电力网线损基本概念讲解

1、电力网线损基本概念电力网在输送电能时产生的电能损耗直接影响了电力的使用效率和经 济效益。电力网电能损耗有在输、变、配电设备中消耗的，也有在电网运 营管理中发生的，情况比较复杂，通过学习，我们可以掌握电力网电能损 耗的基本知识以及在具体工作中的降损措施、技术管理等。 电力网线损电量一、线损电量：发电机发出来的电能输送到用户，必须经过输、变、配电设备，由于 这些设备本身存在着阻抗，因此电能通过时，就会产生电能损耗，并已热 能的形式散失在周围的介质中，这个电能损耗称为线损电量， （电能损耗是 以电量来衡量的）简称线损。按照国家电力公司电力工业生产统计规定， 线损电量是用供电量与售电量相减得到的，他反

2、映了一个电力网的规划设 计、生产技术、和运行管理水平，其计算公式为：线损电量=供电量 -售电量1、供电量：供电量指供电企业供电生产活动的全部投入量，它有以下电量 组成。1.1、发电厂上网电量：该电量的计量点规定在发电厂出线侧（一般情况为 发电厂与电网的产权分界处） ，对于一次电网的上网电量是指发电厂送入一 次电网的电量，对于地区电网的上网电量是指发电厂送入地区电网的电量。1.2、外购电量：该电量是指电网向地方电厂、电力系统康复发电机、用户 自备电厂等购入的电量。1.3、邻网输入、输出电量：该电量是地区之间的互供电量，按双方确定的计量电计算电量。供电量计算公式为：供电量 =发电厂上网电量 +外购

3、电量 +邻网输入电量向 邻网输出电量2、售电量：售电量是指电力企业卖（售）给用户的电量和电力企业供给本 企业非电力生产用的电量。二、线损电量构成1、35KV 及以上输电线路中的损耗。2、降压变电所住变压器中的损耗。3、10（ 6）KV 配电线路中的损耗。4、配电变压器中的损耗。5、低压线路中的损耗。6、无功补偿设备中的损耗。 以上各项损耗电量可以通过理论计算确定其值，其余损耗电量可通过下列 各项统计确定。（1）变电所的直流充电、 控制及保护、 信号、通风冷却等设备消耗的电量。（2）电流、电压互感器及二次回路中的消耗。（3）接护线及电能表中的损耗。（4）其他损失，其它损失主要有以下几个方面：1）

4、计量装置误差。表计接线差错、计量装置故障、二次回路电压降、熔断 器熔断等引起的计量误差。2）营业工作中漏抄、漏计、错算及备率错误等。3）用户违章用电。4）窃电。 造成其它损失的原因是多方面的，而且情况比较复杂，所造成的差错电量 即可正也可负，其值能在线损实绩中明显地反映出来。三、线损电量分类一个电力网的线损电量通常分为负载损耗 （可变损耗） 和空载损耗 （固 定损耗）。负载损耗是指输、变、配电设备中的铜损，它与流过的电流的平 方成正比。空载损耗是指变电设备中的铁损、电晕损耗、绝缘中的介质损 耗以及仪表和保护装置中的损耗，这部分损耗一般与运行电压有关。 电力网线损率一、线损率定义电力网线损率是线

5、损电量占供电量的百分率，简称线损率，计算公式为： 线损率 =线损电量 /供电量 100%= （供电量售电量） / 供电量 100%= 1（售电量 /供电量） 100%一个省、市电力公司范围内所有地、市、县（市）供电局及一次电网 的统计线损电量的总和与其供电量之比的百分率，称为省、市电力公司的 线损率。二、线损率分类线损率根据管辖范围和电压等级可分为一次网损率和地区线损率，地 区线损率还可分为地区网损率和配电线损率。1、一次网损率由省、市电力公司调度管理的送、变电设备（包括调相机）产生的电能损耗，称为一次网损，又称一次供电损失。一次供电损失的电量占一次供电量的百分率，称为一次网损率，或称一次供电

