技术规范标准_电网公司理论计算技术规范标准管理

Q/Q/CSGCSG 中国南方电网有限责任公司企业标准 中国南方电网有限责任公司企业标准 Q/CSG 1 1301-2008 Q/CSG 1 1301-2008 线损理论计算技术标准 线损理论计算技术标准 (试行) (试行) Technology standard of theoretical calculation of line loss 2008 -09 -20 发布 2008 -09 -20 发布 2008 -09 -20 实施2008 -09 -20 实施 中国南方电网有限责任公司中国南方电网有限责任公司 发 布 发 布 Q/CSG 1 1301-2008 I 目 次 目 次 前 言 III 第一章 技术标准的适用范围及相关定义 1 1.1 适用范围 1 1.2 基本概念 1 1.3 理论线损组成 2 第二章 35kV 及以上电力网线损计算 3 2.1 潮流算法 3 2.1.1 计算原理 3 2.1.2 代表日与代表月电能损耗之间的折算. 4 2.1.3 数据采集 4 2.2 潮流计算结果修正 4 2.2.1 架空线路损耗的温度补偿 4 2.2.2 架空线路电晕损失 5 2.2.3 电缆线路介质损耗计算 5 2.2.4 架空地线电能损耗的计算 6 2.2.5 变压器空载损耗计算 7 2.2.6 串联电抗器电能损耗 7 2.2.7 数据采集 7 2.3 均方根电流法 7 2.3.1 输电线路损耗计算 8 2.3.2 双绕组变压器损耗计算 8 2.3.3 三绕组变压器损耗计算 9 2.3.4 数据采集 . 11 第三章 10kV 配电网线损计算. 12 3.1 基于配变容量的等值电阻法 . 12 3.2 数据采集 . 13 3.3 小电源处理方法 . 13 3.3.1 等效容量法(I) 13 3.3.2 等效容量法(II) . 14 第四章 0.4kV 低压网线损计算 15 4.1 基于实测线损的台区损失率法 . 15 4.1.1 按照负荷分类 . 15 4.1.2 数据采集 . 16 4.2 电压损失法 . 16 4.2.1 能获取总表有功电量和无功电量情形 . 17 4.2.2 没有总表情形 . 17 4.2.3 基于电压损失法的台区损失率法 . 17 4.2.4 数据采集 . 17 4.3 等值电阻法 . 17 4.3.1 计算原理 18 4.3.3 数据采集 . 18 第五章 其它元件线损计算 . 19 5.1 并联电容器损耗计算 . 19 Q/CSG 1 1301-2008 II 5.2 并联电抗器损耗计算19 5.3 电压互感器损耗计算19 5.4 站用变压器消耗电能计算 19 5.5 调相机消耗电能计算19 第六章 高压直流输电系统线损计算 20 6.1 直流线路损耗计算21 6.2 接地极系统损耗计算21 6.3 换流站损耗计算22 6.3.1 根据经验值估算22 6.3.2 根据 IEC 61803 标准计算 22 6.4 数据采集25 第七章 理论线损计算结果分析与评价 .27 7.1 理论线损分析27 7.1.1 分析指标 27 7.1.2 各级管理部门分析标准 27 7.1.3 理论线损构成分析29 7.2 结果评价30 第八章 线损理论计算工作规范 .30 8.1 分工及职责30 8.2 工作内容及流程30 8.2.1 各级线损归口管理部门 30 8.2.2 各级数据采集部门31 参考文献35 附录 A （资料性附录） 均方根电流计算.36 附录 B （资料性附录） 基于配变容量的等值电阻法.37 附录 C （资料性附录） 线损计算结果评价表.41 Q/CSG 1 1301-2008 III 前 言 前 言 线损是电力网供售电过程中损失的电量，是考核电力网运行部门一个重要经济指标。 从本质来说，电能传送过程中，电力网各元件不可避免地发生电能损耗。这部分客观存在 的损耗称之为技术线损。由于同一计费时段内对广大用户的抄表不同期，加上计量误差， 可能的管理错漏，总抄见电能与电力网关口计量电能不相符，这都被统计为“线损” ，即 所谓管理线损。所以线损实绩就是技术线损与管理线损之和。 节能降损是长期国策。对于管理线损要尽力减到最少，而技术线损则应控制在合理的 范围以内。线损理论计算得到的电力网技术线损数值是电力网线损分析和指导降损的科学 依据。所以，线损理论计算是节能管理的重要工作。为了规范线损理论计算，提高工作效 率，使各省区的计算结果更具可比性，推进节能降损管理，特制订本标准。 本技术标准遵循中华人民共和国电力行业标准 DL/T 686-1999电力网电能损耗计算 导则和 IEC 61803： Determination of Power Losses in High-Voltage Direct-Current (HVDC) Converter Stations制定。