电网线损理论计算.ppt

1、电网线损理论计算,线损计算的意义,市场竞争机制建立的需要（线损功率、线损电量、线损产生原因、原因由谁承担等诸多方面需要逐步走向定量化 ） 电力系统扩展规划的需要（薄弱环节的识别，网络构架的合理性，投资与回报） 电网现代化管理的需要（网络重构，网络安全与经济，电网运行效率）,线损基本概念,在电能的输送和分配过程中，电力网的各个元件都要产生一定数量的有功功率损耗，把一段时间内电力网损耗的电量，称为该时间段内该电力网的线损电量，简称线损。 统计线损 理论线损 管理线损,统计线损是根据电度表的读数计算出来的，即供电量与转出电量和售电量的差。 统计线损供电量 转出电量售电量 国家电网公司关于开展线损分压

2、统计工作的通知文件中定义： 供电量电厂上网电量转入电量 不含无损的供电量电厂上网电量转入电量 无损电量,电厂上网电量 电厂上本电压等级电量之和。 转入电量 本电压等级自本省公司系统其他电压等级转供入网电量自其他市公司（含外省公司）输入电量。 转出电量 本电压等级向本省公司系统其他电压等级转供出网电量向其他市公司（含外省公司）输出电量。 售电量 本电压等级售用户电量 无损电量 是指由于出口计费（供、售计量点为同一点或同一母线）等原因而没有构成统计电能损耗的电量，具体为： （1）电网公司跟电厂与电网公司跟用户结算的关口为同一计量点的电量； （2）以变电站母线出线侧计量点作为售用户关口点的电量。,理

3、论线损：根据供电设备的参数和电力网当时的运行负荷情况，由理论计算得出的线损叫理论线损，又称技术线损。,管理线损：指的是不明损失，也叫其它损失，它等于统计线损与理论线损的差，要求越小越好。管理线损产生的原因有： 1对广大用户的抄表不同期，同一时段内抄见电能与电网关口供出的电能不相符； 2）计量误差、经营环节可能产生的差错、未被发觉处理之前的窃电等构成的。 统计线损 = 管理线损 + 理论线损,电力设备损耗的分类,电流型损耗又称“可变损耗”，它随负荷电流变化而变化，与负荷（电流）平方成正比。在电网实际线损中占主要的部分。可以通过优化电网运行方式来把它降低到适当的水平。 电压型损耗与运行电压有关。由

4、于电网基本上维持在额定电压附近运行，所以这部分损耗变化不大，称为“固定损耗”。它的合理性，在设备订货时已经基本选定。运行方式对这类损耗只有少量的作用。 可变损耗是线损理论计算的重点,电力网线损理论计算所需要的资料,与电网结构有关的设备参数资料: 发电厂和电网主接线图； 各段线路的导线规格、长度； 变压器、调相机、调压器、电容器、电抗器等的铭牌资料或实测功率损失值 互感器、电度表、电容器等设备参数及接户线长度等等。,电网的运行数据资料 电厂、变电站、线路等在代表日24个正点运行时发电、供电、输出、输入的电流、功率、电压、功率因数、主变分接头位置以及站用电记录(功率、电量均包括有功和无功)； 根据

5、代表日内正点抄录的负荷，并认为每小时内负荷不变，绘制日负荷曲线； 运行方式的资料(包括潮流、负荷)； 测计期间首端抄见供电量及配电二次侧总表的抄见电量或负荷测试记录； 测计期间各有关设备的实际运行小时数； 大用户专用高压配电线路、专用配电变压器高压侧或低压侧的24点负荷电流、电压、功率、电量、功率因数抄表记录。,线损理论计算方法,在35kV及以上的输电网中一般采用潮流法进行电网线损理论计算 在10kV及以下的配电网中，通常采用各种简化算法来进行配电网的线损计算，比较常用，精度比较高的是电量法。,电网经济运行方式的确定,充分利用现有的设备、元件，通过相关技术论证，选取最佳运行方式、调整负荷、提高

6、功率因数、调整或更换变压器、电网改造等，在传输相同电量的基础上，以达到减少系统损耗，从而提高经济效益。从主网的角度来说，确定运行方式是否经济，主要考虑输电线路和电力变压器的损耗情况。,电力线路经济供电,电力线路是电力网的重要组成部分，它担负着输送和分配电能的任务。电力线路运行时，将产生有功损失和无功消耗。由于各个电压等级电力线路的回路数多，总长度大，所以总的电能损失也相当大。开展电力线路经济运行，也是节约电能的一项重要措施。,电力线路的经济电流密度 经济电流密度是国家根据某一时期的物资与经济条件，按照节约投资、年运行费及有色金属等因素制定的。导线最经济截面积，就是能使每年摊销的一次投资与每年产

7、生线损的成本之和最小的原则。 计算公式：,式中：,算例： 某35kV线路年输电量AP=8600万kWh，AQ=4000万kvah，负荷率80%，年运行时间8700h，电价0.25元/kWh，线路造价GL=2200元/mm2.km,与导线截面积无关部分投资Z0=1200元/km，投资回收率10%。试计算选用钢芯铝绞线时的经济截面和经济电流密度（取=31.5 mm2/km ）,解：1.计算经济电流密度 根据负荷率80%的条件，查负载波动损耗系数KT=1.021,将有关数据代入公式：,2.计算经济截面积 由输送的电能和年运行时间计算出电力线路的负载功率P=86000000/8700=9885kW，Q

