第一篇:電力線路線損計(jì)算方法
電力線路線損計(jì)算方法
線路電能損耗計(jì)算方法
A1 線路電能損耗計(jì)算的基本方法是均方根電流法,其代表日的損耗電量計(jì)算為:
ΔA=3 Rt×10-3(kW?h)(Al-1)
Ijf =(A)(Al-2)
式中ΔA——代表日損耗電量,kW?h; t——運(yùn)行時(shí)間(對于代表日t=24),h;
Ijf——均方根電流,A; R——線路電阻,n;
It——各正點(diǎn)時(shí)通過元件的負(fù)荷電流,A。當(dāng)負(fù)荷曲線以三相有功功率、無功功率表示時(shí):
Ijf= =(A)(Al-3)式中Pt ——t時(shí)刻通過元件的三相有功功率,kW; Qt——t時(shí)刻通過元件的三相無功功率,kvar;
Ut——t時(shí)刻同端電壓,kV。
A2 當(dāng)具備平均電流的資料時(shí),可以利用均方根電流與平均電流的等效關(guān)系進(jìn)行電能損耗計(jì)算,令均方根電流Ijf與平均電流Ipj(代表日負(fù)荷電流平均值)的等效關(guān)系為K(亦稱負(fù)荷曲線形狀系數(shù)),Ijf=KIpj,則代表日線路損耗電量為:
ΔA=3K2 Rt×10-3(kW?h)(A2-1)系數(shù)K2應(yīng)根據(jù)負(fù)荷曲線、平均負(fù)荷率f及最小負(fù)荷率α確定。
當(dāng)f >0.5時(shí),按直線變化的持續(xù)負(fù)荷曲線計(jì)算K2: K2=[α+1/3(1-α)2]/ [1/2(1+α)]2(A2-2)當(dāng)f <0.5,且f >α?xí)r,按二階梯持續(xù)負(fù)荷曲線計(jì)算K2:
K2=[f(1+α)-α]/f 2(A2-3)式中f——代表日平均負(fù)荷率,f=Ipj/ Imax,Imax為最大負(fù)荷電流值,Ipj為平均負(fù)荷電
流值;
α——代表日最小負(fù)荷率,α=Imin/ Imax,Imin為最小負(fù)荷電流值。
A3 當(dāng)只具有最大電流的資料時(shí),可采用均方根電流與最大電流的等效關(guān)系進(jìn)行能耗計(jì)算,令均方根電流平方與最大電流的平方的比值為F(亦稱損失因數(shù)),F(xiàn)= /,則代表日的損
耗電量為:
ΔA=3 FRt×10-3(kW?h)(A3-1)
式中F——損失因數(shù); Imax——代表日最大負(fù)荷電流,A。
F的取值根據(jù)負(fù)荷曲線、平均負(fù)荷率f和最小負(fù)荷率α確定。
當(dāng)f >0.5時(shí),按直線變化的持續(xù)負(fù)荷曲線計(jì)算F:
F=α+1/3(1-α)2(A3-2)當(dāng)f <0.5,且f >α?xí)r,按二階梯持續(xù)負(fù)荷曲線計(jì)算:
F=f(1+α)-α(A3-3)式中α——代表日最小負(fù)荷率; f——代表日平均負(fù)荷率。
A4 在計(jì)算過程中應(yīng)考慮負(fù)荷電流引起的溫升及環(huán)境溫度對導(dǎo)線電阻的影響,具體按下式計(jì)
算:
R=R20(1+β1+β2)(Ω)(A4—1)β1=0.2(Ipj / I20)2(A4—2)
=α(Tpj-20)(A4—3)式中 R20——每相導(dǎo)線在20℃時(shí)的電阻值,可從手冊中查得單位長度值,Ω
β1——導(dǎo)線溫升對電阻的修正系數(shù); β2——環(huán)境溫度對電阻的修正系數(shù);
I20——環(huán)境溫度為20℃時(shí),導(dǎo)線達(dá)到容許溫度時(shí)的容許持續(xù)電流,A;其值可通過有關(guān)手冊查取,如手冊給出的是環(huán)境溫度為25℃時(shí)的容許值時(shí),I20應(yīng)乘以1.05;
Ipj——代表日(計(jì)算期)平均電流,A; Tpj——代表日(計(jì)算期)平均氣溫,℃;
α——導(dǎo)線電阻溫度系數(shù),對銅、鋁、鋼芯鋁線,α=0.004。
A5 對于電纜線路,除按計(jì)算一般線路的方法計(jì)算線心中的電能損耗外,還應(yīng)考慮絕緣介
質(zhì)中的電能損耗,三相電纜絕緣介質(zhì)損耗電量為:
ΔAj=U2ωCtgαLt×10-3(kW?h)(A5-1)
C=ε/[18lg(γw /γn)](A5-2)式中ΔAj——三相電纜絕緣介質(zhì)損耗電量,kW?h;
U——電纜運(yùn)行電壓,kV;
ω——角速度,ω=2πf,f為頻率,Hz; C——電纜每相的工作電容,μF/km; tgα——介質(zhì)損失角的正切值,按表A5選??;
L——電纜長度,km; t——計(jì)算時(shí)段,h;
ε——絕緣介質(zhì)的介電常數(shù),按表A5選??;
γw——絕緣層外半徑,mm; γn——線心半徑,mm。
表A5 電纜常用絕緣材料的ε和tgα值
電纜型式 ε tgα 油浸紙絕緣 粘性浸漬不滴流絕緣電纜
壓力充油電纜 4.0 3.5 0.0100 0.0100 O.0045 丁基橡皮絕緣電纜 聚氯乙烯絕緣電纜
聚乙烯電纜 交聯(lián)聚乙烯電纜 4.0
8.0 2.3 3.5 0.050 0.100 0.004 0.008 注:tgα值為最高允許溫度和最高工作電壓下的允許值。
附錄A 線路電能損耗計(jì)算方法
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A1 本條是關(guān)于在線路等元件電阻損耗計(jì)算中采用均方根電流法計(jì)算的規(guī)定。電阻元件上 的電能損耗為: ΔA=3R∫t0 dt 由于I(t)是一隨機(jī)變量,一般不能以解析式表示,所以依近似積分原理,對計(jì)算期均分 為n個(gè)時(shí)段,設(shè)每個(gè)時(shí)段Δt內(nèi)的負(fù)荷電流不變且等于其正點(diǎn)小時(shí)的電流,則:n?Δt=t。
(Δt)/t =()/n =
Ijf = 式中Ij f——計(jì)算期各時(shí)段電流的均方根值。
由上可知采用均方根電流法計(jì)算,實(shí)際上考慮了計(jì)算期的負(fù)荷特性,當(dāng)Δt愈小時(shí)愈符合客
觀實(shí)際。
A2 本條是關(guān)于采用計(jì)算期平均最大電流計(jì)算時(shí)的有關(guān)問題的說明。
因?yàn)橛?jì)算期(一般為一日即代表日)平均電流未能反映負(fù)荷曲線的形狀,所以應(yīng)以負(fù)荷曲線形狀系數(shù)反映負(fù)荷曲線形狀對電能損耗計(jì)算的影響。負(fù)荷形狀系數(shù)應(yīng)建立在概率統(tǒng)計(jì)方法上,根據(jù)負(fù)荷曲線的特征值,如平均負(fù)荷率、最小負(fù)荷率、功率或負(fù)荷電流的最大值、平均值、最小值等確定。對于一些難以獲得每時(shí)段實(shí)測資料的情況或?yàn)榱藴p少實(shí)測工作量,可以用計(jì)
算期平均電流或最大電流來代替。
計(jì)算期平均電流和均方根電流以及最大電流之間的等效關(guān)系為:
= K2= F K=Ijf/Ipj F= /
式中K——負(fù)荷曲線形狀系數(shù);
F——損失因數(shù)。又因平均負(fù)荷率為: f =Ipj / Imax 所以,F(xiàn)=K2f2,將K、F的表達(dá)式代人用均方根電流計(jì)算電能損耗的表達(dá)式得:
平均電流: ΔA=3 K2Rt×l0-3(kW?h)最大電流: ΔA=3 FRt×10-3(kW?h)
關(guān)于負(fù)荷曲線形狀系數(shù)K2和損失因數(shù)F的確定,可將日負(fù)荷曲線概化歸結(jié)為按直線變化或按二階梯變化兩種類型的負(fù)荷曲線,見圖A2。
圖A2中α=Imin / Imax為最小負(fù)荷率,ε為最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間。根據(jù)上述簡化,可得出按直線變化和按二階梯變化負(fù)荷曲線的負(fù)荷曲線形狀系數(shù)K2及損失因數(shù)F的計(jì)算式。對于工業(yè)用戶比重大的負(fù)荷用按直線變化的負(fù)荷曲線計(jì)算較合理;對于照明、農(nóng)電、單班生產(chǎn)用戶為主的負(fù)荷曲線,則按二階梯變化負(fù)荷曲線計(jì)算較合理。
第二篇:電力線路線損計(jì)算方法
電力線路線損計(jì)算方法
線路電能損耗計(jì)算方法
A1線路電能損耗計(jì)算的基本方法是均方根電流法,其代表日的損耗電量計(jì)算為: ΔA=3Rt×10-3(kW?h)(Al-1)Ijf=(A)(Al-2)式中ΔA——代表日損耗電量,kW?h; t——運(yùn)行時(shí)間(對于代表日t=24),h; Ijf——均方根電流,A; R——線路電阻,n;