对部分元件的电能损耗计算公式作了一些处理和补 充，增加了计算 35kV 及以上电力网电能损耗的潮流算法及其结果修正方法，计算 10kV 配 电网电能损耗的基于配变容量的等值电阻法及小电源处理方法，计算 0.4kV 低压网电能损 耗的台区损失率法和等值电阻法，高压直流输电系统的电能损耗计算方法，理论线损计算 结果分析与评价，线损理论计算工作规范等。并规定了各类线损计算所需要采集的运行数 据。 本技术标准中的附录 A 和附录 B 是技术解释性附录，附录 C 是提示性附录。 本标准由中国南方电网有限责任公司生产技术部负责提出、归口、主编并解释。 本标准委托广东电网公司协助起草，广东电网公司电力科学研究院、华南理工大学具 体承担。 本标准主要起草人：吴琼，陈海涵，高新华，刘明波，刘映尚，张文峰，邱野，陈炯 聪，程启诚，林声宏，余南华，谢敏，代仕勇，李贻凯，陈灿旭。 本标准由中国南方电网有限责任公司标准化委员会批准。 本标准自发布之日起实施。 执行中的问题和意见，请及时反馈给中国南方电网有限责任公司生产技术部。 Q/CSG 1 1301-2008 1 第一章 技术标准的适用范围及相关定义第一章 技术标准的适用范围及相关定义 1.1 适用范围 1.1 适用范围 本技术标准给出了电力网电能损耗的定义、分类及具体计算方法。 本技术标准适用于中国南方电网有限责任公司 （以下简称南方电网公司） 线损理论计算及线损分析， 也适用于电力网规划、设计工作中所涉及的相关计算。 1.2 基本概念 1.2 基本概念 1.计算供电量 计算供电量由本网电厂上网电量和从其它电力网净输入电量构成： 计算供电量=网内电厂供电量+外网输入电量+购入电量-过网电量 其中：厂供电量指电厂出线侧的上网电量。对于一次电力网，厂供电量是指发电厂送入一次电力网的电 量；对于地区电力网，厂供电量是指发电厂送入地区电力网的电量； 外网输入电量指上级电力网及邻网输入的电量； 购入电量指系统电厂供电量以外的（如网内小电源）上网电量； 过网电量指送出邻网的电量，又称输出电量。 2.理论线损率 理论线损率是指各省、地区供电部门对其所属输、变、配电设备根据其设备参数和实测运行数据计 算得出的线损率。采用下式计算： 100 本网理论线损电量 理论线损率 计算供电量 理论线损电量为下列各项损耗电量之和： (1) 35kV 及以上电力网（包括交流线路及变压器）的电能损耗； (2) 620kV 配电网（包括交流线路及公用配电变压器）的电能损耗； (3) 0.4kV 及以下低压网的电能损耗； (4) 并联电容器、并联电抗器、调相机、电压互感器的电能损耗和站用变所用的电能等； (5) 高压直流输电系统（直流线路，接地极系统，换流站）的电能损耗。 3.无损电量 无损电量是指趸售电量和无损用户（其专供线路损耗由用户承担）的供电量。将包含无损电量在内 的全部供电量的统计汇总称为无损汇总结果；将供电量中不包含无损电量的统计汇总称为有损汇总结 果。 为了统一口径，在线损理论计算中推荐采用有损汇总结果进行上报与汇总。 4.代表月（日） 为了简化计算，按一定原则选取的某个月（或某一天）作为代表月（日） ，计算全年月（日）平均 线损率的时段，代表月（日）在本技术标准中简称计算时段。 5.选择代表月（日）的原则 (1) 电力网的运行方式、 潮流分布正常， 能代表计算期的正常情况， 负荷水平在年最大负荷的 85-95% 之间； (2) 代表月（日）的供电量接近计算期的平均月（日）供电量； Q/CSG 1 1301-2008 2 (3) 计算期有多种接线方式时，应考虑多种对应的形式； (4) 气候情况正常，气温接近计算期的平均温度； (5) 代表月（日）负荷记录应完整，能满足计算需要，一般应有电厂、变电所、线路等一天 24 小时 正点的发电（上网） 、供电、输出、输入的电流，有功功率和无功功率，电压以及全天电量记录。 1.3 理论线损组成 1.3 理论线损组成 整个电力网电能损耗计算可以分解为如下元件的电能损耗计算： (1) 35kV 及以上电力网：35kV 及以上交流线路及变压器； (2) 20kV 配电网：20kV 交流线路及公用配电变压器； (3) 10kV 配电网：10kV 交流线路及公用配电变压器； (4) 6kV 配电网：6kV 交流线路及公用配电变压器； (5) 0.4kV 低压网：0.4kV 及以下电力网； (6) 其它交流元件：并联电容器，并联电抗器，调相机，电压互感器，站用变等； (7) 高压直流输电系统：直流线路，接地极系统，换流站（换流变压器、换流阀、交流滤波器、平 波电抗器、直流滤波器、并联电抗器、并联电容器和站用变压器） 。 Q/CSG 1 1301-2008 3 第二章 35kV 及以上电力网线损计算 第二章 35kV 及以上电力网线损计算 35kV 及以上电力网推荐采用潮流算法进行计算，在有条件的地区可结合能量管理系统（EMS）的状 态估计数据实施在线计算。其中，35kV 线路及变压器、110kV 线路及变压器、220kV 线路及变压器的电 能损耗也可采用均方根电流法进行计算。 