= R20
4)线路实际电阻为
R=R20+Rt+Rl
(4)线路电压降△U为
△U=U1-U2=LZ
2.配电变压器损耗(简称变损)功率△PB
配电变压器分为铁损(空载损耗)和铜损(负载损耗)两部份。铁损对某一型号变压器来讲是固定的,与负载电流无关。铜损与变压器负载率的平方成正比。
配电网电能损失理论计算方式
配电网的电能损失,包括配电线路和配电变压器损失。由于配电网点多面广,结构复杂,客户用电性质不同,负载转变波动大,要起模拟真实情形,计算出某一各线路在某一时刻或某一段时刻内的电能损失是很困难的。因为不仅要有详细的电网资料,还在有大量的运行资料。有些运行资料是很难取得的。另外,某一段时刻的损失情形,不能真实反映长时刻的损失转变,因为每一个负载点的负载随时刻、随季节发生转变。而且如此计算的结果只能用于事后的治理,而不能
用于事前预测,因此在进行理论计算时,都要对计算方式和步骤进行简化。 为简化计算,一样假设:
(1)线路总电流按每一个负载点配电变压器的容量占该线路配电变压器总容量的比例,分派到各个负载点上。
(2)每一个负载点的功率因数cos 相同。
如此,就能够把复杂的配电线路利用线路参数计算并简化成一个等值损耗电阻。这种方式叫等值电阻法。
等值电阻计算
设:线路有m个负载点,把线路分成n个计算段,每段导线电阻别离为R1,R2,R3,…,Rn,
1.大体等值电阻Re
3.负载电流附加电阻ReT
在线路结构未发生转变时,Re、ReT、Rez三个等效电阻其值不变,就可利用一些运行参数计算线路损失。
均方根电流和平均电流的计算
利用均方根电流法计算线损,精度较高,而且方便。利用代表日线路出线端电流记录,就可计算出均方根电流IJ和平均电流IP。
在必然性质的线路中,K值有必然的转变范围。有了K值就可用IP代替IJ。IP可用线路供电量计算得出,电能损失计算
(1)线路损失功率△P(kW)
△P=3(KIP)2(Re+ReT+ReI)×10-3
若是精度要求不高,可忽略温度附加电阻ReT和负载电流附加电阻ReI。
(2)线路损失电量△W
(3)线损率
(4)配电变压器损失功率△PB
(5)配电变压器损失电量△WB
(6)变损率B
(7)综合损失率为 + B。
另外,还有损失因数、负荷形状系数等计算方式。这些计算方式各有优缺点,但计算误差较大,那个地址就再也不别离介绍了。
低压线路损失计算方式
低压线路的特点是错综复杂,转变无穷,比高压配电线路加倍复杂。有单相供电,3×3相供电,3×4相供电线路,更多的是这几种线路的组合。因此,要精准计算低压网络的损失是很
困难的,一样采纳近似的简化方式计算。
简单线路的损失计算
1.单相供电线路
(1)一个负荷在线路结尾时:
(2)多个负荷时,并假设均匀散布:
2.3×3供电线路
(1)一个负荷点在线路结尾
(2)多个负荷点,假设均匀散布且无大分支线
3.3×4相供电线路
(1)A、B、C三相负载平稳时,零线电流IO=0,计算方式同3×3相线路。
由表6-2可见,当负载不平稳度较小时,a值接近1,电能损失与平稳线路接近,可用平稳线路的计算方式计算。
4.各参数取值说明
(1)电阻R为线路总长电阻值。
(2)电流为线路首端总电流。可取平均电流和均方根电流。取平均电流时,需要用修正系数K
进行修正。平均电流可实测或用电能表所计电量求得。
(3)在电网计划时,平均电流用配电变压器二次侧额定值,计算最大损耗值,这时K=1。
(4)修正系数K随电流转变而转变,转变越大,K越大;反之就小。它与负载的性质有关。
复杂线路的损失计算