It——各正點(diǎn)時(shí)通過元件的負(fù)荷電流,A。當(dāng)負(fù)荷曲線以三相有功功率、無功功率表示時(shí): Ijf==(A)(Al-3)式中Pt——t時(shí)刻通過元件的三相有功功率,kW; Qt——t時(shí)刻通過元件的三相無功功率,kvar; Ut——t時(shí)刻同端電壓,kV。
A2當(dāng)具備平均電流的資料時(shí),可以利用均方根電流與平均電流的等效關(guān)系進(jìn)行電能損耗計(jì)算,令均方根電流Ijf與平均電流Ipj(代表日負(fù)荷電流平均值)的等效關(guān)系為K(亦稱負(fù)荷曲線形狀系數(shù)),Ijf=KIpj,則代表日線路損耗電量為: ΔA=3K2Rt×10-3(kW?h)(A2-1)系數(shù)K2應(yīng)根據(jù)負(fù)荷曲線、平均負(fù)荷率f及最小負(fù)荷率α確定。當(dāng)f>0.5時(shí),按直線變化的持續(xù)負(fù)荷曲線計(jì)算K2: K2=[α 1/3(1-α)2]/[1/2(1 α)]2(A2-2)當(dāng)f<0.5,且f>α?xí)r,按二階梯持續(xù)負(fù)荷曲線計(jì)算K2: K2=[f(1 α)-α]/f2(A2-3)式中f——代表日平均負(fù)荷率,f=Ipj/Imax,Imax為最大負(fù)荷電流值,Ipj為平均負(fù)荷電流值;
α——代表日最小負(fù)荷率,α=Imin/Imax,Imin為最小負(fù)荷電流值。
A3當(dāng)只具有最大電流的資料時(shí),可采用均方根電流與最大電流的等效關(guān)系進(jìn)行能耗計(jì)算,令均方根電流平方與最大電流的平方的比值為F(亦稱損失因數(shù)),F(xiàn)=/,則代表日的損耗電量為:
ΔA=3FRt×10-3(kW?h)(A3-1)式中F——損失因數(shù);
Imax——代表日最大負(fù)荷電流,A。
F的取值根據(jù)負(fù)荷曲線、平均負(fù)荷率f和最小負(fù)荷率α確定。當(dāng)f>0.5時(shí),按直線變化的持續(xù)負(fù)荷曲線計(jì)算F: F=α 1/3(1-α)2(A3-2)當(dāng)f<0.5,且f>α?xí)r,按二階梯持續(xù)負(fù)荷曲線計(jì)算: F=f(1 α)-α(A3-3)式中α——代表日最小負(fù)荷率; f——代表日平均負(fù)荷率。
A4在計(jì)算過程中應(yīng)考慮負(fù)荷電流引起的溫升及環(huán)境溫度對導(dǎo)線電阻的影響,具體按下式計(jì)算:
R=R20(1 β1 β2)(Ω)(A4—1)β1=0.2(Ipj/I20)2(A4—2)=α(Tpj-20)(A4—3)式中R20——每相導(dǎo)線在20℃時(shí)的電阻值,可從手冊中查得單位長度值,Ω β1——導(dǎo)線溫升對電阻的修正系數(shù); β2——環(huán)境溫度對電阻的修正系數(shù);
I20——環(huán)境溫度為20℃時(shí),導(dǎo)線達(dá)到容許溫度時(shí)的容許持續(xù)電流,A;其值可通過有關(guān)手冊查取,如手冊給出的是環(huán)境溫度為25℃時(shí)的容許值時(shí),I20應(yīng)乘以1.05; Ipj——代表日(計(jì)算期)平均電流,A; Tpj——代表日(計(jì)算期)平均氣溫,℃;
α——導(dǎo)線電阻溫度系數(shù),對銅、鋁、鋼芯鋁線,α=0.004。
A5對于電纜線路,除按計(jì)算一般線路的方法計(jì)算線心中的電能損耗外,還應(yīng)考慮絕緣介 質(zhì)中的電能損耗,三相電纜絕緣介質(zhì)損耗電量為: ΔAj=U2ωCtgαLt×10-3(kW?h)(A5-1)C=ε/[18lg(γw/γn)](A5-2)式中ΔAj——三相電纜絕緣介質(zhì)損耗電量,kW?h; U——電纜運(yùn)行電壓,kV;
ω——角速度,ω=2πf,f為頻率,Hz; C——電纜每相的工作電容,μF/km; tgα——介質(zhì)損失角的正切值,按表A5選取; L——電纜長度,km; t——計(jì)算時(shí)段,h;
ε——絕緣介質(zhì)的介電常數(shù),按表A5選取; γw——絕緣層外半徑,mm; γn——線心半徑,mm。
表A5電纜常用絕緣材料的ε和tgα值 電纜型式εtgα 油浸紙絕緣
粘性浸漬不滴流絕緣電纜 壓力充油電纜4.0 3.50.0100 0.0100 O.0045 丁基橡皮絕緣電纜 聚氯乙烯絕緣電纜 聚乙烯電纜 交聯(lián)聚乙烯電纜4.0 8.0 2.3 3.50.050 0.100 0.004 0.008 注:tgα值為最高允許溫度和最高工作電壓下的允許值。附錄A線路電能損耗計(jì)算方法
A1本條是關(guān)于在線路等元件電阻損耗計(jì)算中采用均方根電流法計(jì)算的規(guī)定。電阻元件上 的電能損耗為: ΔA=3R∫t0dt 由于I(t)是一隨機(jī)變量,一般不能以解析式表示,所以依近似積分原理,對計(jì)算期均分 為n個(gè)時(shí)段,設(shè)每個(gè)時(shí)段Δt內(nèi)的負(fù)荷電流不變且等于其正點(diǎn)小時(shí)的電流,則:n?Δt=t。(Δt)/t=()/n= Ijf= 式中Ijf——計(jì)算期各時(shí)段電流的均方根值。
由上可知采用均方根電流法計(jì)算,實(shí)際上考慮了計(jì)算期的負(fù)荷特性,當(dāng)Δt愈小時(shí)愈符合客觀實(shí)際。
A2本條是關(guān)于采用計(jì)算期平均最大電流計(jì)算時(shí)的有關(guān)問題的說明。
因?yàn)橛?jì)算期(一般為一日即代表日)平均電流未能反映負(fù)荷曲線的形狀,所以應(yīng)以負(fù)荷曲線形狀系數(shù)反映負(fù)荷曲線形狀對電能損耗計(jì)算的影響。負(fù)荷形狀系數(shù)應(yīng)建立在概率統(tǒng)計(jì)方法上,根據(jù)負(fù)荷曲線的特征值,如平均負(fù)荷率、最小負(fù)荷率、功率或負(fù)荷電流的最大值、平均值、最小值等確定。對于一些難以獲得每時(shí)段實(shí)測資料的情況或?yàn)榱藴p少實(shí)測工作量,可以用計(jì)算期平均電流或最大電流來代替。
計(jì)算期平均電流和均方根電流以及最大電流之間的等效關(guān)系為: =K2=F K=Ijf/Ipj F=/ 式中K——負(fù)荷曲線形狀系數(shù); F——損失因數(shù)。又因平均負(fù)荷率為: f=Ipj/Imax 所以,F(xiàn)=K2f2,將K、F的表達(dá)式代人用均方根電流計(jì)算電能損耗的表達(dá)式得:平均電流:ΔA=3K2Rt×l0-3(kW?h)最大電流:ΔA=3FRt×10-3(kW?h)關(guān)于負(fù)荷曲線形狀系數(shù)K2和損失因數(shù)F的確定,可將日負(fù)荷曲線概化歸結(jié)為按直線變化或按二階梯變化兩種類型的負(fù)荷曲線,見圖A2。
圖A2中α=Imin/Imax為最小負(fù)荷率,ε為最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間。根據(jù)上述簡化,可得出按直線變化和按二階梯變化負(fù)荷曲線的負(fù)荷曲線形狀系數(shù)K2及損失因數(shù)F的計(jì)算式。對于工業(yè)用戶比重大的負(fù)荷用按直線變化的負(fù)荷曲線計(jì)算較合理;對于照明、農(nóng)電、單班生產(chǎn)用戶為主的負(fù)荷曲線,則按二階梯變化負(fù)荷曲線計(jì)算較合理。
高壓配電網(wǎng)理論線損的精算和速算方法
河南省電力工業(yè)局 廖學(xué)琦
一、精算和速算同異
理論線損的精算和速算的表達(dá)式同為: 可變損失:
可見,線路首端負(fù)荷電流均方根值Ijf(A)和線路綜合等值電阻Rd.Σ的求取是計(jì)算的關(guān)鍵,即線損理論計(jì)算根本是Ijf、Rd.Σ、的計(jì)算。
對于Ijf的計(jì)算,不論是精算還是速算,其方法是相同的。并為精確簡便起見,計(jì)算所用的數(shù)據(jù),不應(yīng)采用指示瞬時(shí)值儀表(如V、A、W、等)運(yùn)行數(shù)據(jù),而應(yīng)采用指示累計(jì)值儀表(如wh、varh等)運(yùn)行記錄數(shù)據(jù),且這類儀表準(zhǔn)確級別較高,又嚴(yán)格的較驗(yàn)制度。這樣,便得Ijf計(jì)算方法如下:
Ipj為線路首端負(fù)荷電流的平均值,當(dāng)裝有無功電度表時(shí),Ipj的計(jì)算,不僅精確度較高,而且簡便易行,其算式為:
當(dāng)未裝無功電度表時(shí),因平均功率因數(shù)計(jì)算繁瑣,且取值不易做到足夠精確,故此時(shí)對Ipj的計(jì)算和結(jié)果不太理想的,其算式表為:
式(4)中KX為負(fù)荷形狀系數(shù),與負(fù)荷率,功率因數(shù)等有關(guān),其式為:,考慮使用方便,可根據(jù)該式制成曲線和數(shù)表。下表系表示KX與負(fù)荷率,力率 的關(guān)系
對于Rd·∑計(jì)算,要比Ijf繁雜得多,根據(jù)不同的計(jì)算依據(jù),其方法可分為:精算,近似計(jì)算,速算三種。
二、Rd.Σ的精算(按電量求阻法)
線路綜合等值電阻Rd.Σ 是線路導(dǎo)線等值電Rd.d阻和就壓器等值電阻Rd.b的合成,即 Rd.Σ=Rd.d+Rd.b(Ω);它的精算,是以配變實(shí)用電量為依據(jù),即以各段負(fù)荷按配變實(shí)際用電量成正比分配為原則的一種計(jì)算,(故謂按電量求阻法)這種計(jì)算方法,要將線路按照一定的原則劃分計(jì)算線段,并逐段一一進(jìn)行計(jì)算,相當(dāng)繁瑣,但卻比較確切,精確,其式為:
三、Rd.Σ 的近似計(jì)算(按容求阻法)
這種計(jì)算與精算不同處是以配變額定容量為依據(jù),即以各段負(fù)荷按配變?nèi)萘砍烧确峙錇樵瓌t的(故謂按容求阻法)此法當(dāng)配變實(shí)際用電量與其額定容量成正比時(shí),還是比較確切、精確的,否則只是一近似值,但計(jì)算起來要比精算稍為簡便,其式表為:
四、Rd.Σ 的速算(按線號截面,代變?nèi)萘壳笞璺ǎ?/p>
這種計(jì)算,與精算,近似計(jì)算不同處,一是不需將線路分段,不按段(點(diǎn))計(jì)算,而是按導(dǎo)線型號數(shù)計(jì)算。二是線路上的負(fù)荷是以按導(dǎo)線截面積分配為原則,即以導(dǎo)線截面積為計(jì)算依據(jù),三是計(jì)算Rd.b時(shí),亦不是逐臺(tái)計(jì)算,而是按一臺(tái)代表型配變計(jì)算求得,可見,此法不僅有據(jù)可信,簡便 易行,而且比較確切,具有滿足工作需要的精確度,其方法表為:
式(11)中的Kf 為負(fù)荷分布修正系數(shù),其值按配變?nèi)萘吭诰€路上沿主干線掛接分布狀況而確定,漸增取0.53,漸減取0.20,均布取0.33,向首末端漸減取0.38據(jù)有關(guān)資料介紹,引用此系數(shù),可使計(jì)算簡化,易行,所得結(jié)果與分段逐點(diǎn)法接近。
式(12、13)中為線路上配變總?cè)萘恐骄担↘VA),即Spj=Se·∑/m∑。而Se·d為線路上代表型配變額定容量,即設(shè)備規(guī)范表中與Spj最接近一配變的標(biāo)稱容量。
五、理論線損的曲線計(jì)算法
計(jì)算還可進(jìn)一步簡化,當(dāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和布局不更改變動(dòng),線路設(shè)備采用銅鋁線材時(shí),則Rd.Σ 趨近一常數(shù),所得準(zhǔn)確之Rd.Σ值可永久使用,此時(shí)即有:
此式為一元二次函數(shù),可作成數(shù)表和曲線,供今后直接查取,即根據(jù)一月一季計(jì)算求得的可查得△PΣ,則又得△AΣ(△AΣ=△PΣ·t)。
六、最后結(jié)果的計(jì)算,通過上述計(jì)算,求出電流,電阻后,即可求得可變損失,而固定損失由查表亦易求得,其兩者之和即是線路供電的總損失,最后,即可計(jì)算出線路的理論線損率,線路上配變鐵損在總損失中所占的百分?jǐn)?shù),線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行電流,其分別表為:
七、建議和結(jié)束語
線損的精算方法,不僅適用于6~10KV配電網(wǎng),亦適用于35KV線路,即35KV線路的線損計(jì)算,應(yīng)采用精算方法,因其分支線較小、結(jié)構(gòu)較簡單,最后結(jié)果的精確度要求較高。線損的速算方法,對于分支線較多、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的6~10KV配電網(wǎng)的損計(jì)算,其優(yōu)越性愈顯著;而分支線較少、結(jié)構(gòu)較簡單時(shí),應(yīng)采用精算或近似計(jì)算方法。線損的速算方法還可用于電網(wǎng)(新建和整改)規(guī)劃的線損預(yù)測。速算與精算比較,可提高工效15倍以上,曲線計(jì)算法可提高30倍以上,而誤差,經(jīng)大量的實(shí)例計(jì)算,一般△AL % 不超過± 1.5%,△AL % 不超過± 3%,Iji不超過±4A ;故是完全能滿足工作需要的。文中符號、意義說明:(文中已說明者從略)t——計(jì)算線損期間,線路設(shè)備實(shí)際運(yùn)行時(shí)間(h);Ag·pAGq——線路有功供電量(KWh)、無功供電量(Kvarh);△ Po·k, △Pk·k·——各臺(tái)變壓器的空載損耗(W),短路損耗(W); Upj,Uie——線路平均運(yùn)行電壓(KV),變壓器一次額定電壓(KV); T、τ——最大負(fù)荷利用小時(shí)(h),損耗時(shí)間(h);
AY·K∑——凡負(fù)荷電流通過該線段之各臺(tái)變壓器電量之和(Kwh); Se·K∑——凡負(fù)荷電流通過該線段之各臺(tái)變壓器額定容量之和(KvA);AY·K——各臺(tái)變壓器的用電量,即二次側(cè)總表抄見電量(Kwh); Se·K——各臺(tái)變壓器的額定容量(KVA);
Rb·K——各臺(tái)變壓器歸算到一次側(cè)的等值電阻(Ω); Se∑,m∑——線路上全問變壓器的總?cè)萘浚↘VA),總臺(tái)數(shù); RI——線路上最大型號導(dǎo)線電阻RI=roI·LI(Ω);SI, SK——線路上最大型號、其余各種型號導(dǎo)線的截面積(mm)2;RK——各計(jì)算線段電阻;除RI外其余各型導(dǎo)線電阻RK=rokLk(Ω);△ P∑——線路有功功率總損失(KW)Ag——線路供電量,即線路出口有功電度表抄見電量(Kwh);△AU——線路上全部配變鐵損(Kwh)。
第三篇:電力線損計(jì)算方法
線路電能損耗計(jì)算方法
A1線路電能損耗計(jì)算的基本方法是均方根電流法,其代表日的損耗電量計(jì)算為: ΔA=3Rt×10-3(kW?h)(Al-1)Ijf=(A)(Al-2)式中ΔA——代表日損耗電量,kW?h; t——運(yùn)行時(shí)間(對于代表日t=24),h; Ijf——均方根電流,A; R——線路電阻,n;
It——各正點(diǎn)時(shí)通過元件的負(fù)荷電流,A。
當(dāng)負(fù)荷曲線以三相有功功率、無功功率表示時(shí): Ijf==(A)(Al-3)式中Pt——t時(shí)刻通過元件的三相有功功率,kW; Qt——t時(shí)刻通過元件的三相無功功率,kvar; Ut——t時(shí)刻同端電壓,kV。
A2當(dāng)具備平均電流的資料時(shí),可以利用均方根電流與平均電流的等效關(guān)系進(jìn)行電能損耗計(jì)算,令均方根電流Ijf與平均電流Ipj(代表日負(fù)荷電流平均值)的等效關(guān)系為K(亦稱負(fù)荷曲線形狀系數(shù)),Ijf=KIpj,則代表日線路損耗電量為: ΔA=3K2Rt×10-3(kW?h)(A2-1)系數(shù)K2應(yīng)根據(jù)負(fù)荷曲線、平均負(fù)荷率f及最小負(fù)荷率α確定。當(dāng)f>0.5時(shí),按直線變化的持續(xù)負(fù)荷曲線計(jì)算K2: K2=[α 1/3(1-α)2]/[1/2(1 α)]2(A2-2)當(dāng)f<0.5,且f>α?xí)r,按二階梯持續(xù)負(fù)荷曲線計(jì)算K2: K2=[f(1 α)-α]/f2(A2-3)式中f——代表日平均負(fù)荷率,f=Ipj/Imax,Imax為最大負(fù)荷電流值,Ipj為平均負(fù)荷電流值;
α——代表日最小負(fù)荷率,α=Imin/Imax,Imin為最小負(fù)荷電流值。
A3當(dāng)只具有最大電流的資料時(shí),可采用均方根電流與最大電流的等效關(guān)系進(jìn)行能耗計(jì)算,令均方根電流平方與最大電流的平方的比值為F(亦稱損失因數(shù)),F(xiàn)=/,則代表日的損耗電量為: ΔA=3FRt×10-3(kW?h)(A3-1)式中F——損失因數(shù);