2.1 潮流算法 2.1 潮流算法 2.1.1 计算原理 2.1.1 计算原理 35kV 及以上电力网潮流计算是由发电机和负荷功率推知电流、电压的过程，从而可得到各个 35kV 及以上电力网元件的有功损耗及整个 35kV 及以上电力网的有功损耗。在建立 35kV 及以上电力网潮流 计算模型时，可以计入架空线路、电缆线路、双绕组变压器、三绕组变压器、串联电抗器、并联电容器、 并联电抗器；站用变压器所消耗的功率作为负荷处理；调相机作为发电机处理。计算时段内的电能损耗 计算可以归结为日电能损耗计算，日电能损耗的计算方法主要有两种： 1.电力法 根据每小时的发电机的有功、无功（电压）数据、负荷的有功、无功数据、网络拓扑结构及元件阻 抗参数进行潮流计算， 得出每个节点电压， 然后根据已知的电压与节点导纳关系计算出每条支路的有功 损耗。将所有支路的损耗相加，即是全网一小时的损耗。将 24 小时的损耗相加，即得出一天的线损。 由一天的线损进而求得计算时段内的电能损耗。 2.电量法 由于电能表的精度比功率表的高， 人们往往希望电量数据参与线损计算， 其基本思路是首先将电力 网各节点一天 24 小时的负荷折算成以相应 24 小时的总功率为基准的负荷或出力分配系数， 再将代表日 电量（有功电量和无功电量）乘以相应负荷或出力分配系数，形成 24 小时各个节点负荷的有功功率和 无功功率；同样地，对发电机有功功率和无功功率也借助其电量数据做类似处理。再进行潮流计算。其 余计算与电力法的相同。 但需要注意以下问题： (1) 架空线路由于温升引起的线损无法在潮流模型中考虑，需要采用 2.2.1 中的方法求得； (2) 220kV 以上线路的电晕损失无法在潮流模型中考虑，需要采用 2.2.2 中的方法求得； (3) 电缆线路绝缘介质中的电能损耗无法在潮流模型中考虑，需要采用 2.2.3 中的方法求得； (4) 架空地线的电能损耗无法在潮流模型中考虑，需要采用 2.2.4 中的方法求得； (5) 潮流模型一般会忽略变压器的励磁支路，其空载电能损耗可采用 2.2.5 中的方法求得； (6) 与架空线路、双绕组变压器低压侧、三绕组变压器中压侧和低压侧相连接的串联电抗器电能损 耗无法在潮流模型中考虑，可采用 2.2.6 中的方法求得； (7) 并联电容器、并联电抗器及电压互感器的电能损耗无法在潮流模型中考虑； (8) 并联电容器、并联电抗器、电压互感器、站用变压器及调相机均归为其它交流元件，其电能损 耗计算方法见第五章。 因此， 在忽略以上几种情况的时候， 整个 35kV 及以上电力网的电能损耗就等于潮流算法直接获得的 总损耗。 Q/CSG 1 1301-2008 4 注：南网总调在未投运线损在线实时计算的软件情况下，进行线损理论计算或远期线损预测时，可 按一年分 4 个季度，每个季度一个典型日，每个典型日只分高峰和低谷 2 个时段计算。 2.1.2 代表日与代表月电能损耗之间的折算 2.1.2 代表日与代表月电能损耗之间的折算 在代表月线损计算过程中，如果能够完整获得一个月的详细数据，那么可对区间进行精细划分，将 一个月分解为 744 个时间段 （31 天） 或 720 个时间段 （30 天） ， 并对每个时间段分别进行一次潮流计算， 即选定的代表日数为 31 天（或 30 天） ，称这种做法为完整潮流算法。计算时段的选取对于线损理论计 算结果有较大影响，根据本技术标准中的相关规定，选取代表月和代表日均符合要求。但由于这两种计 算时段所涉及的数据采集量各异， 采用代表月形式进行计算时所投入的人力物力远大于代表日形式， 所 以允许各地线损负责部门根据各地区线损计算基础条件选取合适的计算时段进行计算。 本标准推荐线损理论计算结果的上报及汇总统一采用代表月形式。 1.代表月的分解 将该月分解为 2 个典型代表日，第i个典型代表日在一个月出现的天数为 i T。其中 2 个典型代表日 分别选取 1 个正常工作日（星期一至星期五之间）和 1 个休息日（星期六和星期日）。 具体典型代表日的选取遵循 1.2 中相关原则。 2.每个典型代表日的电能损耗 按照标准规定，分别计算整个地区每个典型代表日的电能损耗 pi A。 3.代表月的电能损耗汇总 该月的电能损耗 p A由各个典型代表日的电能损耗折算而得，即： 2 ppii i AA T。 2.1.3 数据采集 2.1.3 数据采集 当采用潮流算法计算 35kV 及以上电力网电能损耗时，需要采集的运行数据见表 2-1。 表 2-1 应用潮流算法计算 35kV 及以上电力网电能损耗时需要采集的运行数据 计算方法 需要采集的运行数据 电力法 计算时段内电力网每天所有正点的数据如下： （1）电力网拓扑结构。 （2） 发电机： 其所接节点作为 PQ 节点， 有功功率 （MW） 和无功功率 （Mvar） ； 其所接节点作为 PV 节点时，有功功率（MW）和电压（kV） ；其所接节 点作为平衡节点时，电压（kV） ，其相角设为零。 （3） 调相机： 其所接节点作为 PQ 节点， 有功功率 （MW） 和无功功率 （Mvar） ； 其所接节点作为 PV 节点时，有功功率（MW）和电压（kV） 。 （4）负荷：有功功率（MW）和无功功率（Mvar） 。 电量法 除需要采集电力法的所有数据外，还需要采集计算时段内所有发电机（平衡机 除外） 、调相机和负荷每天的有功电量（MWh）和无功电量（Mvarh） 。 2.2 潮流计算结果修正 2.2 潮流计算结果修正 根据潮流计算得到的电能损耗只包括了线路和变压器的可变损耗。 对于未计及元件线损中较为突出 的损耗，采用以下方法计算，并据此对潮流计算结果加以修正。其中均方根电流的计算参考附录 A 的 相关内容，也可以直接采用潮流计算所得线路和变压器支路的电流值。 2.2.1 架空线路损耗的温度补偿 2.2.1 架空线路损耗的温度补偿 计及温升影响的架空线路电能损耗，由下式计算： LwL EkE （MWh） （2-1） Q/CSG 1 1301-2008 5 其中： L E为未补偿前的损耗，即由潮流计算出的电能损耗； L E为计及温升后的电能损耗； w k为温升系数，由下式计得： 2 (20) 1 (20) 1 10.2()0.004(20) n jf im iC i cipi w n i iC i I RLt N I k RL （2-2） 其中： (20)iC R 为线路第 i 段 20 C 时单位长度的电阻值，/km； jf I为线路的均方根电流值，kA，如果线路为双回路线路， jf I为整条线路一半； pi I为导线容许载流值，kA； ci N为每相分裂条数； i L为i种型号导线的长度，km； m t为环境温度， C 。 2.2.2 架空线路电晕损失 2.2.2 架空线路电晕损失 当计及 220kV 及以上电压等级线路电晕损失时，由下式计算线路电晕损耗： 0.02 LL E E （2-3） 其中： L E 为考虑电晕效应后的线路电能损耗； L E 为由潮流计算后并计及温升引起的电能损失后的线路损耗。 2.2.3 电缆线路介质损耗计算 2.2.3 电缆线路介质损耗计算 除用 2.1.1 的潮流方法计算电缆线芯电阻电能损耗外， 还应计及绝缘介质中的电能损耗。 如果生产 厂家能够提供每公里额定介质损耗（MW/km） ，则可以直接用每公里额定介质损耗、长度及电缆线路运 行时间三者之积得到电能损耗；否则电缆介质电能损耗（三相）按照下式计算： 26 tan10 i AUCTL ? （MWh） （2-4） 其中：U为电缆运行线电压，kV； 为角速度，2f，f为频率（Hz） ； C为电缆每相的工作电容，可以由产品目录查得，按（2-5）计算； T为运行时间，h； tan为介质损失角的正切值，可以由产品目录查得，或按表 2-2 选取，或按实测值； L为电缆长度，km。 每相电缆的工作电容为： 18ln e i C r r F/km （2-5） 其中：为绝缘介质的介电常数，可由产品目录查得，或按表 2-2 选取，或取实测值； e r为绝缘层外半径，mm； i r为线芯的半径，mm。 Q/CSG 1 1301-2008 6 表 2-2 电缆常用绝缘材料的和tan值 电缆型式 tan 油浸纸绝缘 粘性浸渍不滴流绝缘电缆 压力充油电缆 4 3.5 0.01 0.0045 丁基橡皮绝缘电缆 聚氯乙烯绝缘电缆 聚乙烯电缆 交联聚乙烯电缆 4 8 2.3 35 0.05 0.1 0.004 0.008 注：tan值为最高允许温度和最高工作电压下的允许值 2.2.4 架空地线电能损耗的计算 2.2.4 架空地线电能损耗的计算 1. 双架空地线，两边全接地能耗 该损耗由两部分构成： 感应电流在两地线之间环流造成的损耗和感应电流环绕地线和大地之间造成 的损耗。 （1）感应电流在两地线之间环流造成的损耗 EH 2 1 61 22 12 1.5(0.145lg) 10 (0.145lg) A jfi C H i d IR d EL T d Rx r （MWh） （2-6） 其中：L 为架空地线（线路）长度，km； d1A，d1B， d2C为架空地线与导线的距离，m； r 为架空地线半径，m； Ri为架空地线 20电阻，/km； T 为线路计算线损时段，h； I jf 为线路计算线损时段内均方根电流，A； xi为双架空地线，每米架空地线感抗，/m。 （2）感应电流环绕地线和大地之间造成的损耗 ED 2 11 2 61 22 0 12 (0.145lg)(0.50.05) 2 10 (0.50.05)(0.50.145lg) jf AC i B H ii I d d R d EL T D Rx rd （MWh） （2-7） 0 10 210D f （2-8） 其中：D0为地下感应电流的等值深度，m； f 为电流的频率，Hz； 为大地电阻率，m。 于是双架空地线，两边全接地能耗， 2HD EEE （2-9） 2. 