6、损失率。一次网 损电量由一次供电量与一次售电量相减计算得到的， 即： 一次网损电量 = 一次供电量 一次售电量一次网损率 = 一次网损电量 / 一次供电量 100%= （一次供电量 一 次售电量） /一次供电量 100%= 1 （一次售电量 /一次供电量） 100%一次供电量指送入 220（ 500） KV 电网的全部投入量， 计算公式为： 一次供电量 =发电厂上网电量 +邻网输入电量向邻网输出 电量 一次售电量指一次电网向地区电网输出的电量和一次电网用户的电量 之和。2、地区线损率 由供电局调度管理的送、变、配电设备（包括调相机）产生的电能损耗，称为地区线损，又称地区供电损失。地区线损电量占

7、地区供电量 的百分率。称地区线损率。地区线损率是由地区供电量与售电量相减得 到的。计算公式为： 地区线损电量 =地区供电量售电量地区线损率 =地区线损电量 /地区供电量 100%= （地区供电量售电 量） /地区供电量 100%= 1（售电量 /地区供电量） 100% 地区供电量指送入地区电网的全部投入量，计算公式为： 地区供电量 = 一次电网的输入电量 +邻网输入电量向邻网输出电量 +购入电量售电量指地区电网用户的用电量。地区线损按照运行电压等级分为 110、35KV 地区网损和 10（6） KV 及以下配网线损，分压线损率可参照统计一次网损率的方法计算出来。低压电网无功补偿装置第一节 低压

8、电网无功补偿方式的选择 一、低压无供补偿的必要性低压电网中有许多感性负载，他们要依靠电磁场来传递能量或转换能 量，如变压器和电动机等设备。在能量的转换过程中，一个周波内设备绕 组吸收电源的功率和送还给电源的功率相等，没有能量消耗，只有能量转 换，这种功率叫感性无功功率。它的电流相量滞后于电压相量 90；电容器 接入交流电网中，在一个周波内充电吸收的能量和放电放出的能量相等， 也不消耗能量，只有能量转换，这种功率叫容性无功功率，它的电压相量 滞后电流相量 90。所以， 可以用并联电容器的容性无功功率来补偿感性无 功功率，使电网输送的无功功率减小，从而达到提高功率因数、提高电压 质量、减少电能损耗

9、和提高电网输送电能的目的。三、低压电网无功补偿方式规定：凡最大负荷月的月平均功率因数小于附表所列数值时，均应装 设并联电容器进行无功补偿。配电变压器容量月平均功率因数农村低压电力网0.80100160KVA0.85160KVA0.901、 低压电力网无功补偿方式的分类低压电力网无功补偿方式按安装方式可分为集中补偿和分散补偿（分组补偿和个别补偿）两种；按控制方式（控制方式）可分为固定补偿和自 动补偿（自动补偿）两种。其中：1）、集中补偿是把电容器集中在低压电网的某一处 （一般在低压配电室内） 对整个低压电网进行补偿。2）、分散补偿是把电容器分散安装在感性用电设备（电动机、电焊机等） 处，采用与电

10、感负载同时投切的方式进行就地补偿。3）、固定补偿是用固定容量的电容器进行补偿，同时投入，同时切除。4）、自动补偿是用自动投切装置，随着功率因数的高低或无功功率的大小， 自动调整（投切）电容器的补偿容量，是低压电网的功率因数控制在合适 的范围内。2、 低压电力网无功补偿方式的选择我国农村电力网的功率因数一般在 0.50.7 之间，无功消耗比较大，所 以安装并联电容器来补偿电网中的的感性无功功率是提高农村电网功率因 数最简单、最有效的办法。 在农村低压电网中，无功补偿分为电动机就地补偿、变压器就地补偿和低 压集中补偿。具体的补偿方式的选择方法为：1）、以农村照明、农副业加工为主体的配变台区。这类太