Imax——代表日最大負(fù)荷電流,A。
F的取值根據(jù)負(fù)荷曲線、平均負(fù)荷率f和最小負(fù)荷率α確定。當(dāng)f>0.5時(shí),按直線變化的持續(xù)負(fù)荷曲線計(jì)算F: F=α 1/3(1-α)2(A3-2)當(dāng)f<0.5,且f>α?xí)r,按二階梯持續(xù)負(fù)荷曲線計(jì)算: F=f(1 α)-α(A3-3)式中α——代表日最小負(fù)荷率; f——代表日平均負(fù)荷率。
A4在計(jì)算過程中應(yīng)考慮負(fù)荷電流引起的溫升及環(huán)境溫度對導(dǎo)線電阻的影響,具體按下式計(jì)算:
R=R20(1 β1 β2)(Ω)(A4—1)β1=0.2(Ipj/I20)2(A4—2)=α(Tpj-20)(A4—3)式中R20——每相導(dǎo)線在20℃時(shí)的電阻值,可從手冊中查得單位長度值,Ω β1——導(dǎo)線溫升對電阻的修正系數(shù); β2——環(huán)境溫度對電阻的修正系數(shù);
I20——環(huán)境溫度為20℃時(shí),導(dǎo)線達(dá)到容許溫度時(shí)的容許持續(xù)電流,A;其值可通過有關(guān)手冊查取,如手冊給出的是環(huán)境溫度為25℃時(shí)的容許值時(shí),I20應(yīng)乘以1.05;
Ipj——代表日(計(jì)算期)平均電流,A; Tpj——代表日(計(jì)算期)平均氣溫,℃;
α——導(dǎo)線電阻溫度系數(shù),對銅、鋁、鋼芯鋁線,α=0.004。
A5對于電纜線路,除按計(jì)算一般線路的方法計(jì)算線心中的電能損耗外,還應(yīng)考慮絕緣介
質(zhì)中的電能損耗,三相電纜絕緣介質(zhì)損耗電量為: ΔAj=U2ωCtgαLt×10-3(kW?h)(A5-1)C=ε/[18lg(γw/γn)](A5-2)式中ΔAj——三相電纜絕緣介質(zhì)損耗電量,kW?h; U——電纜運(yùn)行電壓,kV;
ω——角速度,ω=2πf,f為頻率,Hz; C——電纜每相的工作電容,μF/km;
tgα——介質(zhì)損失角的正切值,按表A5選?。?L——電纜長度,km; t——計(jì)算時(shí)段,h;
ε——絕緣介質(zhì)的介電常數(shù),按表A5選?。?γw——絕緣層外半徑,mm; γn——線心半徑,mm。
表A5電纜常用絕緣材料的ε和tgα值 電纜型式εtgα 油浸紙絕緣
粘性浸漬不滴流絕緣電纜 壓力充油電纜4.0 3.50.0100 0.0100 O.0045 丁基橡皮絕緣電纜 聚氯乙烯絕緣電纜 聚乙烯電纜
交聯(lián)聚乙烯電纜4.0 8.0 2.3 3.50.050 0.100 0.004 0.008 注:tgα值為最高允許溫度和最高工作電壓下的允許值。附錄A線路電能損耗計(jì)算方法
A1本條是關(guān)于在線路等元件電阻損耗計(jì)算中采用均方根電流法計(jì)算的規(guī)定。電阻元件上 的電能損耗為: ΔA=3R∫t0dt
由于I(t)是一隨機(jī)變量,一般不能以解析式表示,所以依近似積分原理,對計(jì)算期均分
為n個(gè)時(shí)段,設(shè)每個(gè)時(shí)段Δt內(nèi)的負(fù)荷電流不變且等于其正點(diǎn)小時(shí)的電流,則:n?Δt=t。
(Δt)/t=()/n= Ijf= 式中Ijf——計(jì)算期各時(shí)段電流的均方根值。
由上可知采用均方根電流法計(jì)算,實(shí)際上考慮了計(jì)算期的負(fù)荷特性,當(dāng)Δt愈小時(shí)愈符合客觀實(shí)際。
A2本條是關(guān)于采用計(jì)算期平均最大電流計(jì)算時(shí)的有關(guān)問題的說明。
因?yàn)橛?jì)算期(一般為一日即代表日)平均電流未能反映負(fù)荷曲線的形狀,所以應(yīng)以負(fù)荷曲線形狀系數(shù)反映負(fù)荷曲線形狀對電能損耗計(jì)算的影響。負(fù)荷形狀系數(shù)應(yīng)建立在概率統(tǒng)計(jì)方法上,根據(jù)負(fù)荷曲線的特征值,如平均負(fù)荷率、最小負(fù)荷率、功率或負(fù)荷電流的最大值、平均值、最小值等確定。對于一些難以獲得每時(shí)段實(shí)測資料的情況或?yàn)榱藴p少實(shí)測工作量,可以用計(jì)算期平均電流或最大電流來代替。計(jì)算期平均電流和均方根電流以及最大電流之間的等效關(guān)系為: =K2=F K=Ijf/Ipj F=/ 式中K——負(fù)荷曲線形狀系數(shù); F——損失因數(shù)。又因平均負(fù)荷率為: f=Ipj/Imax 所以,F(xiàn)=K2f2,將K、F的表達(dá)式代人用均方根電流計(jì)算電能損耗的表達(dá)式得:平均電流:ΔA=3K2Rt×l0-3(kW?h)最大電流:ΔA=3FRt×10-3(kW?h)
關(guān)于負(fù)荷曲線形狀系數(shù)K2和損失因數(shù)F的確定,可將日負(fù)荷曲線概化歸結(jié)為按直線變化或按二階梯變化兩種類型的負(fù)荷曲線,見圖A2。
圖A2中α=Imin/Imax為最小負(fù)荷率,ε為最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間。根據(jù)上述簡化,可得出按直線變化和按二階梯變化負(fù)荷曲線的負(fù)荷曲線形狀系數(shù)K2及損失因數(shù)F的計(jì)算式。對于工業(yè)用戶比重大的負(fù)荷用按直線變化的負(fù)荷曲線計(jì)算較合理;對于照明、農(nóng)電、單班生產(chǎn)用戶為主的負(fù)荷曲線,則按二階梯變化負(fù)荷曲線計(jì)算較合理。
線損理論計(jì)算是降損節(jié)能,加強(qiáng)線損管理的一項(xiàng)重要的技術(shù)管理手段。通過理論計(jì)算可發(fā)現(xiàn)電能損失在電網(wǎng)中分布規(guī)律,通過計(jì)算分析能夠暴露出管理和技術(shù)上的問題,對降損工作提供理論和技術(shù)依據(jù),能夠使降損工作抓住重點(diǎn),提高節(jié)能降損的效益,使線損管理更加科學(xué)。所以在電網(wǎng)的建設(shè)改造過程以及正常管理中要經(jīng)常進(jìn)行線損理論計(jì)算。
線損理論計(jì)算是項(xiàng)繁瑣復(fù)雜的工作,特別是配電線路和低壓線路由于分支線多、負(fù)荷量大、數(shù)據(jù)多、情況復(fù)雜,這項(xiàng)工作難度更大。線損理論計(jì)算的方法很多,各有特點(diǎn),精度也不同。這里介紹計(jì)算比較簡單、精度比較高的方法。
理論線損計(jì)算的概念
1.輸電線路損耗
當(dāng)負(fù)荷電流通過線路時(shí),在線路電阻上會(huì)產(chǎn)生功率損耗。
(1)單一線路有功功率損失計(jì)算公式為
△P=I2R
式中△P--損失功率,W;
I--負(fù)荷電流,A;
R--導(dǎo)線電阻,Ω
(2)三相電力線路
線路有功損失為
△P=△PA十△PB十△PC=3I2R
(3)溫度對導(dǎo)線電阻的影響:
導(dǎo)線電阻R不是恒定的,在電源頻率一定的情況下,其阻值
隨導(dǎo)線溫度的變化而變化。
銅鋁導(dǎo)線電阻溫度系數(shù)為a=0.004。
在有關(guān)的技術(shù)手冊中給出的是20℃時(shí)的導(dǎo)線單位長度電阻值。但實(shí)際運(yùn)行的電力線路周圍的環(huán)境溫度是變化的;另外;負(fù)載電流通過導(dǎo)線電阻時(shí)發(fā)熱又使導(dǎo)線溫度升高,所以導(dǎo)線中的實(shí)際電阻值,隨環(huán)境、溫度和負(fù)荷電流的變化而變化。為了減化計(jì)算,通常把導(dǎo)線電陰分為三個(gè)分量考慮: 1)基本電阻20℃時(shí)的導(dǎo)線電阻值R20為
R20=RL
式中R--電線電阻率,Ω/km,;
L--導(dǎo)線長度,km。
2)溫度附加電阻Rt為
Rt=a(tP-20)R20
式中a--導(dǎo)線溫度系數(shù),銅、鋁導(dǎo)線a=0.004;
tP--平均環(huán)境溫度,℃。
3)負(fù)載電流附加電阻Rl為
Rl= R20
4)線路實(shí)際電阻為
R=R20+Rt+Rl
(4)線路電壓降△U為
△U=U1-U2=LZ
2.配電變壓器損耗(簡稱變損)功率△PB
配電變壓器分為鐵損(空載損耗)和銅損(負(fù)載損耗)兩部分。鐵損對某一型號變壓器來說是固定的,與負(fù)載電流無關(guān)。銅損與變壓器負(fù)載率的平方成正比。