单架空地线能耗（或双架空地线单边接地能耗）E1 2 1 6 1 22 0 1 (0.05) 10 (0.05)(0.145lg) i ii ER EL T D Rx r （MWh） （2-10） 图 2-1 双架空地线计算模型 Q/CSG 1 1301-2008 7 其中： 1 E 为复感应电动势，V/km，由下式计得： 211 1 11 0.145 (lg)(lg) AA jf BC dd EjIaa dd （2-11） a = 120j e xi1为单架空地线，每 m 架空地线感抗，/m 2.2.5 变压器空载损耗计算 2.2.5 变压器空载损耗计算 2 00 ave f U EpT U （MWh） （2-12） 其中： 0 p为变压器空载损耗功率，MW； T为变压器运行小时数，h； f U为变压器的分接头电压，kV； ave U为平均电压，kV。 在实际计算中，可以近似认为变压器运行在额定电压值附近，忽略空载损耗与电压相关部分，即： 00 Ep T （MWh） （2-13） 2.2.6 串联电抗器电能损耗 2.2.6 串联电抗器电能损耗 设整条线路包括两端，共有m个阻波器，每个额定电流为 ri I(kA)，额定损耗为 ri P(MW)，则电流 jf I(kA)流过m个阻波器流的电能损耗为： 222 11 1 ()() mm jf rrijfri ii riri I Ep TIp T II （2-14） 2.2.7 数据采集 2.2.7 数据采集 当计及其它电能损耗时，需要采集的运行数据见表 2-3。 表 2-3 计及其它电能损耗时需要采集的运行数据 电能损耗 需要采集的计算时段内运行数据 线路温升损耗 线路所在地平均环境温度（ 0C） 。 变压器损耗 平均电压(kV)，变压器的分接头电压(kV)。 2.3 均方根电流法 2.3 均方根电流法 对于 35kV 线路及变压器、110kV 线路及变压器和 220kV 变压器(不包括 220kV 线路)，也可采用均 方根电流法按元件逐个计算电能损耗。一般将 35kV 及以上电力网分为四个元件：架空线路（包括串联 电抗） ，电缆线路，双绕组变压器（包括串联电抗） ，三绕组变压器（包括串联电抗） 。而将 35kV 及以 上电力网中的并联电容器、并联电抗器、电压互感器、站用变压器和调相机均归为其它交流元件，其电 能损耗计算方法见第五章。 Q/CSG 1 1301-2008 8 2.3.1 输电线路损耗计算 2.3.1 输电线路损耗计算 1.架空线路的电能损耗为： 2 3 ljf EIRT （MWh） （2-15） 其中，R为电力网元件电阻，；T为线路运行时间，h； jf I为运行时间内的均方根电流，kA。 均方根电流的计算方法见附录 A。 由于生产厂家提供的是 20时导线每 km 的电阻值， 因此在实际计算中， 应考虑负荷电流引起的温 升及周围空气温度对电阻变化的影响，应对电阻进行修正。其修正公式为： 20 iri C Rk R （2-16） 其中： 2 10.2()0.004(20) jf rim cipi I kt N I ，为电阻的增阻系数； 20C R 为线路 20 C 时的电阻值， ； jf I为线路的均方根电流值，kA； pi I为导线容许载流值，kA； ci N为每相分裂条数； m t为环境温度， 。 当线路有n种型号导线，且各种导线长度、分裂数不同，这时整条线路的总电阻： (20) 2 1 10.2()0.004(20) n iCjf im i cicipi R I RLt NN I （2-17） 其中： i L为i种型号导线的长度，km。 2. 装在线路两端串联电抗器的电能损耗 可参考 2.2.6 相关内容。 因此，线路的总电能损耗为： (20) 222 11 1 310.2()0.004(20)() nm ijf lrjfimri ii cicipiri RI EEETILtp NN II （2-18） 此外，还应该注意以下两点： （1） 对于电缆线路的能耗计算还必须考虑其介质损耗，可参考 2.2.3 相关内容计算； （2） 高压输电线路对邻近的线路存在电磁感应现象， 这种电磁感应可通过导线间平均几何距离进 行计算。对于架空地线由于电磁感应而产生的能耗，可参考 2.2.4 相关内容计算； 2.3.2 双绕组变压器损耗计算 2.3.2 双绕组变压器损耗计算 其电能损耗应包括空载损耗（固定损耗）及负载损耗（可变损耗） 。 1.变压器的基本参数 额定容量 S（MVA） ； 高压侧额定电压 n U（kV） ； 低压侧额定电压 1n U（kV） ； 额定空载损耗 0 P（MW） ； 额定负载损耗 k P(MW） ； 高压侧额定电流 n I（kA） 。 且： Q/CSG 1 1301-2008 9 3 nn SU I ， 3 n n S I U （2-19） 2.空载电能损耗 可参考 2.2.5 相关内容。 3.