线路-三种损失计算

三相交流输电线路

功率损失、电能损失、电压损失计算

李叔昆编

2013年1月15日

目录

1.功率损失计算

2.电能损失计算

3.电压损失计算

三相输电线路的功率关系

视在功率S＝√3·UI

有功功率P＝√3·UICOSФ

无功功率Q＝√3·UIsinФ

1.功率损失计算

输电线路的等值电路

P1-jQ1 P′-jQ′P-jQ P2-jQ2

R+jX

式中

ΔP－有功功率损失，Kw;

ΔQ－无功功率损失，kvar;

P－输送的有功功率，MW;

Q－输送的无功功率，Mvar;

R－线路电阻，Ω；

X－线路电抗，Ω；

U－线路额定电压，Kv；

B－线路电纳，莫；

I－线电流，A;

COSФ-线路功率因数。一般35kV及以上线路为0.90～0.95 2.电能损失计算

式中

ΔA－电能损失，Kw·h/年;

ΔP－有功功率损失，kW;

τ－损耗小时数/年，h。根据最大负荷利用小时数和线路功率因数查下表。电价一般按0.30元计

最大负荷利用小时数Tmax与损耗小时数的关系表

3.电压损失计算

一、计算电压降的公式

《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》规定：10kV线路末端的允许电压降为5％。 1kV以下线路末端的允许电压降为4％。

发电厂和变电所110~35kV母线，正常运行时为系统额定电压的-3%~+7%，事故时为±10%。

发电厂和变电所220kV母线，正常运行时为系统额定电压的0~+10%，事故时为-5%~ +10%。

式中

△U－电压降(kV)；

r0－导线交流电阻（欧/km）；

x0－导线电抗（欧/km）；

ф－功率因数角（度）；

P－线路输送功率（MW）；

L－线路长度（km）;

U－线路标称电压(kV)。

二、导线的电阻和电抗

线路的电阻为交流电阻，一般为直流电阻的1.2～1.3倍。

表中感抗，根据线路导线排列的几何均距D查得。

几何间距按下式计算： B

○

D＝3√AB×BC×CA

○ C

A ○

三、10kV线路电压降计算举例

已知：

1. O-A-B-C段导线为 LGJ-150/20 查表：几何间距1.5m

r0=0.21欧/km）； x0=0.34（欧/km）；

2. C-D-E段导线为 LGJ-120/20 查表：几何间距1.5m

r0=0.27欧/km）； x0=0.347（欧/km）；

3. 分支线 A-A1 A-A2 C-C1 C-C2 导线为LGJ-70

查表：几何间距1.5m r0=0.46(欧/km)； x0=0.365（欧/km）；

4．cosф=0.85 tgф=0.62

计算步骤举例：

变电

所

1. 求A 点电压

A 点总负荷 1400 kW OA 段线路长2 km

OA 段线路电压降：

ΔU OA=（r0+x0tgф）×L×P/U

=（0.21+0.34×0.62）×1.4×2/10

=0.118 kV

U A=U-ΔU OA

＝10-0.118＝9.882 kV

2. 求B 点电压

B 点总负荷 900 kW AB 段线路长3 km

AB 段线路电压降：

ΔU AB=（r0+x0tgф）×L×P/U

=（0.21+0.34×0.62）×3×0.9/9.882

=0.115 kV

U B=U A-ΔU AB

＝9.882-0.115＝9.767 kV

3. 求C 点电压

C 点总负荷 650 kW BC 段线路长4 km

BC 段线路电压降：

ΔU BC=（r0+x0tgф）×L×P/U

=（0.21+0.34×0.62）×4×0.65/9.767 =0.112 kV

U C=U B-ΔU BC

＝9.767-0.112＝9.655 kV

4. 求D 点电压

D 点总负荷 500 kW CD 段线路长2 km

CD 段线路电压降：

ΔU CD=（r0+x0tgф）×L×P/U

=（0.21+0.34×0.62）×2×0.50/9.655 =0.05 kV

U D＝U C-ΔU CD

=9.655-0.05＝9.605 Kv

5. 求（E 点）干线末端电压

E 点总负荷 350 kW CD 段线路长4 km

DE 段线路电压降：

ΔU DE=（r0+x0tgф）×L×P/U

=（0.21+0.34×0.62）×4×0.350/9.605 =0.071 kV

U E=U D-ΔU DE

＝9.605-0.071＝9.534 kV

ΔU0E=（U-U E）/U×100%

＝(10-9.534/10) ×100%= 4.66% < <5%> 合格。

6. 求分支线C-C1-C2末端电压

C1 点总负荷 150 kW CD 段线路长1 km

CC1 段线路电压降：

ΔU CC1=（r0+x0tgф）×1×0.15/9.655

=（0.46+0.365×0.62）×1×0.15/9.655

=0.011 kV

U C1=9.655-0.011＝9.644 Kv

C2 点总负荷 50 kW CD 段线路长2 km

CC1 段线路电压降：