配電網(wǎng)電能損失理論計(jì)算方法
配電網(wǎng)的電能損失,包括配電線路和配電變壓器損失。由于配電網(wǎng)點(diǎn)多面廣,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,客戶用電性質(zhì)不同,負(fù)載變化波動(dòng)大,要起模擬真實(shí)情況,計(jì)算出某一各線路在某一時(shí)刻或某一段時(shí)間內(nèi)的電能損失是很困難的。因?yàn)椴粌H要有詳細(xì)的電網(wǎng)資料,還在有大量的運(yùn)行資料。有些運(yùn)行資料是很難取得的。另外,某一段時(shí)間的損失情況,不能真實(shí)反映長時(shí)間的損失變化,因?yàn)槊總€(gè)負(fù)載點(diǎn)的負(fù)載隨時(shí)間、隨季節(jié)發(fā)生變化。而且這樣計(jì)算的結(jié)果只能用于事后的管理,而不能用于事前預(yù)測,所以在進(jìn)行理論計(jì)算時(shí),都要對計(jì)算方法和步驟進(jìn)行簡化。為簡化計(jì)算,一般假設(shè):
(1)線路總電流按每個(gè)負(fù)載點(diǎn)配電變壓器的容量占該線路配電變壓器總?cè)萘康谋壤?,分配到各個(gè)負(fù)載點(diǎn)上。
(2)每個(gè)負(fù)載點(diǎn)的功率因數(shù)cos 相同。
這樣,就能把復(fù)雜的配電線路利用線路參數(shù)計(jì)算并簡化成一個(gè)等值損耗電阻。這種方法叫等值電阻法。
等值電阻計(jì)算
設(shè):線路有m個(gè)負(fù)載點(diǎn),把線路分成n個(gè)計(jì)算段,每段導(dǎo)線電阻分別為R1,R2,R3,…,Rn,1.基本等值電阻Re
3.負(fù)載電流附加電阻ReT
在線路結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化時(shí),Re、ReT、Rez三個(gè)等效電阻其值不變,就可利用一些運(yùn)行參數(shù)計(jì)算線路損失。
均方根電流和平均電流的計(jì)算
利用均方根電流法計(jì)算線損,精度較高,而且方便。利用代表日線路出線端電流記錄,就可計(jì)算出均方根電流IJ和平均電流IP。
在一定性質(zhì)的線路中,K值有一定的變化范圍。有了K值就可用IP代替IJ。IP可用線路供電量計(jì)算得出,電能損失計(jì)算
(1)線路損失功率△P(kW)
△P=3(KIP)2(Re+ReT+ReI)×10-3
如果精度要求不高,可忽略溫度附加電阻ReT和負(fù)載電流附加電阻ReI。
(2)線路損失電量△W
(3)線損率
(4)配電變壓器損失功率△PB
(5)配電變壓器損失電量△WB
(6)變損率 B
(7)綜合損失率為 + B。
另外,還有損失因數(shù)、負(fù)荷形狀系數(shù)等計(jì)算方法。這些計(jì)算方法各有優(yōu)缺點(diǎn),但計(jì)算誤差較大,這里就不再分別介紹了。
低壓線路損失計(jì)算方法
低壓線路的特點(diǎn)是錯(cuò)綜復(fù)雜,變化多端,比高壓配電線路更加復(fù)雜。有單相供電,3×3相供電,3×4相供電線路,更多的是這幾種線路的組合。因此,要精確計(jì)算低壓網(wǎng)絡(luò)的損失是很困難的,一般采用近似的簡化方法計(jì)算。
簡單線路的損失計(jì)算
1.單相供電線路
(1)一個(gè)負(fù)荷在線路末端時(shí):
(2)多個(gè)負(fù)荷時(shí),并假設(shè)均勻分布:
2.3×3供電線路
(1)一個(gè)負(fù)荷點(diǎn)在線路末端
(2)多個(gè)負(fù)荷點(diǎn),假設(shè)均勻分布且無大分支線
3.3×4相供電線路
(1)A、B、C三相負(fù)載平衡時(shí),零線電流IO=0,計(jì)算方法同3×3相線路。
由表6-2可見,當(dāng)負(fù)載不平衡度較小時(shí),a值接近1,電能損失與平衡線路接近,可用平衡線路的計(jì)算方法計(jì)算。
4.各參數(shù)取值說明
(1)電阻R為線路總長電阻值。
(2)電流為線路首端總電流??扇∑骄娏骱途礁娏?。取平均電流時(shí),需要用修正系數(shù)K進(jìn)行修正。平均電流可實(shí)測或用電能表所計(jì)電量求得。
(3)在電網(wǎng)規(guī)劃時(shí),平均電流用配電變壓器二次側(cè)額定值,計(jì)算最大損耗值,這時(shí)K=1。
(4)修正系數(shù)K隨電流變化而變化,變化越大,K越大;反之就小。它與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)。
復(fù)雜線路的損失計(jì)算
0.4kV線路一般結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。在三相四線線路中單相、三相負(fù)荷交叉混合,有較多的分支和下戶線,在一個(gè)臺(tái)區(qū)中又有多路出線。為便于簡化,先對幾種情況進(jìn)行分析。
1.分支對總損失的影響
假設(shè)一條主干線有n條相同分支線,每條分支線負(fù)荷均勻分布。主干線長度為ι。
則主干電阻Rm=roL
分支電阻Rb=roι
總電流為I,分支總電流為Ib=I/n
(1)主干總損失△Pm
(2)各分支總損失△Pb
(3)線路全部損失
(4)分支與主干損失比
也即,分支線損失占主干線的損失比例為ι/nL。一般分支線小于主干長度,ι/nL<1/n
2.多分支線路損失計(jì)算
3.等值損失電阻Re
4.損失功率
5.多線路損失計(jì)算
配變臺(tái)區(qū)有多路出線(或僅一路出線,在出口處出現(xiàn)多個(gè)大分支)的損失計(jì)算。
設(shè)有m路出線,每路負(fù)載電流為I1,I2,…,Im
臺(tái)區(qū)總電流I=I1+I2…+Im
每路損失等值電阻為Re1,Re2,…,Rem 則
△P=△P1+△P2+…+△Pm=3(I21Re1+I22Re2+…+I2mRem)
如果各出線結(jié)構(gòu)相同,即I1=I2=…=Im
Re1=Re2=…=Rem
6.下戶線的損失
主干線到用各個(gè)用戶的線路稱為下戶線。下戶線由于線路距離短,負(fù)載電流小,其電能損失所占比例也很小,在要求不高的情況下可忽略不計(jì)。
?。合聭艟€平均長度為ι,有n個(gè)下戶總長為L,線路總電阻R=roL,每個(gè)下戶線的負(fù)載電流相同均為I。
(1)單相下戶線
△P=2I2R=2I2roL
(2)三相或三相四線下戶
△P=3I2R=3I2roL
電壓損失計(jì)算
電壓質(zhì)量是供電系統(tǒng)的一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo),如果供到客戶端的電壓超過其允許范圍,就會(huì)影響到客戶用電設(shè)備的正常運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成用電設(shè)備損壞,給客戶帶來損失,所以加強(qiáng)電壓管理為客戶提供合格的電能是供電企業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。電網(wǎng)中的電壓隨負(fù)載的變化而發(fā)生波動(dòng)。國家規(guī)定了在不同電壓等級下,電壓允許波動(dòng)范圍。國電農(nóng)(1999)652號文對農(nóng)村用電電壓做了明確規(guī)定:
(1)配電線路電壓允許波動(dòng)范圍為標(biāo)準(zhǔn)電壓的±7%。
(2)低壓線路到戶電壓允許波動(dòng)范圍為標(biāo)準(zhǔn)電壓的±10%。
電壓損失是指線路始端電壓與末端電壓的代數(shù)差,是由線路電阻和電抗引起的。
電抗(感抗)是由于導(dǎo)線中通過交流電流,在其周圍產(chǎn)生的高變磁場所引起的。各種架空線路每千米長度的電抗XO(Ω/km),可通過計(jì)算或查找有關(guān)資料獲得。表6-3給出高、低壓配電線路的XO參考值。
三相線路僅在線路末端接有一集中負(fù)載的三相線路,設(shè)線路電流為I,線路電阻R,電抗為X,線路始端和末端電壓分別是U1,U2,負(fù)載的功率因數(shù)為cos。
電壓降△ù=△ù1-△ù2=IZ
電壓損失是U1、U2兩相量電壓的代數(shù)差△U=△U1-△U2
由于電抗X的影響,使得ù1和ù2的相位發(fā)生變化,一般準(zhǔn)確計(jì)算△U很復(fù)雜,在計(jì)算時(shí)可采用以下近似算法:△U=IRcos +ιXsin