11、区配变容量一般 在 100KVA 以下，单台电动机容量也比较小（一般只对 10KW 及以上，年 运行时间超过 1500h 的电动机进行随机就地补偿） 。低压集中补偿是这类配 变台区的主要补偿形式。低压集中补偿宜选用手动或自控投切并联电容器2）、以农村生活照明为主的的配变台区。这类台区配变容量一般为 50KVA 及以下，动力负荷主要为家用电器，所占比例较小，无功负荷主要是配电 变压器的无功损耗。补偿方式可采用变压器补偿。3）、以农村排灌电动机为主体的配变台区。这类台区配电变压器的容量多 在 100KVA 级以下，无功负荷主要是电动机消耗的无功。无功补偿的方式 主要是分组补偿。对于远离配变的排灌电

12、动机，考虑到电动机启动的需要 也应采用电动机就地补偿。4）、以乡（镇）、村办企业为主体的配变台区。这类台区配电变压器的容量 多在 100KVA 以上，负荷变化比较频繁，应以电动机补偿为主。采用电动 机补偿后，若功率因数仍然较低，则应在电动机补偿的基础上采用低压集 中补偿，从而使平均功率因数达到 0.85 以上。第二节 无功补偿容量的确定和接线方式一、无功补偿容量的确定1、单机补偿容量的确定 单机补偿容量，一般应在电动机空载情况下，将其功率因数补偿为 1 或接近 1 为宜。这是因为载空载情况下，将 cos补偿到 1，则满载时仍为 滞后。若以满载为 1，则空载或轻载后， 由于电动机的转速不能立即降

13、为零， 因此电容器放电电流将相当于激磁电流以继续供给电动机，由于惯性而仍 在旋转的电动机变成发电机，因而使电动机的端电压超过额定电流许多倍， 这对于电动机、电容器的绝缘非常不利。所以，对单机的补偿容量，因根 据电动机的运行情况确定。1）、对于机械负荷惯性较小（如风机等）的电动机，补偿容量等于 0.9 倍电 动机空载无功功率。其计算公式为： Qo= 3UeIoQc 0.9 Qo式中： Qc补偿电容器容量， Kvar； Qo 电动机空载无功功率， Kvar； Ue电动机的额定电压， KV； Io 电动机的空载电流， A； 电动机的空载电流，可参照下式确定： Io=2Ie （1-cos e） 式中：

14、Ie 电动机的额定电流， A； cos e电动机额定负载时的功率因 数。2）、对于机械负荷惯性较大的用电设备（如水泵、球磨机）的电动机，电 源断开后电动机转速迅速下降，随机补偿并联电容器容量大于电动机空载 励磁功率时，也不会产生自激过电压。为增加补偿效果以及有利于电动机 启动，其补偿容量可选得较大些，一般可按下式选择： Qc=（1.3 1.5 ）Qo 式中： Qc补偿电容器容量， Kvar；Qo电动机空载无功功率， Kvar；2、变压器补偿容量的确定变压器补偿容量是在配电变压器低压侧安装一组低压并联电容器补偿 装置，以补偿配电变压器所消耗的无功功率。如果按配电变压器空载励磁 功率及配电变压器在

15、带负载时消耗的无功功率之和确定补偿容量，在变压 器空载时将引起过补偿。此外，在电源缺相时可能发生过电压，烧毁变压 器和并联电容器，这种现象曾在许多地区发生过。为避免电源缺相时可能 发生的铁磁过电压，随器补偿容量应按不大于配电变压器空载励磁功率选 取。一般可按配电变压器容量的 1/10 配置。3、 集中补偿容量的确定 集中补偿的并联电容器容量，可按下式确定： Qc=Pm（tg1 tg 2） 式中： Pm用户最高负荷月平均有功功率， KW;tg 1补偿前功率因数的正切值；tg 2补偿到规定的功率因数的正切值； 二、低压电力网无功补偿的接线方式1、 电动机就地补偿电容器组的接线 直接启动的电动机补偿