负载电能损耗 双绕组变压器的等值电阻 T r定义为：当额定电流 n I流过时，产生额定负载损耗 k p，即 Tnk rIp 2 3。 所以可得到： 2 2 2 () 3 3() 3 kkn Tk n n ppU rp S SI U （2-20） 所以变压器负载电能损耗为： 2 3 TjfT EI r T （MWh） （2-21） 其中： jf I为高压侧均方根电流值，kA； T r为变压器的等值电阻值，； T为变压器运行小时数，h。 3.装在变压器低压侧串联电抗器的电能损耗 考虑到变压器低压侧常装有额定电流为 2kr I、额定损耗为 2r p的电抗器。将串联电抗器的额定电流 归算到高压侧： 1 22 () n krk n U II U （2-22） 因此，装在变压器低压侧电抗器的电能损耗为： 2 2 2 () jf Lr kr I Ep T I （MWh） （2-23） 因此，双绕组变压器的电能损耗为： 0 22 20 2 = 3() TL jf jfTr kr EEEE I I rppT I （MWh） （2-24） 或 22 20 2 ()() jfjf kr nkr II EpppT II （MWh） （2-25） 2.3.3 三绕组变压器损耗计算 2.3.3 三绕组变压器损耗计算 1.三绕组变压器的基本参数 高压、中压和低压绕组额定容量： 1 S， 2 S， 3 S，MVA； 高压、中压和低压侧额定电压： n U， 1n U， 2n U，kV； 额定空载损耗 0 P（MW） ； 高-中压、高-低压、中-低压绕组额定负载损耗： 12k P， 13k P， 23k P， （MW） ； 高压侧额定电流 n I（kA） 。 低压侧绕组容量 3 S往往比中压绕组 2 S少一半，大多数厂家铭牌上的负载损耗 13k p和 23k p是指归算到 Q/CSG 1 1301-2008 10 低压侧容量 3 S上的数值。因此，需要将相应负载损耗归算到高压侧绕组额定容量 1 S之下： 21 1212 2 () kk S pp S ； 21 1313 3 () kk S pp S ； 21 2323 23 () min(,) kk S pp SS （2-26） 归算到高压侧后的高-中压、高-低压、中-低压绕组等值电阻为： 2 1212 1 () n Tk U rp S ； 2 1313 1 () n Tk U rp S ； 2 2323 1 () n Tk U rp S （2-27） 由于各绕组的等值电阻满足下述关系： 1212 1313 2323 TTT TTT TTT rrr rrr rrr （2-28） 其中： 1T r为高压侧等值电阻，； 2T r为中压侧等值电阻，； 3T r为低压侧等值电阻，。 因此，根据（2-30）求得各绕组的等值电阻： 121323 1 122313 2 132312 3 2 2 2 TTT T TTT T TTT T rrr r rrr r rrr r （2-29） 2.空载电能损耗 可参考 2.2.5 相关内容。 3.负载电能损耗 计算的方法有多种。但为了清晰，这里选定其中一种方法：将一切参数包括中压侧和低压侧均方根 电流 2jf I和 3jf I都归算到高压侧额定电压 n U和额定容量 1 S之下。 根据附录 A 中的方法可计算出中压侧和低压侧均方根电流 2jf I和 3jf I（均归算到高压侧）后，可获 得三绕组变压器电能损耗： 222 2312233 3 () TjfjfTjf TjfT EIIrIrIrT ? （MWh） （2-30） 其中：T为变压器运行小时数，h。 3.装在变压器中、低压侧串联电抗器的电能损耗 考虑到三绕组变压器中压侧和低压侧可能装有串联电抗器， 它们的额定电流分别为 2kn I和 3kn I（kA） ， 额定损耗分别为 2n p和 3n p（MW） 。将串联电抗器的额定电流归算到高压侧： 2 22 () n knkn n U II U ； 3 33 () n knkn n U II U （2-31） 其中： 2kn I为折算后中压侧串联电抗器的额定电流，kA； 3kn I为折算后低压侧串联电抗器的额定电流，kA。 装在变压器中、低压侧的电抗器电能损耗为： 23 22 23 23 3()() jfjf Lnn knkn II EppT II ? （MWh） （2-32） Q/CSG 1 1301-2008 11 4.三绕组变压器T时段内的电能损耗（MWh）为： 0TL EEEE （MWh） （2-33） 或 22222 2312223330 23 11 3()() () jfjfTjfTnjfTn knkn EIIrIrpIrppT II ? （MWh） （2-34） 2.3.4 数据采集 2.3.4 数据采集 当采用均方根电流法计算各元件电能损耗时，需要采集的运行数据见表 2-4。 