一般高低壓配電線路 該類線路負(fù)載多、節(jié)點(diǎn)多,不同線路計(jì)算段的電流、電壓降均不同,為便于計(jì)算需做以下簡化。
1.假設(shè)條件
線路中負(fù)載均勻分布,各負(fù)載的cos 相同,由于一般高低壓配電線路阻抗Z的cos Z=0.8~0.95,負(fù)載的cos 在0.8以上,可以用ù代替△U進(jìn)行計(jì)算。
2.電壓損失
線路電能損失的估算
線路理論計(jì)算需要大量的線路結(jié)構(gòu)和負(fù)載資料,雖然在計(jì)算方法上進(jìn)行了大量的簡化,但計(jì)算工作量還是比較大,需要具有一定專業(yè)知識(shí)的人員才能進(jìn)行。所以在資料不完善或缺少專業(yè)人員的情況下,仍不能進(jìn)行理論計(jì)算工作。下面提供一個(gè)用測量電壓損失,估算的電能損失的方法,這種方法適用于低壓配電線路。
1.基本原理和方法
(1)線路電阻R,阻抗Z之間的關(guān)系
(2)線路損失率
由上式可以看出,線路損失率 與電壓損失百分?jǐn)?shù)△U%成正比,△U%通過測量線路首端和末端電壓取得。k為損失率修正系數(shù),它與負(fù)載的功率因數(shù)和線路阻抗角有關(guān)。表6-
4、表6-5分別列出了單相、三相無大分支低壓線路的k值。
在求取低壓線路損失時(shí)的只要測量出線路電壓降△U,知道負(fù)載功率因數(shù)就能算出該線路的電能損失率。
2.有關(guān)問題的說明
(1)由于負(fù)載是變化的,要取得平均電能損失率,應(yīng)盡量取幾個(gè)不同情況進(jìn)行測量,然后取平均數(shù)。如果線路首端和末端分別用自動(dòng)電壓記錄儀測量出一段時(shí)間的電壓降??傻玫捷^準(zhǔn)確的電能損失率。(2)如果一個(gè)配變臺(tái)區(qū)有多路出線,要對每條線路測取一個(gè)電壓損失值,并用該線路的負(fù)載占總負(fù)載的比值修正這個(gè)電壓損失值,然后求和算出總的電壓損失百分?jǐn)?shù)和總損失率。
(3)線路只有一個(gè)負(fù)載時(shí),k值要進(jìn)行修正。
(4)線路中負(fù)載個(gè)數(shù)較少時(shí),k乘以(1+1/2n),n為負(fù)載個(gè)數(shù)。
第四篇:電力的輸電線路線損計(jì)算方法相關(guān)資料
電力的輸電線路線損計(jì)算方法
1.輸電線路損耗
當(dāng)負(fù)荷電流通過線路時(shí),在線路電阻上會(huì)產(chǎn)生功率損耗。(1)單一線路
有功功率損失計(jì)算公式為 △P=I2R 式中△P--損失功率,W; I--負(fù)荷電流,A;
R--導(dǎo)線電阻,ù(2)三相電力線路 線路有功損失為
△P=△PA十△PB十△PC=3I2R(3)溫度對導(dǎo)線電阻的影響:
導(dǎo)線電阻R不是恒定的,在電源頻率一定的情況下,其阻值隨導(dǎo)線溫度的變化而變化。銅鋁導(dǎo)線電阻溫度系數(shù)為a=0.004。在有關(guān)的技術(shù)手冊中給出的是20℃時(shí)的導(dǎo)線單位長度電阻值。但實(shí)際運(yùn)行的電力線路周圍的環(huán)境溫度是變化的;另外;負(fù)載電流通過導(dǎo)線電阻時(shí)發(fā)熱又使導(dǎo)線溫度升高,所以導(dǎo)線中的實(shí)際電阻值,隨環(huán)境、溫度和負(fù)荷電流的變化而變化。為了減化計(jì)算,通常把導(dǎo)線電陰分為三個(gè)分量考慮:
1)基本電阻20℃時(shí)的導(dǎo)線電阻值R20為 R20=RL 式中R--電線電阻率,/km,;L--導(dǎo)線長度,km。2)溫度附加電阻Rt為 Rt=a(tP-20)R20 式中a--導(dǎo)線溫度系數(shù),銅、鋁導(dǎo)線a=0.004; tP--平均環(huán)境溫度,℃。3)負(fù)載電流附加電阻Rl為 Rl= R20 4)線路實(shí)際電阻為 R=R20+Rt+Rl(4)線路電壓降△U為 △U=U1-U2=LZ 2.配電變壓器損耗(簡稱變損)功率△PB 配電變壓器分為鐵損(空載損耗)和銅損(負(fù)載損耗)兩部分。鐵損對某一型號變壓器來說是固定的,與負(fù)載電流無關(guān)。銅損與變壓器負(fù)載率的平方成正比。配電網(wǎng)電能損失理論計(jì)算方法
配電網(wǎng)的電能損失,包括配電線路和配電變壓器損失。由于配電網(wǎng)點(diǎn)多面廣,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,客戶用電性質(zhì)不同,負(fù)載變化波動(dòng)大,要起模擬真實(shí)情況,計(jì)算出某一各線路在某一時(shí)刻或某一段時(shí)間內(nèi)的電能損失是很困難的。因?yàn)椴粌H要有詳細(xì)的電網(wǎng)資料,還在有大量的運(yùn)行資料。有些運(yùn)行資料是很難取得的。另外,某一段時(shí)間的損失情況,不能真實(shí)反映長時(shí)間的損失變化,因?yàn)槊總€(gè)負(fù)載點(diǎn)的負(fù)載隨時(shí)間、隨季節(jié)發(fā)生變化。而且這樣計(jì)算的結(jié)果只能用于事后的管理,而不能用于事前預(yù)測,所以在進(jìn)行理論計(jì)算時(shí),都要對計(jì)算方法和步驟進(jìn)行簡化。為簡化計(jì)算,一般假設(shè):
(1)線路總電流按每個(gè)負(fù)載點(diǎn)配電變壓器的容量占該線路配電變壓器總?cè)萘康谋壤?,分配到各個(gè)負(fù)載點(diǎn)上。(2)每個(gè)負(fù)載點(diǎn)的功率因數(shù)cos 相同。這樣,就能把復(fù)雜的配電線路利用線路參數(shù)計(jì)算并簡化成一個(gè)等值損耗電阻。這種方法叫等值電阻法。等值電阻計(jì)算 設(shè):線路有m個(gè)負(fù)載點(diǎn),把線路分成n個(gè)計(jì)算段,每段導(dǎo)線電阻分別為R1,R2,R3,…,Rn,1.基本等值電阻Re 3.負(fù)載電流附加電阻ReT 在線路結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化時(shí),Re、ReT、Rez三個(gè)等效電阻其值不變,就可利用一些運(yùn)行參數(shù)計(jì)算線路損失。
均方根電流和平均電流的計(jì)算
利用均方根電流法計(jì)算線損,精度較高,而且方便。利用代表日線路出線端電流記錄,就可計(jì)算出均方根電流IJ和平均電流IP。在一定性質(zhì)的線路中,K值有一定的變化范圍。有了K值就可用IP代替IJ。IP可用線路供電量計(jì)算得出,電能損失計(jì)算(1)線路損失功率△P(kW)
△P=3(KIP)2(Re+ReT+ReI)×10-3 如果精度要求不高,可忽略溫度附加電阻ReT和負(fù)載電流附加電阻ReI。(2)線路損失電量△W(3)線損率
(4)配電變壓器損失功率△PB(5)配電變壓器損失電量△WB(6)變損率 B(7)綜合損失率為 + B。
另外,還有損失因數(shù)、負(fù)荷形狀系數(shù)等計(jì)算方法。這些計(jì)算方法各有優(yōu)缺點(diǎn),但計(jì)算誤差較大,這里就不再分別介紹了。低壓線路損失計(jì)算方法
低壓線路的特點(diǎn)是錯(cuò)綜復(fù)雜,變化多端,比高壓配電線路更加復(fù)雜。有單相供電,3×3相供電,3×4相供電線路,更多的是這幾種線路的組合。因此,要精確計(jì)算低壓網(wǎng)絡(luò)的損失是很困難的,一般采用近似的簡化方法計(jì)算。
簡單線路的損失計(jì)算 1.單相供電線路
(1)一個(gè)負(fù)荷在線路末端時(shí):
(2)多個(gè)負(fù)荷時(shí),并假設(shè)均勻分布: 2.3×3供電線路
(1)一個(gè)負(fù)荷點(diǎn)在線路末端
(2)多個(gè)負(fù)荷點(diǎn),假設(shè)均勻分布且無大分支線
3.3×4相供電線路(1)A、B、C三相負(fù)載平衡時(shí),零線電流IO=0,計(jì)算方法同3×3相線路。
由表6-2可見,當(dāng)負(fù)載不平衡度較小時(shí),a值接近1,電能損失與平衡線路接近,可用平衡線路的計(jì)算方法計(jì)算。4.各參數(shù)取值說明
(1)電阻R為線路總長電阻值。
(2)電流為線路首端總電流。可取平均電流和均方根電流。取平均電流時(shí),需要用修正系數(shù)K進(jìn)行修正。平均電流可實(shí)測或用電能表所計(jì)電量求得。