8、=40000000/8700=4598kvar。 从而计算出负载电流和经济截面积：,从以上计算可以看出，线路造价越高，一次投资回收率越大，经济电流密度JI越大；而负荷率越低，负载波动损耗系数KT越大，电价越高，JI越小。各方面的因素都会使经济电流密度发生变化。,电力线路的经济输送距离 电力线路的经济输送距离由经济输送容量和容许电压损耗决定。由于经济电流密度综合考虑了电能损失和投资以及修理折旧费较小的条件，所以选用经济电流密度来计算电力线路的经济输送容量，进而计算电力线路的经济输送距离。 以线路末端具有集中负荷的电力线路的经济输送距离进行分析计算。,电力线路的经济输送容量SJ（kVA）计算式为：

9、 电力线路的经济负载电流IJ（A）计算式为： A电力线路导线的标称截面积，mm2。 如果电力线路输送有功功率P、无功功率Q、额定电压UN，则线路的电压损耗U（kV）的计算式为：,式中：r0导线单位长度的电阻，/km； x0导线单位长度的电抗，/km。 考虑到线路一般不会完全是平坦的直线，因此引进地形系数KD（通常取1.3），线路的长度关系式有：L= KD Lr Lr电力线路的输送距离，km。,设电力线路的容许电压损耗为U，当用经济输送容量SJ代替式中的S时，则可解得电力线路的经济输电长度LJ（km）计算式为： 引入地形系数进行修正： 我国对电压波动幅度根据电压等级有明确规定。,算例： 某35k

10、V线路选用LGJ-95导线，线间几何间距为3.5m。其最大负荷使用小时为3500h，供区负荷经无功补偿后的平均功率因数为0.92，线路容许电压损耗率为5%。计算它的经济输送距离。 解：根据最大负荷使用时间、线路型号，查表得导线的经济电流密度JI=1.15A/mm2,导线的经济输送容量：,根据导线型号、几何间距，查表得r0=0.33 /km 、x0=0.406 /km，解得该线路的经济输送距离：,几种常见的电力线路降损方法 更换大截面的导线 假设导线更换前后输电线路的长度和负载保持不变，则换线前的有功功率损耗P1(kW) 为： 换线后的有功功率损失P2(kW)为：,输电线路换大导线节约的有功功率

11、：,线路升压改造 线路升压改造前后的有功功率损耗分别为：,输电线路升压改造后节约的有功功率：,电力变压器的经济运行,双绕组变压器的并列运行 变压器并列运行的理想情况： 空载时，并列的各变压器二次侧之间没有循环电流。 负载时，各变压器所承担的负载电流应按它们的额定容量成比例分配。 各台变压器负载侧电流同相位。 为达到以上要求，并列运行的各台变压器必须满足下列四个条件： 绕组接线组别相同。 变比相等。 短路阻抗接近。 容量相差不大。,负载分配系数与最大允许容量 m台变压器并列运行，第r台变压器负载分配系数Dr的计算式： 根据负载分配系数，变压器实际分配负载：Sr=DrS M台变压器并列运行，当一台

12、变压器满载时，其最大允许容量Smax（kVA）：,算例： 某变电站一台变压器容量为8000kVA，UK1%=8.1%,另一台变压器容量为6300kVA，UK2%=6.1%.计算负载分配系数和并列运行的总容量。 解：负载分配系数： 两台变压器并列运行时的最大允许容量：,结论： 两台变压器并列运行时，6300kVA的变压器先达到满载，此时8000kVA的变压器仅承担6025kVA的负载，容量利用率仅为75.3%。两台主变短路阻抗之差超过20%。因此变压器并列运行时，要求其短路阻抗相差不能超过10%。,双绕组变压器经济运行点的确定 双绕组变压器有功功率损耗的计算： 式中，平均负载系数，即在一定 时间

13、内，变压器平均输出视在功率与其 额定容量之比。 S2/P2为变压器输出平均视在功率和有功功率 则变压器有功功率损耗率的计算式为：,两台主变经济运行方式确定： 两台变压器有功技术特性优劣的临界负载功率计算式： 引进临界负荷点的概念，是判定变压器技术特性优劣的需要，而技术特性优劣的判定是变压器经济运行的基础。在一般情况下，变压器间技术特性优劣需要经过计算后才能得出。,两台变压器并列运行时的功率损耗计算：,算例： 110kV变电站有两台主变，参数如右表。试确定两台主变经济运行方式。 解：计算两台变压器有功技术特性 优劣的临 界负载功 率 SLP。,按照#1主变、#2主变单独运行、#1、2主变并列三种运行方式，分别做出损耗曲线，如右图。 通过曲线可以看出，在负荷低于11525kVA时，#2主变损耗较低，高于该临界负荷点时，#1主变损耗较低；当负荷高于28000kVA时，两台主变并列运行。,通过计算，可以确定两台主变运行方式：当负荷低于11MVA时，#2主变运行；当高于11MVA低于28MVA时，#1主变运行；当高于28MVA时，两台主变并列运行。,三绕组变压器经济运行点的确定 三绕组变压器 有功功率损耗计算 变压器间技术特性 优劣的临界负载,两台三绕组变高、中压侧并，低压侧分列运行时的损耗计算,两台变压器的功率损耗PAB，除两台变压器空载损耗P0A、P0B外，其负载损耗由五部分