表 2-4 采用均方根电流法计算 35kV 及以上电力网元件电能损耗时需要采集的运行数据 元件名称 需要采集的运行数据 架空线路 首端有功电量（MWh）和无功电量（Mvarh） ，计算时段内记录的线路 最大和最小电流（kA） ，线路所在地平均环境温度（ 0C） 。 电缆线路 首端有功电量（MWh）和无功电量（Mvarh） ，计算时段内流过线路的 最大和最小电流（kA） 。 双绕组变压器 高压侧有功电量（MWh）和无功电量（Mvarh） ，计算时段内记录的高 压侧最大和最小电流（kA） 。 三绕组变压器 中压侧有功电量（MWh）和无功电量（Mvarh） ，计算时段内记录的中 压侧最大和最小电流（kA） ；低压侧有功电量（MWh）和无功电量 （Mvarh） ，计算时段内记录的低压侧最大和最小电流（kA） 。 Q/CSG 1 1301-2008 12 第三章 10kV 配电网线损计算 第三章 10kV 配电网线损计算 10kV 配电网节点多、分支线多、元件也多，且多数元件不具备测录运行参数的条件。在满足实际 工程计算精度的前提下，采用等值电阻法进行计算，推荐采用基于配变容量的等值电阻法计算。 如电力网含 20kV 及 6kV 配电网，将采用与 10kV 配电网相同方法计算。 等值电阻法的基本思想是： 整个 10kV 配电网的总均方根电流流过等值电阻 dz R所产生的损耗， 等于 10kV 配电网内全部配线可变损耗和全部配变负载损耗的总和，即： dzLdzTdz RRR （3-1） 其 中： Ldz R为配线等值电阻，； Tdz R为配变等值电阻，。 0 1 m i i P 图 3-1 10kV 配电网等值电阻原理图 整个 10kV 配电网的电能损耗为： 2 0 1 3() m jfLdzTdzi i AIRRpT （MWh） （3-2） 其中： 0i P为第i台配变的空损，MW； m为全网配变数目； jf I为 10kV 配电网首端总均方根电流，kA； T为 10kV 配电网运行时间，h。 3.1 基于配变容量的等值电阻法3.1 基于配变容量的等值电阻法 1.配变等值电阻 Tdz R 2 21 21 11 () () m ki m i Tdzki mm i ii ii Up U Rp SS （3-3） 其中： i S为第i台配变的额定容量，MVA； ki P为第i台配变的额定负载损耗，MW； U为配电网的额定电压，kV。 2.配线等值电阻 Ldz R 2 11 m 2 1 () () i m n ij ij Ldz i i rS R S （3-4） 其中： i r为第i个配线节段的电阻，； i m为第i个配线节段后面挂的配变台数； Q/CSG 1 1301-2008 13 n为全网配线节段数目。 配线等值电阻 Ldz R和配变等值电阻 Tdz R的详细推导过程见附录 B。 3.2 数据采集3.2 数据采集 当采用等值电阻法计算 10kV 配电网电能损耗时，需要采集的运行数据见表 3-1。 表 3-1 计算 10kV 配电网电能损耗需要采集的运行数据 计算方法 需要采集的运行数据 基于配变容量的 等值电阻法 计算时段内应采集的运行数据： （1）10kV 配电网拓扑结构。 （2）10kV 配电网首端总有功电量（MWh）和无功电量（Mvarh） 。 （3）10kV 配电网首端最大电流和最小电流（kA） 。 （4）环境温度（0C） 。 （5）如果含小水电或小火电机组，需要采集其有功电量（MWh）和无功电量 （Mvarh） 。 3.3 小电源处理方法3.3 小电源处理方法 地方小电源（小水电和小火电）的存在对 10kV 配电网电能损耗的计算造成困难。一般在等值电 阻法的基础上，采用“等效容量法”对其进行处理。 3.3.1 等效容量法(I) 3.3.1 等效容量法(I) 关于小电源问题，由于它们的发电量并不和升压配变容量成正比，在计算时段T内也不一定全发 电，所以不能象用户那样按配变容量“分享”总均方根电流 0jf I。其基本思想来自文献5。 根据每个小电源在时段T内的有功电量 si E和无功电量 si Q，可以得到它的均方根电流 jfsi I： 22 sisi avesi E +Q I= 3UT （3-5） jfsiavesi I= kI （3-6） 其中，k为形状系数，可取与 10kV 配电网首端装设电量表处相同的值；U为配电网的额定电压，kV。 对于一个有 1 m台用户配变和 2 m台小电源升压配变的 10kV 配电网（ 12 mmm） ，每个小电源的均 方根电流可以定义为： 0 12 11 Si jfSijf mm jSi ji S II SS （3-7） 其中， 1 m台用户配变 j S已知， 2 m台小电源升压配变等值容量 si S待求。 