16、并联电容器，可直接并入电动机的接线端子上， 与电动机同时投切。电动机和电容器之间不需要装设任何开关设备。2、 变压器补偿电容器组的接线 变压器补偿最简单的安装方式，是通过低压熔断器直接连接在配电变 压器低压出线端，随配电变压器同时投入或切除，低压熔断器作为并联电 容器的保护器。3、低压集中补偿装置的接线 低压补偿装置是将电容器组集中装设在配电变压器的低压母线上对低 压电力网进行补偿，并能有效快速地切除和防止电容器故障，最简单的低 压集中补偿装置应包括并联电容器组、熔断器以及放电电阻三部分。第三节 电容器的放电装置 电容器断电后，由于极板上均带有电荷，所以，电容器的两极上带有 一定的残余电压。此

17、时，如果触及电容器接线端，则会发生触电危险。若 带电荷再次合闸，则可能使电容器承受 2 倍以上的额定电压的峰值，这对 电容器是十分有害的。实际运行中，低压电容器组采用白纸灯泡代替放电电阻，它同时还能 起到指示灯的作用，为了延长灯泡的寿命，并减少其所耗用的功率，往往10 用两个 15 60W的灯泡一组，三组灯泡接为星形或三角形，直接并接在电 容器组接线端子上。个别型号电容器组内部已有放电装置，可再安装放电 装置，但应按照使用说明书的要求进行放电。第四节 低压电容器的安装运行）、电容器和电容柜一般应安装在室内，安装地点应不受阳光直射，不被 雨雪淋湿，无腐蚀性气体，无盐、碱、金属粉尘，并且尘埃少，机

18、械震动 小，通风良好。）、电容器的线路端子及接地端子处应尽量使用软铜线，电线的载流量一 般为额定电流的 1.5 倍。）、电容器开关容量应能具有断开电容器回路而不重燃和通过涌流的能 力，额定电流一般可按电容器额定电流的 1.3 1.5 倍选取。 ）、电容器（组）应装设熔断器，其熔断电流不应低于电容器（组）的短 路故障电流，熔断器熔体的额定电流一般可按电容器额定电流的1.5 2.5倍选择。）、集中补偿的电容器组，宜安装在电容器柜内分层布置，下层电容器的 底部对地距离不应小于 300mm，上层电容器连线对柜顶不应小于 200mm，电 容器外壳之间的静距不应小于 100mm，并应考虑有效的通风散热措施

19、。）、对运行中的电容器应定期进行检查，如发现有内部响声，箱壳膨胀、 绝缘子漏电等现象应停止运行，并将故障电容器退出。）、发现电容器表面（特别是绝缘子处）积灰严重，应在停电后采用干擦 的方法进行清除。）、不论是否安装放电设备，每次在电容器本体上或相连电器上工作前，11 必须线对电容器进行人工放电，确认无残余电荷，方可进行工作。第五节 线路损失管理在输送与分配电能的过程中，电流在导线中产生电压降落、功率损耗 和电能损耗。减少电压降落可以提高电能质量；减少功率损耗可以提高设 备利用率；减少电能损耗可以提高供电的经济性。在线路输送功率不变的 情况下，提高电压才能做到上述各点。线损即电网中的输、配线路和

20、变压器的损耗电量。线路损失简称线损 率，是国家对电力部门考核的一项重要经济指标，也是电力企业整个电网 运行管理的一项重要经济指标。降低线损是增强供电能力、降低售电成本、 增加售电收入和盈利的有效措施，也是电力部门节省电能、提高能源利用 率的一个重点。一、配网损失的内容、固定损失 固定损失是线损中不随负荷变动的部分，只要设备带电，就有这种电能损 失，因此也称基本损失，它包括：）、升压、降压变压器和配电变压器的损失。）、电晕损失。 ）、调相机、调压器、电抗器、消弧线圈等设备的铁损以及电容器、绝缘 子的损失。）、电能表中电压线圈损失及电能表附件的损失等。、变动损失（可变损失） 变动损失是线损中随负荷