0.4kV线路一样结构比较复杂。在三相四线线路中单相、三相负荷交叉混合,有较多的分支和下户线,在一个台区中又有多路出线。为便于简化,先对几种情形进行分析。
1.分支对总损失的阻碍
假设一条骨干线有n条相同分支线,每条分支线负荷均匀散布。骨干线长度为ι。
那么骨干电阻Rm=roL
分支电阻Rb=roι
总电流为I,分支总电流为Ib=I/n
(1)骨干总损失△Pm ;(2)各分支总损失△Pb ;(3)线路全数损失 ;(4)分支与骨干损失比 也即,分支线损失占骨干线的损失比例为ι/nL。一样分支线小于骨干长度,ι/nL<1/n
2.多分支线路损失计算
3.等值损失电阻Re
4.损失功率
5.多线路损失计算
配变台区有多路出线(或仅一路出线,在出口处显现多个大分支)的损失计算。
设有m路出线,每路负载电流为I1,I2,…,Im
台区总电流I=I1+I2…+Im
每路损失等值电阻为Re1,Re2,…,Rem
则
△P=△P1+△P2+…+△Pm=3(I21Re1+I22Re2+…+I2mRem)
若是各出线结构相同,即I1=I2=…=Im
Re1=Re2=…=Rem
6.下户线的损失
骨干线到用各个用户的线路称为下户线。下户线由于线路距离短,负载电流小,其电能损失所占比例也很小,在要求不高的情形下可忽略不计。
取:下户线平均长度为ι,有n个下户总长为L,线路总电阻R=roL,每一个下户线的负载电流相同均为I。
(1)单相下户线
△P=2I2R=2I2roL
(2)三相或三相四线下户
△P=3I2R=3I2roL
电压损失计算
电压质量是供电系统的一个重要的质量指标,若是供到客户端的电压超过其许诺范围,就会阻碍到客户用电设备的正常运行,严峻时会造成用电设备损坏,给客户带来损失,因此增强电压治理为客户提供合格的电能是供电企业的一项重要任务。 电网中的电压随负载的转变而发生波动。国家规定了在不同电压品级下,电压许诺波动范围。国电农(1999)652号文对农村用电电压做了明确规定:
(1)配电线路电压许诺波动范围为标准电压的±7%。
(2)低压线路到户电压许诺波动范围为标准电压的±10%。
电压损失是指线路始端电压与结尾电压的代数差,是由线路电阻和电抗引发的。
电抗(感抗)是由于导线中通过交流电流,在其周围产生的高变磁场所引发的。各类架空线路每千米长度的电抗XO(Ω/km),可通过计算或查找有关资料取得。表6-3给出高、低压配电线路的XO参考值。
三相线路仅在线路结尾接有一集中负载的三相线路,设线路电流为I,线路电阻R,电抗为X,线路始端和结尾电压别离是U1,U2,负载的功率因数为cos 。
电压降△ù=△ù1-△ù2=IZ
电压损失是U一、U2两相量电压的代数差△U=△U1-△U2
由于电抗X的阻碍,使得ù1和ù2的相位发生转变,一样准确计算△U很复杂,在计算时可采纳以下近似算法:△U=IRcos +ιXsin
一样高低压配电线路 该类线路负载多、节点多,不同线路计算段的电流、电压降均不同,为便于计算需做以下简化。
1.假设条件
线路中负载均匀散布,各负载的cos 相同,由于一样高低压配电线路阻抗Z的cos Z=0.8~0.95,负载的cos在0.8以上,能够用ù代替△U进行计算。
2.电压损失
线路电能损失的估算
线路理论计算需要大量的线路结构和负载资料,尽管在计算方式上进行了大量的简化,但计算工作量仍是比较大,需要具有必然专业知识的人员才能进行。因此在资料不完善或缺少专业人员的情形下,仍不能进行理论计算工作。下面提供一个用测量电压损失,估算的电能损失的方式,这种方式适用于低压配电线路。
1.大体原理和方式
