理论线损计算讲义
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理论线损计算
线损理论计算的目的 理论线损计算的范围 理论线损计算考虑的因素 理论线损计算的原始数据 线损计算的准备工作 理论线损计算的基本方法 线损计算分析
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理论线损计算的目的
通过理论线损计算,可以鉴定主网、配电 网结构及其运行方式的经济性,查明电网中损 失过大的元件及其原因,考核实际线损是否真 实、难确、合理以及实际线损率和技术(理论) 线损率的差值,确定不明损失的程度,减少不 明损失。可通过对技术线损的构成,即线路损 失和变压器损失所占的比重的分析,发现主网、 配电网的薄弱环节,确定技术降损的主攻方向, 以便采取相应措施,降低线损。
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第二章
线损基本概念
2.1 线损相关概念 电力网的电能损耗率简称线损率,是电网生产 经营企业综合性技术经济指标,也是表征电力系统 规划设计水平和经营管理水平的一项综合性技术经 济指标。 电力网电能损耗,是指一定时间内电流流经电 网中各电力设备时所产生的电力和电能损耗,即电 网经营企业在电能传输和营销过程中自发电厂出线 起至客户电能表止所产生的电能消耗和损失,包括 电网整个供电生产和营销过程中发生的送、配、变 电设备的生产消耗和不明损失,简称“线损”。其 中,不明损失是供电过程中的“跑、冒、滴、漏” 造成的损失。主要包括:
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3、负载率 负载率是指特定设备的实际运行功率与额定功率的比 值。 变压器实际功率与额定功率的比值叫变压器的负载率, 一般是80%左右。计算公式为:
T
S SN 100 %
式中: T ——变压器的负载率(%); S ——变压器的负载容量(kVA); S N ——变压器的额定容量(kVA)。
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7、母线电量不平衡率
母线电量不平衡率的计算主要是算线损用的。因为 从理论上讲,流进母线的电量应该等于流出母线的电 量,实际上因为种种原因(如线损、表计误差等)总 是不相等的。为了考核线损,加大线损管理力度,便 于管理人员发现问题,所以各供电公司都要求计算的。 有的供电公司规定:220kV及以上电压等级母线电量 不平衡率不大于±1%;110kV及以下电压等级母线电 量不平衡率不大于±2%。
理论线损率 = (理论线损电量/理论线损供电量)×100% 其中 理论线损供电量=发电厂上网电量+外购电量+电网输入电 量
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理论线损电量是下列各项损耗电量之和: 变压器的损耗电量; 架空及电缆线路的导线损耗电量; 电容器、电抗器、调相机中的有功损耗电能、调相机辅机 的损耗电量; 电晕损耗电量+绝缘子的泄漏损耗电能(数量较小,可以估 计或忽略不计); 变电所的所用电量; 电导损耗。
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线损理论计算值的准确度取决于以下主要因素: 输、变、配电设备数量和性能参数的准确度; 运行方式; 负荷变化; 运行电压的变化;
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理论线损计算
进行线损理论计算是根据主网、配电网的 实际负荷及正常运行方式,计算主网、配电网 中每一元件的实际有功功率损失和在一定时间 段内的电能损失。 这部分主要内容包括:
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计量装置本身的综合误差,或计量装置故障,如电压互 感器断保险、电度表停转、空转和表计接线错误。 用电营业工作中的漏抄、漏计、错抄、错算及倍率错误 等。 用户的违约用电(窃电)。 变电站的直流充电装置,控制及保护、信号、通风冷却 等设备消耗的电量,以及调相机辅机的耗电量。 带电设备绝缘不良引起的泄漏损失。
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2.2 统计线损和理论线损
1、统计线损
线损统计值即统计线损,来源于从电能计量装置上读取的电量 数值和读取数值的时间。 统计线损率是指省(区)、地市(盟市)供电部门对所管辖(或调度) 范围内的电网各供、售电量计量表统计得出的线损率。 统计线损率 = (统计线损电量/供电量)×100% 其中: 统计线损电量 = 供电量 – 售电量; 供电量=发电厂上网电量+外购电量+电网输入电量-电 网输出电量; 全部供电关口电能计量装置读数之和为供电量, 全部用户电能计量装置读数之和为售电量。
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燕山大学电气工程学院 钟嘉庆
第一章
相关概念
1、负荷曲线
负荷曲线反映了某一时间段内负荷随时间而变化的规律。 按负荷种类分,可分为有功功率负荷和无功功率负荷曲线; 按时间段长短分,可分为日负荷和年负荷曲线;按计量地点 分,可分为个别用户、电力线路、变电所、发电厂乃至整个 系统的负荷曲线。将上述三种特征相组合,就确定了某一种 待定的负荷曲线,虽然电力系统有功功率日负荷曲线上的最 大、最小值之差(即所谓峰谷差)并不很大,但个别行业的这 种负荷曲线却可能有很大的峰谷差。这是因为负荷随时间而 变化的规律取决于行业的生产制度。 无功功率日负荷曲线 的用途较小。 有功功率年负荷曲线一般指年最大负荷曲线,即表示一年 内每月最大有功功率负荷变化的曲线。有功功率年负荷曲线 常用于制订发电设备的检修计划。