21、变动而变化的部分，它与电流的平方成正比，电12流越大，变动损失也越大，它包括： ）、送电线路和配电线路的铜损，即电流通过线路产生的损失。）、升压、降压及配电变压器的铜损，即电流变压器产生的损失。）、调相机、调压器、电抗器、消弧线圈等设备的铜损。）、接户线的铜损。）、电能表中电流线圈损失以及电流互感器的损失等。）、变电站自用电，如直流充电设备、控制和保护设备、信号设备、通风 设备和室内外照明等消耗的电能。、其它损失（管理损失）其它损失是指由于管理不善，规章制度不健全等原因造成的损失，也称管 理损失。这是一项经常存在，而且数量很大，因予以特别注意的线损，它 包括：）、漏电，窃电及计量装置误差，错接

22、线等造成的损失。）、设备漏电电量。）、其它原因造成的损失。二、降损措施、降损的技术措施降损的技术措施有多种，目前主要应用的有： ）、更换高能耗配电变压器。）、加大无功补偿力度，提高和稳定电网运行功率因数，减少无功电能输 送。）、减少电网迂回线路，对超过供电半径的输电线路进行改造。13 ）、确定最经济的电网接线方式。 ）、加强统一检修，减少线路检修停电时间。 ）、低负荷时停用主变压器，特别是农业排灌用变压器在非排灌季节必须 停用，绝不能因为带有少量照明用电而让其运行。少量照明用电可以在配 电变压器旁另装一台小型变压器来解决。）、合理投切无功补偿设备或调整变压器分接头，维持电压水平。 ）、合理调整

23、配电网的运行电压。对于 35KV 的供电网，可以适当提高运 行电压水平；对于 10KV的配电网或负荷端为电动机的用户，则应保持在额 定电压或略低于额定电压运行，均可以取得一定的降损效果。 9）、三相负荷应尽量达到平衡。 （以前规程规定：配电变压器出口处的负荷 电流不平衡度应小于 10%，中性线电流不应超过低压侧额定电流的 25%，低 压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度应小于 20%。现在通过电网改造 要使低压线损率达到 12%以下，上述指标只能紧缩不能放大。 ） 、降损的管理措施 ）、制定线损管理制度，定期开展线损分析工作。）、开展理论线损计算工作。 ）、开展线损小指标统计、分析活动。如一

24、台配电变压器、一条配电线路 为单位进行统计、核算、分析。）、建立定期的对负荷点的负荷和电压测量制度。 ）、加强电能计量管理，提高准确性。）、合理计量和改进抄表工作（固定抄表时间及线路） 。 ）、组织营业普查，杜绝漏计、窃电等现象。14）、对馈路分高压、低压部分进行考核、管理。）、实行馈路承包管理办法及单台配变考核管理办法 。第六节 无功补偿一、功率因数 在功率三角形中，有功功率与视在功率的比值，又称为功率因数，又 称力率，其计算公式是：cos （） 2 加权平均功率因数计算公式为： cos（ Q P）2 Q2 P2 式中： Q、 P抄见的无功电度和有功电度值。无功功率越大，功率因数就越低；反之

25、，就越高。影响用电功率因数主要 原因是：）、大量采用电感性用电设备， 如异步电动机、 交流电焊机、 感应电炉等。 在工矿企业消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占60% 70%。2）、电感性用电设备配套不合适和使用不合理，造成设备长期轻载和空载 运行，致使无功功率的消耗量增大。异步电动机空载时，消耗的无功功率 约占电动机总无功消耗的 60%70%，当电动机长期轻载或空载时所占比例 更大。3）、变电设备的负载率和年利用时间过低，过多消耗无功功率。一般情况 下变压器的无功消耗为额定容量的 11% 14%；空载时的无功消耗约为满载 时的三分之一，所以负载率和利用时间低，就会浪费无功功率。4）、