(1)线路电阻R,阻抗Z之间的关系
(2)线路损失率
由上式能够看出,线路损失率 与电压损失百分数△U%成正比,△U%通过测量线路首端和结尾电压取得。k为损失率修正系数,它与负载的功率因数和线路阻抗角有关。表6-4、表6-5别离列出了单相、三相无大分支低压线路的k值。
在求取低压线路损失时的只要测量出线路电压降△U,明白负载功率因数就能够算出该线路的电能损失率。
2.有关问题的说明
(1)由于负载是转变的,要取得平均电能损失率,应尽可能取几个不同情形进行测量,然后取平均数。若是线路首端和结尾别离用自动电压记录仪测量出一段时刻的电压降。可取得较准确的电能损失率。 (2)若是一个配变台区有多路出线,要对每条线路测取一个电压损失值,并用该线路的负载占总负载的比值修正那个电压损失值,然后求和算出总的电压损失百分数和总损失率。
(3)线路只有一个负载时,k值要进行修正。
(4)线路中负载个数较少时,k乘以(1+1/2n),n为负载个数
电力线路电能损耗的计算
正确计算电力线路电能损耗电量,关系到发电企业、供电企业和用电户的切身利益。如何准确计算实际线损电量,和线损电量计量违法行为如何处置,笔者结合实际,谈一点个人的体会。
一、线损电量收取的依据 依照《供电营业规那么》第六章“用电计量与电费计收\"第七十四条的规定,用电计量装置原那么上应装在供电设施的产权分界处。当用电计量装置不安装在产权
分界处时,线路与变压器损耗的有功与无功电量均须由产权所有者负担。在计算用户大体电费(按最大需量计收时)、电量电费及功率因数调整电费时,应将上述损耗电量计算在内。由此可见,线路损耗电量应由线路的产权所有者承担。当线路的产权属于供电企业时,线路损耗电量应由供电企业承担;当线路的产权属于用户时,线路的损耗电量应由用户承担。
二、线损电量的计算 依照DL/T686-1999《电力网电能损耗计算导那么》的规定,线路损耗电量的计算以均方根电流法为大体计算方式,在实际的操作进程中,笔者推荐以下两种计算方式: 1.均方根电流法 线路的电能损耗,应按线路的月负荷曲线计算,其代表日的损耗电能的计算方式为:
△AL=3˙Ijf2˙R˙T×10-3 式中:
△AL——代表日的线路损耗电量,kW˙h;Ijf——均方根电流,A;R——线路电阻,Ω;T——运行时刻,h。 式中:It——各正点时通过线路的负荷电流。
代表日的选定按以下原那么进行:
(1)电网的运行方式正常,能代表计算期的正常情形。
(2)代表日的供电量接近计算期(月、年)的平均日供电量。
(3)绝大部份用户的用电情形正常。
(4)气候正常,气温接近计算的平均温度。
当考虑温度对电阻转变的阻碍时,线路电阻应进行如下修正: R=R20(1+β1+β2) 式中:
R20——电路在20℃时的电阻值;
β1——导线升温时电阻的修正系数;
β2——周围空气温度对电阻的修正系数。
2.平均电流法
采纳平均电流法计算线路的损失电量,其计算公式为: △AL=3˙I2˙RL˙T×K×10-3 式中:△AL——线路损失电量,kW˙h;I——线路中的平均电流值,A;RL——线路电阻值,Ω;T——用电时刻,h;K——修正系数。 在三相电路中: 式中:AP——抄见有功电量;AQ——抄见无功电量。
因此,线路损失电量的计算公式能够表示为: 在实际的线损计算中,能够先将公式中固定部份()即损失常数计算出来,每一个月的计算只需将固定部份(损失常数)与可变部份(AP2+AQ2)相乘,即可求出该户的当月线路损失电量。
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