(3)在電網(wǎng)規(guī)劃時(shí),平均電流用配電變壓器二次側(cè)額定值,計(jì)算最大損耗值,這時(shí)K=1。
(4)修正系數(shù)K隨電流變化而變化,變化越大,K越大;反之就小。它與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)。
復(fù)雜線路的損失計(jì)算
0.4kV線路一般結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。在三相四線線路中單相、三相負(fù)荷交叉混合,有較多的分支和下戶線,在一個(gè)臺(tái)區(qū)中又有多路出線。為便于簡化,先對幾種情況進(jìn)行分析。1.分支對總損失的影響
假設(shè)一條主干線有n條相同分支線,每條分支線負(fù)荷均勻分布。主干線長度為欏£ 則主干電阻Rm=roL 分支電阻Rb=roé
總電流為I,分支總電流為Ib=I/n(1)主干總損失△Pm(2)各分支總損失△Pb(3)線路全部損失(4)分支與主干損失比
也即,分支線損失占主干線的損失比例為/nL。一般分支線小于主干長度,/nL<1/n 2.多分支線路損失計(jì)算 3.等值損失電阻Re 4.損失功率
5.多線路損失計(jì)算
配變臺(tái)區(qū)有多路出線(或僅一路出線,在出口處出現(xiàn)多個(gè)大分支)的損失計(jì)算。設(shè)有m路出線,每路負(fù)載電流為I1,I2,…,Im 臺(tái)區(qū)總電流I=I1+I2…+Im 每路損失等值電阻為Re1,Re2,…,Rem 則
△P=△P1+△P2+…+△Pm=3(I21Re1+I22Re2+…+I2mRem)
如果各出線結(jié)構(gòu)相同,即I1=I2=…=Im Re1=Re2=…=Rem 6.下戶線的損失
主干線到用各個(gè)用戶的線路稱為下戶線。下戶線由于線路距離短,負(fù)載電流小,其電能損失所占比例也很小,在要求不高的情況下可忽略不計(jì)。
?。合聭艟€平均長度為?,有n個(gè)下戶總長為L,線路總電阻R=roL,每個(gè)下戶線的負(fù)載電流相同均為I。(1)單相下戶線 △P=2I2R=2I2roL(2)三相或三相四線下戶 △P=3I2R=3I2roL 電壓損失計(jì)算
電壓質(zhì)量是供電系統(tǒng)的一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo),如果供到客戶端的電壓超過其允許范圍,就會(huì)影響到客戶用電設(shè)備的正常運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成用電設(shè)備損壞,給客戶帶來損失,所以加強(qiáng)電壓管理為客戶提供合格的電能是供電企業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。
電網(wǎng)中的電壓隨負(fù)載的變化而發(fā)生波動(dòng)。國家規(guī)定了在不同電壓等級下,電壓允許波動(dòng)范圍。國電農(nóng)(1999)652號文對農(nóng)村用電電壓做了明確規(guī)定:
(1)配電線路電壓允許波動(dòng)范圍為標(biāo)準(zhǔn)電壓的±7%。
(2)低壓線路到戶電壓允許波動(dòng)范圍為標(biāo)準(zhǔn)電壓的±10%。
電壓損失是指線路始端電壓與末端電壓的代數(shù)差,是由線路電阻和電抗引起的。電抗(感抗)是由于導(dǎo)線中通過交流電流,在其周圍產(chǎn)生的高變磁場所引起的。各種架空線路每千米長度的電抗XO(/km),可通過計(jì)算或查找有關(guān)資料獲得。表6-3給出高、低壓配電線路的XO參考值。
三相線路僅在線路末端接有一集中負(fù)載的三相線路,設(shè)線路電流為I,線路電阻R,電抗為X,線路始端和末端電壓分別是U1,U2,負(fù)載的功率因數(shù)為cos。電壓降△ù=△ù1-△ù2=IZ 電壓損失是U1、U2兩相量電壓的代數(shù)差△U=△U1-△U2 由于電抗X的影響,使得ù1和ù2的相位發(fā)生變化,一般準(zhǔn)確計(jì)算△U很復(fù)雜,在計(jì)算時(shí)可采用以下近似算法:△U=IRcos +閄sin 一般高低壓配電線路
該類線路負(fù)載多、節(jié)點(diǎn)多,不同線路計(jì)算段的電流、電壓降均不同,為便于計(jì)算需做以下簡化。1.假設(shè)條件
線路中負(fù)載均勻分布,各負(fù)載的cos 相同,由于一般高低壓配電線路阻抗Z的cos Z=0.8~0.95,負(fù)載的cos 在0.8以上,可以用ù代替△U進(jìn)行計(jì)算。2.電壓損失
線路電能損失的估算
線路理論計(jì)算需要大量的線路結(jié)構(gòu)和負(fù)載資料,雖然在計(jì)算方法上進(jìn)行了大量的簡化,但計(jì)算工作量還是比較大,需要具有一定專業(yè)知識(shí)的人員才能進(jìn)行。所以在資料不完善或缺少專業(yè)人員的情況下,仍不能進(jìn)行理論計(jì)算工作。下面提供一個(gè)用測量電壓損失,估算的電能損失的方法,這種方法適用于低壓配電線路。1.基本原理和方法
(1)線路電阻R,阻抗Z之間的關(guān)系(2)線路損失率
由上式可以看出,線路損失率 與電壓損失百分?jǐn)?shù)△U%成正比,△U%通過測量線路首端和末端電壓取得。k為損失率修正系數(shù),它與負(fù)載的功率因數(shù)和線路阻抗角有關(guān)。表6-
4、表6-5分別列出了單相、三相無大分支低壓線路的k值。
在求取低壓線路損失時(shí)的只要測量出線路電壓降△U,知道負(fù)載功率因數(shù)就能算出該線路的電能損失率。2.有關(guān)問題的說明
(1)由于負(fù)載是變化的,要取得平均電能損失率,應(yīng)盡量取幾個(gè)不同情況進(jìn)行測量,然后取平均數(shù)。如果線路首端和末端分別用自動(dòng)電壓記錄儀測量出一段時(shí)間的電壓降??傻玫捷^準(zhǔn)確的電能損失率。
(2)如果一個(gè)配變臺(tái)區(qū)有多路出線,要對每條線路測取一個(gè)電壓損失值,并用該線路的負(fù)載占總負(fù)載的比值修正這個(gè)電壓損失值,然后求和算出總的電壓損失百分?jǐn)?shù)和總損失率。(3)線路只有一個(gè)負(fù)載時(shí),k值要進(jìn)行修正。(4)線路中負(fù)載個(gè)數(shù)較少時(shí),k乘以(1+1/2n),n為負(fù)載個(gè)數(shù)。
第五篇:電力線損管理探究
電力線損管理探究
1.引言
實(shí)際線損可分為理論線損和管理線損兩大類。理論線損是正常的線路上的電能損耗;管理線損是由計(jì)量設(shè)備誤差、管理不善以及電力網(wǎng)元件漏電引起的電能損耗。由于這種損耗無規(guī)律可循,又不易測算,通常又稱之為不明損耗。在農(nóng)村供電所的線損管理中,管理線損是影響統(tǒng)計(jì)線損的一個(gè)重要因素。因管理不到位,形成的電能損失在整個(gè)統(tǒng)計(jì)線損中占有較大的比重,某些地方甚至在部分環(huán)節(jié)上還相當(dāng)嚴(yán)重。一些10千伏線路線損率長期居高不下,嚴(yán)重影響著電力企業(yè)的效益和農(nóng)村電力市場的開拓。如何才能管理好線損主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。
2.線損的計(jì)算與線損考核指標(biāo)的分解
理論線損需要盡可能多地取得各線路線段的關(guān)口計(jì)量電量、各配變臺(tái)區(qū)計(jì)量電量、各線路運(yùn)行的功率因數(shù)、改造后的配電系統(tǒng)的接線和臺(tái)區(qū)分布的詳細(xì)資料以及導(dǎo)線和配變的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算的方法有均方根電流法和電量精算法,電量精算法是供電企業(yè)比較切實(shí)可行又相對精確的計(jì)算方法。在算得“理論線損”的基礎(chǔ)上,考慮到實(shí)際運(yùn)行、操作存在的管理線損,需要慎重確定一個(gè)合適的修正量,作為線損考核的指標(biāo),即“指標(biāo)線損”。線損目標(biāo)分解是當(dāng)前許多供電企業(yè)在實(shí)施線損管理過程中,并且已被實(shí)踐證明了的一種極其有效的管理方法。其具體操作程序是企業(yè)在確定總的線損目標(biāo)之后,再將總線損目標(biāo)層層分解,具體落實(shí)到每個(gè)供電所和每條線路,供電所再將自己的子目標(biāo)分解到每個(gè)配電臺(tái)區(qū)和職工,這樣便形成了個(gè)個(gè)肩上有擔(dān)子,人人頭上有指標(biāo)的良好局面,從而激發(fā)每個(gè)供電所的和每個(gè)員工都為實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)而努力工作。但在制定目標(biāo)和分解目標(biāo)時(shí),企業(yè)的決策者要注意把握一個(gè)度,對指標(biāo)的制定要實(shí)事求是、科學(xué)合理,即不使目標(biāo)可望而不可即,也不能無原則地降低目標(biāo)而影響員工的進(jìn)取精神。要在認(rèn)真研究參考?xì)v年數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,對目標(biāo)進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測,真正做到切實(shí)可行,才有可能實(shí)現(xiàn)企業(yè)和員工雙贏的目的。3.不定期開展線損分析活動(dòng)
