电网线损理论计算

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。
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ρ=31.5Ω mm2/km ）
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 次投资与每年产生线损的成本之和最小的原则。
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。
类
别
电流型损耗 (可变损耗)
电压型损耗 (固定损耗)
发生的设备
降损途径
1）负荷电流通过送﹑配电线路， 1）减流：合适的无功补偿，减少全电流。 电流通过变压器初次级线圈。 2）减阻：选用合理的导线电流密度。 以及因线圈电流引起邻近导线， 结构金属体的涡流损耗。
2）架空导线负荷电流在避雷线 上感应的接地环流。 3）负荷电流通过接头发热。 1）变压器空载损耗
❖ 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
（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。
线损率＝线供损电电量量100％
无损线损率＝不含线 无损 损电 的量 供电量100％
❖ 理论线损：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。
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
北郊站主变损耗曲线 300
250
200
做出损耗曲线，如右图。
损耗(kW)
150
1 2
通过曲线可以看出，在
100
3
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。
两台变压器并列运行时的功率损耗计算：
算例：
项目
110kV变电站有两台主变， 参数如右表。试确定两 #1
台主变经济运行方式。 #2
SN（kVA）P0(kW) PK(kW) 50000 30.2 198.7 40000 27.72 157.04
解：计算两台变压器有功 技术特性
优劣的临
界负载功
率 SLP。
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
算例：
某35kV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：
2）电容器介质损耗 3）电晕，绝缘子漏电损耗。
4）电缆介质损耗
3）减少感应电流：500kV线路架空地线间 隙接地；变压器多股换位导线；变压器磁屏 蔽。
4）降低大电流接头接触电阻。
1）采用低损耗变压器，非晶铁芯配电变压 器。 2）运行中避免过激磁（尤其是OLTC的准确 设定）。 3）减少变压器空载运行的机会。在配置设 备和运行时，尽量避免变压器‘大马拉小车’ 。
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：
➢ 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：
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
理论线损率
理论线损电量 供电量
100%
❖ 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。
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
根据导线型号、几何间距，查表得r0=0.33 Ω/km 、x0=0.406 Ω/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ΔP1(kW) 为：
换线后的有功功率损失ΔP2(kW)为：
输电线路换大导线节约的有功功率：
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
✓ 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ΔPAB，除两台变压器空载损耗P0A、 P0B外，其负载损耗由五部分组成： ①是两台变的一次侧与二次侧并列运行时，由二次侧负载功率 S率2损所耗引；起两台变压器的一次侧和二次侧绕组所产生的负载功
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
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=40000000/8700=4598kvar。
从而计算出负载电流和经济截面积：
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：
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，Ω/km； x0—导线单位长度的电抗，Ω/km。
50
0 2 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46
负荷(MVA)
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
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。
✓ 双绕组变压器有功功率损耗的计算： 式中，β—平均负载系数，即在一定
时间内，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。
➢ 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，当一台变压器满载时，其最大 允பைடு நூலகம்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。
4）减小电容器介质损耗（复合纸膜）。
5）减小导线电晕放电。采用直径大于临界 起晕值的导线或分裂导线。高电场部位采取 均压屏蔽。 6）减小绝缘子泄漏。保持绝缘子表面清洁 。优先使用合成绝缘子。
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。