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4、导线的经济电流密度、截面积
线路能量损耗为 A 3 I 2 RT 10 3 ,线路能量损耗同电 阻成正比,通过增加导线截面可以减少能量损耗,但是导 线截面选择过大,不仅增加材料的耗费,而且还会增加线 路建设的投资,所以导线的选择必须恰当。 导线截面的选择是电网规划设计中的一项重要工作。较 大的导线截面,虽工程一次性投资较大,但由于运行中电 能损耗较小,故能降低运行费用。反之,较小的导线截面 虽能降低工程投资,但对应的运行费用较高。 按经济电流密度选择导线截面就是综合考虑了这两个相 互矛盾因素的一个合理解决办法。 影响导线经济电流密度的因素较多,如抵偿年限、导线 种类、材料价格、电能单价等。
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2.2 统计线损和理论线损
影响统计线损准确度的主要因素: (1)供电关口电能计量装置完整性、正确性和准确度。 (2)用户计费电能计量装置完整性、正确性和准确度。 (3)抄表的同时性。 (4)漏抄和错抄。 (5)窃电。
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2、理论线损率
理论线损率为供电企业对其所属输、变、配电设备,根据 设备参数、负荷潮流、特性计算得出的线损率。在电力网 的实际运行中,线损是不可避免的,它是由输送负荷的大 小和送、变、配电设备的参数决定的,这部分损失电量可 以用理论计算的方法求得,称为理论线损。
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5、电网的容载比
所谓容载比是电网内同一电压等级公用供电变电站 的主变压器总容量(kVA)与其供电总负荷(kW)之比。容 载比过大,电网建设早期投资增大;容载比过小,又 会使电网的适应性差,发生调度困难,甚至引起限电 现象。 《城市电力网规划设计导则》对35~220kV电压等级 的变电容载比取值范围作了明确的规定,城网变电容 载比一般为:220kV电网为1.6~1.9;35~110kV电网 为1.8~2.1。而《导则》对10kV配电网的取值未给出以 一个参考范围。
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售电量是指所有终端用户的抄见电量,供电局、变电所 等的自用电量及第三产业所用的电量。凡不属于站用电 的其他用电,均应由当地供电部门装表收费。 发电公司(厂)上网电量指本地区统调电厂(独立发电公 司、直属电厂、地方电厂)记录的上网电量,一般规定 为发电厂出线侧的上网电量。 对于接入一次电网发电公司,上网电量是指发电厂 送入一次电网的电量。对于接入地区电网发电公司,上 网电量是指发电厂送入地区电网的电量。
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6、供电半径
供电半径是以供电电源为中心,以供电距离为半径所画的 圆为供电范围,这个半径即称为供电半径,供电半径指供电 直线距离。低压供电半径指以配电变压器为中心的直线距离。 一般以供电范围内单位容量(或者单位面积)所承担的总费用 最少为原则,来建立计算经济供电半径的数学模型。 农村线路供电半径一般应满足:380V线路不大0.5km , 10kV线路的供电半径不大于15km,35kV线路小于40km, 110kV线路小于150km。负荷密度小的地区,在保证电压质 量和适度控制线损的前提下10kV线路供电半径可适当延长。 分类有:10 kV配电线路经济供电半径;变电站供电半径 ; 220V低压绝缘导线束供电半径 ;电缆的最大供电半径 ;配 电线路的最佳供电半径 。
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电网输入电量主要是指高于本供电区域管理的电压等级 的电网输入的电量。 电网输出电量是指供电公司从本公司供电区域向外部电 网输出的电量。 外购电量是指各供电公司从本公司供电区域外的电网购 买的电量。
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线损电量由输电线路损耗、降压主变压器损耗、配 电线路中的损耗、配电变压器损耗、低压网络中的损耗、 无功补偿设备及电抗器中的损耗几部分组成,以上各项 损失可通过理论计算确定其数值。而电流、电压互感器 及其二次回路中的损耗,用户接户线及电能表的损耗、 不明损失等,可通过统计确定。 线损电量通常是统计值,其中含设备技术损失和管 理中的不明损失。
供售电量抄表结算时间(周期)不对应等。
电力系统经济运行与控制须经过各个输、 变、配电元件,由于输、变、配电元件存在着阻抗,因 此电能通过这些元件时就会产生电能损耗,并以热能的 形式散失在周围介质中,这个电能损耗称为线损电量。 线损电量不能直接计量,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计算得 到的,即: 线损电量 = 供电量 – 售电量 其中 供电量=发电公司(厂)上网电量+外购电量+电网输入 电量-电网输出电量