26、线路中的无功损耗。高压输电线路的感抗要比电阻值大好多倍， 如 110KV15 中约为 22.5 倍，220KV线路中约为 4.56 倍，因此线路的无功消耗为有 功消耗的数倍。5）、大型机械设备装设同步电动机的比例小，长期运行中消耗的无功功率 数量大。6）、无功补偿设备装置的容量不足，企业用电设备所消耗的无功功率主要 靠发电机供给，致使输变电设备的无功功率消耗很大。三、无功补偿的原则无功补偿设备的配置，应按照全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡 的原则进行，即：1）、总体平衡和局部平衡相结合。2）、降损与调压相结合。无功补偿的主要作用和最大经济效益是降损，且 兼顾满足调整电压的要求，以保证电压

27、质量。3）、集中补偿和分散补偿相结合。以分散补偿为主，既要在变电站进行大 量的集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备进行分散补偿， 且以分散补偿为主，以实现就地补偿，提高无功补偿的最大经济效益。4）、供电部门补偿与用户补偿相结合。根据资料统计， 无功功率大约有 50% 消耗在配电线路和配电变压器中，其余的消耗在用户的用电设备中，因此， 只有供电部门和用户同时进行无功补偿才是最适宜的。四、无功补偿容量的计算假定某感性负荷的自然功率因数为 cos 1，它所消耗的有功计算负荷Pv; 根据需要将其功率因数提高到 cos2 时，计算出所需要补偿的无功 补偿容量 Qc，补偿前后所需要的无功功率 Q

28、1、Q2与功率因数角 1、2 的16 关系式分别为： Q1=Pvtg 1（ Kvar）Q2=Pvtg 2（Kvar） 需要的无功补偿容量为： Qc= Q1-Q2= P v （ tg 1- tg 2）（Kvar） 加权功率因数计算法： Qc=Ap/t （tg1- tg 2） 式中： Ap最大负荷月的有功电度表数， KW.h；t 最大负荷月的工作时间， h 。 为了迅速计算出无功补偿容量，也可运用查表法，其计算步骤是：首先根 据装设的有功和无功电度表，测定出在规定时间 t 内所消耗的有功电度和 无功电度值，查表得出平均功率因数值， 然后根据 cos1 和要求达到的 cos 2 值，在查表得到与之相

29、应的无功补偿 Qc 值后，计算出所需的无功补偿 容量，其计算公式为： Q=Ap/t Qc （Kvar）第七节 电压管理电能的质量是由电压、频率和功电可靠性（率）来体现的，电压偏离 电网标称电压的百分比是衡量电压是否合格的标准。保证电能质量是为用 户提供优质电能的一个重要任务，尤其是在电力管理体制和运营机制改革 的今天，和国家开放电力市场、提高电力市场竞争性的要求下，配电部门 再不能满足于只要能供电就算是为用户服务的现状，必须转变服务意识， 转变服务观念，加强电压管理，真正为用户着想，随时监督电压的变化情 况，主动采取调整措施，保证电网电压运行在合格范围内。这将是我们的 一项重要工作。 1、电压

30、标准：在用户受电端（产权分界点）的电压变动幅度应不超过电网 标称电压的下列指标范围： 1 10KV用户为 7%；低压动力用户为 7%；低 压照明用户为 7%+5% 。172、低电压运行的危害如电力系统无功电源容量不足，不能供给用户足够的无功功率，往往不得 不降低电力系统的电压水平，以减少无功功率的供应。如电压低于设备的 额定电压并超过容许的偏移范围时，称为低电压运行。在这种情况下，调 压问题应该首先从无功平衡着手，迅速投入或添加必要的无功电源容量， 以满足无功负荷的要求。否则，用某些方法（如改变变压器分接头）提高 系统中某些母线的电压水平，这就要增加更多的无功消耗，结果使电力系 统电压水平更为低落。低电压运行的主要危害有：1）、低电压使灯光照明的照度大大降低，影响学习、工作；宜出现交通事 故；工厂生产效率降低，降低产品质量严重时宜出现废品。2）、低电压时异步电动机转差率