開展線損分析要針對線損管理指標(biāo)的有關(guān)內(nèi)容做好對比和分析,即統(tǒng)計(jì)線損率與理論線損率的對比、理論線損率與最佳線損率對比、固定損耗和可變損耗的對比、計(jì)量總表與分表電量的對比、現(xiàn)實(shí)與歷史問題的對比、當(dāng)前水平與年平均水平的對比、線路或設(shè)備之間、季度和之間、班組之間的線損綜合對比,對于線損高的要從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和布局的是否合理、電力網(wǎng)線路是否處于輕負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)、配電變壓器是否在低負(fù)荷率或者電力網(wǎng)長期在高于額定電壓下運(yùn)行。抄表人員是否消除 因負(fù)載、時(shí)間、抄表時(shí)差等變化形成的線損波動(dòng)現(xiàn)象、是否進(jìn)行電能的平衡分析,是否監(jiān)督電能計(jì)量設(shè)備的運(yùn)行情況等方面進(jìn)行認(rèn)真查找原因,對癥下藥,提出下一步解決的辦法,指明降損方向;對于線路運(yùn)行良好,線損穩(wěn)中有降的線路,要善于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)加以推廣,以達(dá)到相互學(xué)習(xí)相互促進(jìn)的目的。
4.強(qiáng)化運(yùn)行管理和營銷管理
供電企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)部門要按照國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)合理選擇供電線路半徑,選擇好配電變壓器臺(tái)區(qū)所處的負(fù)荷中心位置。供電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是降低線損的又一有效手段,要想方設(shè)法盡可能地減少有功、無功損耗,電力調(diào)度中心準(zhǔn)確掌握負(fù)荷的變化情況,制定科學(xué)經(jīng)濟(jì)的電力運(yùn)行方案,并在電力設(shè)備需要維護(hù)檢修時(shí)統(tǒng)一合理安排,盡量避開用電高峰,盡量減少停電次數(shù)和停電時(shí)間,以此來減少損失、增加供電量。變電所的變電運(yùn)行人員,要及時(shí)掌握變電設(shè)備和線路的負(fù)荷變化以及功率因數(shù)高低情況,合理投切電容器,盡量使設(shè)備處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。另外要加強(qiáng)對電力計(jì)量裝置的管理,按照規(guī)程要求對計(jì)量表嚴(yán)格進(jìn)行周期校驗(yàn),確保計(jì)量的準(zhǔn)確性。對每個(gè)配電臺(tái)區(qū)的計(jì)量箱鑰匙要由專人管理,防止竊電者蓄意在計(jì)量裝置上做手腳,采取不正當(dāng)手段來竊取電能,造成電量流失、線損升高。由于數(shù)以千計(jì)的變壓器和不同電壓等級的線路大都分布在野外,跨越田野村莊、高山叢林之中,供電企業(yè)要經(jīng)常組織人員定期或不定期地對配電臺(tái)區(qū)進(jìn)行檢查,對線路進(jìn)行巡視,尤其是要加強(qiáng)夜間巡視,一旦發(fā)現(xiàn)那些地方出現(xiàn)漏電現(xiàn)象,就要及時(shí)對設(shè)備進(jìn)行消缺處理,這樣就可以 有效避免線路損失的加大。5.強(qiáng)化對基層供電所線損指標(biāo)的考核
供電企業(yè)將線損指標(biāo)進(jìn)行層層分解落實(shí)到各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所,但是考核的原則和方法必須合理,因?yàn)楦鱾€(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地理環(huán)境、用電水平、負(fù)荷特性千差萬別,它們線損管理的指標(biāo)有高有低也就合理。不能簡單地按供電量的多少、地理環(huán)境的差異如平原、丘陵、山區(qū)等進(jìn)行粗線條地下達(dá)線損指標(biāo),更不能簡單地以線損指標(biāo)數(shù)值的高低評判線損管理的優(yōu)劣。線損是一個(gè)與具體電壓等級、具體供電范圍的電量相關(guān)的概念和指標(biāo),對于實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生的線路的計(jì)算方法也是確定的,不能隨意變通,只有通過綜合考慮計(jì)算后下達(dá)的線損考核指標(biāo),才能讓各個(gè)考核單位處于相對公正的同一起跑線。線損考核要制定獎(jiǎng)懲制度和嚴(yán)格科學(xué)的考核指標(biāo),要與各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所和每個(gè)員工的經(jīng)濟(jì)效益相掛鉤,加大對線損的獎(jiǎng)懲力度。各供電所要把線損考核指標(biāo)層層分解到每個(gè)電工和農(nóng)電工身上,定期和不定期看其所管轄的各線路和配電變壓器臺(tái)區(qū)高低壓線損指標(biāo)是否完成,并根據(jù)制定的線損考核獎(jiǎng)罰進(jìn)行嚴(yán)格的考核。供電局每月對各基層供電所上報(bào)的線損資料要對每條線路和配電變壓器臺(tái)區(qū)高低壓的 線損情況進(jìn)行研究分析和計(jì)算考核,時(shí)掌握全局的線損情況。然后依據(jù)考核指標(biāo)對各供電所的線損情況根據(jù)完成的情況進(jìn)行考核,對完成線損指標(biāo)超額給予獎(jiǎng)勵(lì),對未完成線損指標(biāo)的給予經(jīng)濟(jì)處罰。
結(jié)束語
綜上所述,在線損管理工作中必須堅(jiān)持以人為本,充分挖掘和調(diào)動(dòng)每個(gè)員工的聰明才智和積極性,要加強(qiáng)對職工的思想教育,使他們牢固樹立企業(yè)主人翁的思想,培養(yǎng)他們的敬業(yè)愛崗精神,把自己的利益和企業(yè)的利益緊緊的維系在一起,確立企興我榮、企衰我恥的工作理念,一心一意為企業(yè)的發(fā)展勤奮工作,同時(shí)還要教育廣大農(nóng)電職工相信科學(xué)、尊重現(xiàn)實(shí)、轉(zhuǎn) 變觀念,特別是在同網(wǎng)同價(jià),農(nóng)村電網(wǎng)利潤空間大副壓縮的今天,更應(yīng)以降低線損為切入點(diǎn),加大線損管理力度,才能提高管理水平,提高經(jīng)濟(jì)效益。還要克服用電量增加是降低線損唯一條件的思想,要明確降低“管理線損”是線損管理的根本,降低“管理線損”是對員工的綜合素質(zhì)和責(zé)任心的最好檢驗(yàn),也是管理水平和經(jīng)濟(jì)效益的直接體現(xiàn)。各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所和員工對 各自管理的供電區(qū)域的線損管理現(xiàn)狀,實(shí)際可能達(dá)到的線損指標(biāo),有效的改進(jìn)環(huán)節(jié)是最清楚的,一旦他們積極地自覺參與,線損管理就能達(dá)到一個(gè)新的水平。