当我们得到 2 m台小电源的电能读数，即得到 2 m台小电源均方根电流 jfsi I，就有 2 m个线性方程： Q/CSG 1 1301-2008 14 1 10 12 11 2 20 12 11 i i0 12 11 m2 m20 12 11 S jfSjf mm jSi ji S jfSjf mm jSi ji S jfSjf mm jSi ji S jfSjf mm jSi ji S II SS S II SS S II SS S II SS （3-8） 式 （3-8） 表达了以 2 m个小电源升压配变等值容量 si S为变量的线性方程组， 据此非常容易地求出 2 m 个小电源等值容量 si S。 当求出每个小电源升压变的等效容量 si S，在进行配电网理论线损计算时，将其看成一个具有 si S （0）的专用配变，即可按照等值电阻法进行。 对于方程组（3-8）的解，可以分三种情况讨论如下： 1、 当 12 11 mm jSi ji SS 时， 35kV 及以上电力网和小电源同时向 10kV 配电网送电， 2 m个小电源等值容量 si S均 小于零。 2、 当 12 11 mm jSi ji SS 时，小电源向 10kV 配电网送电，同时向 35kV 及以上电力网反送电，导致 0 0 jf I， 因而， 2 m个小电源等值容量 si S仍然均小于零。 3、 当 12 11 mm jSi ji SS 时，10kV 配电网从小电源获取全部电能，近似相当于一个孤立网络。这是一个极特 殊的情况。 因此，不论在那种情况下， 2 m个小电源等值容量 si S仍然均小于零。 3.3.2 等效容量法(II) 3.3.2 等效容量法(II) 根据每个小电源在时段T内的有功电量 si E和无功电量 si Q，可以得到它的平均电流 avesi I： 22 sisi avesi E +Q I= 3UT （3-9） 因此，第i台配变在时段T内的平均视在功率为： 3 22 sisi siavesi E +Q S =IU = T 2 1,2,.,jm （3-10） 当按照（3-10）求出了每个小电源升压变的等效容量 si S，在进行配电网理论线损计算时，将其看 成一个具有 si S的专用配变，即可按照等值电阻法进行。 Q/CSG 1 1301-2008 15 第四章 0.4kV 低压网线损计算 第四章 0.4kV 低压网线损计算 0.4kV 低压网有三相四线制、单相制、三相三线制等供电方式，而且各相电流也不平衡；各种容量 的变压器供电出线回路数均不一样； 沿线负荷的分布没有严格的规律； 同一回主干线可能有几种导线截 面组成等；同时，它又往往缺乏完整、准确的线路参数和负荷数据。因此，要详细、精确计算低压电力 网的电能损耗比较困难。一般采用工程近似计算方法，主要有三种方法：台区损失率法，电压损失法和 等值电阻法。推荐采用考虑负荷分类的基于实测线损的台区损失率法。 4.1 基于实测线损的台区损失率法 4.1 基于实测线损的台区损失率法 采用考虑负荷分类的台变（区）损失率法计算 0.4kV 低压网线损。 4.1.1 按照负荷分类4.1.1 按照负荷分类 将 0.4kV 低压网负荷性质分为城区网、 郊区网及农村网， 再将每种性质的低压网按负荷类型分为重 负荷、中负荷、轻负荷三类。对每个负荷类型，分别抽取若干个典型台区，即供电负荷正常、计量齐全、 电能表运行正常、无窃电现象的数个台区，对其在计算时段内的线损进行实测，从而获得这些台区的单 位配变容量的电能损耗值（MWh/MW） 。再将这些值分别应用于具有相同负荷性质和相同负荷类型的其 它台区，分别计算其电能损耗。最后对三种负荷性质低压网的电能损耗进行求和，得到全部低压网的电 能损耗。对于每一种负荷性质的低压网，所选典型台区个数均不少于低压网总数的 5%，最少应该为 9 个台区（重负荷、中负荷、轻负荷台区各 3 个） 。具体计算步骤为： 1. 按 0.4kV 低压网负荷性质分为城区网、郊区网及农村网； 2. 将每一种负荷性质低压网按负荷类型分为重负荷、中负荷、轻负荷三类； 3. 对每一类型负荷，分别选取(1,2,3) i m i 个典型低压台区，其配变容量分别为 1 (1,2,.,) HTi Sim （MVA） ， 2 (1,2,.,) MTi Sim（MVA） ， 3 (1,2,.,) LTi Sim（MVA） 。这些台区负荷正常，计量齐全， 电表运行正常，无窃电现象； 4. 实测在计算时段内各个典型台区的供电量（MWh）和售电量（MWh） ； 5. 根据实测数据计算各个典型台区的电能损耗(1,2,.,) HTii Aim（MWh） ， 2 (1,2,.,) MTi Aim （MWh） ， 3 (1,2,.,) LTi Aim（MWh） ； 6. 计算典型台区的单位配变容量的电能损耗值, aveHaveMaveL LLL（MWh/MW） ，即： 1 1 1 1 m HTi i aveH m HTi i A L S ， 2 2 1 1 m MTi i aveM m MTi i A L S ， 3 3 1 1 m LTi i aveL m LTi i A L S （4-3） 7. 假设具有相同负荷性质的三类负荷所对应的低压台区总容量分别为, HML SSS（MVA） ， 则该负荷 性质低压网电