第五章电压、功率及电能损耗的计算
电力系统潮流计算
3.2.1 节点电压方程与节点导纳矩阵和阻抗矩阵
将节点电压法应用于电力系统潮流计算，变量为节点电压与节
点注入电流。通常以大地作为电压幅值的参考（U0 = 0），以
系统中某一指定母线的电压角度作为电压相角的参考，以支路
导纳作为电力网的参数进行计算。节点注入电流规定为流向网
络为正，流出为负。
Pmax P
表征年有功负荷曲线特点的两个指标
0
年最大负荷利用小时数 Tmax
t Tmax 8760
根据年负荷曲线，可求得全年所需电能：
8760
A 0
Pdt MWh
定义年最大负荷（最大值 Pmax）利用小时： Tmax
A Pmax
h
Tmax 越大，负荷曲线越平坦
负荷曲线为一水平线时， Tmax 达到最大值8760 (h)
2
1 ZT1
2
Zl
T2
34
3
ZT2 4
YT3
Yl /2
YT2
已知末端功率和电压， 计算网上潮流分布。
1 ZT1 2 Zl
3 ZT2 4
已知始端功率和电压， 计算网上潮流分布。
Y20
Y30
已知末端功率和始端电 压，计算网上的潮流。
不管哪种情况，先作等值电路
3.1.3 辐射形网络的分析计算
1）已知末端功率、电压 利用前面的方法，从末端逐级 往上推算，直至求得各要求的量。
Pm(t)
损耗称年电能损耗，是电网运行经
济性的指标。
Pmi
1）年电能损耗的准确计算方法
已知各负荷的年有功和无功负荷曲线 时，理论上可准确计算年电能损耗。
8760小时分为 n 段，第 i 时段时间为 Dti (h)，全网功率损耗为DPi (MW)，则 全网年电能损耗为
电压、功率及电能损耗的计算
功率
电力系统中的功率取决于 发电设备和用电设备的使 用情况，需要保持平衡。
电能损耗
电力系统中的电能损耗主 要包括输电线路损耗、变 压器损耗和无功损耗等。
THANKS
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04
实际应用案例
家庭用电的电压、功率及电能损耗计算
电压
家庭用电的电压通常为220V，这 是为了保证电器设备能够正常工作。 Nhomakorabea功率
家庭用电的功率取决于所使用的电 器设备，例如空调、冰箱、洗衣机 等。
电能损耗
由于家庭用电中使用的电器设备种 类繁多，因此电能损耗也较为复杂， 主要包括线路损耗和设备损耗。
企业用电的电压、功率及电能损耗计算
03
耗是指设备或线路在一定时间内所消耗的电能。
电能损耗的分类
传输损耗
电流在传输过程中由于导线的电阻和感抗所 产生的电能损失。
设备损耗
设备在工作过程中由于内部电阻、电感、电 容等效应所引起的电能损失。
泄漏损耗
由于绝缘材料不完全致密或老化等原因，导 致电流泄漏引起的电能损失。
磁性损耗
由于磁场作用在铁磁性材料上所产生的电能 损失。
平均电压
一段时间内的电压平均值，通 常用于表示交流电压的有效值
。
02
功率计算
功率的基本概念
1
功率是指单位时间内完成的功或转换的能量，单 位是瓦特（W）。
2
功率是描述电器设备或电路性能的重要参数，反 映了其转换、利用或消耗能量的能力。
3
功率的大小取决于电压和电流的乘积，即 P=UI。
功率的测量与表示
端。
电压的单位是伏特（V），常用 的单位还有千伏（kV）、毫伏
（mV）。
电压的表示方法是在字母V或下 标V的右上角标注数值和单位。
2018秋物理选修3-2课件：第五章5电能的输送
(3)高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压 越高越好．(√)
小试身手
1．中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后 农村电价过高，农民负担过重，其客观原因是电网陈旧老 化．近年来，农村进行电网改造，为减少远距离输电的损 耗而降低电费价格可采取的措施有 ( )
第五章 交变电流
5 电能的输送
学习目标
1.掌握输电过程中降低 损耗的两个途经. 2.知道远距离输电的基 本构成. 3.会对简单的输电线路 进行定量计算.
重点难点 重点 输电线上电压损失
和功率损失的理解 和计算. 难点 输电线上电压损失 和功率损失的理解 与计算.
知识点一 降低输电损耗的两个途径
答案：B
拓展二 远距离输电电路的分析与计算
某发电站向远处送电的示意图如图所示．其中各部 分的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路．
发电站和 n1 构成回路，n1 相当于外电路；n2、r 和 n3 构成回路，n2 相当于电源，r 和 n3 构成外电路；n4 和 用户构成回路，n4 相当于电源，用户相当于外电路．
提炼知识 1．减少电压损失 要减少输电线路上的电压损失，由公式 U 损＝IR 线知， 必须减小电阻或减小电流．
(1)要减小电阻，从 R＝ρSl 看，在输电距离一定的情 况下，可以增大导线的横截面积，这与节约相悖，当然也 给铺设线路带来困难；还可以选用电阻率较小的导体．
(2)从公式 P＝IU 来看，在保证功率不改变的情况下， 要减小输送电流就必须提高输电电压．
(1)结合闭合电路的知识，分析三个回路中各物理量 之间的关系(发电机内阻，n1、n2、n3、n4 线圈的电阻忽略 不计)．
了解电能和电功率的概念及其计算方法
实际应用
通过计算电能和 电功率，可以评 估电器的耗电量
和运行效率
电功率计算 方法
电功率=电压 x 电流
电能管理与节能措施
01、
电能管理
建立合理用电制度 定期检查电器设备
优化用电方案
02、
节能措施
使用节能型电器 合理设计照明系统
推广能源管理技术
03、
可持续发展
重视环保意识 实施能源利用政策
培育绿色发展理念
合理利用电 能和提高电 能利用效率
对于促进社会经 济的发展具有重
要意义
电能与全球能源 战略
电能是全球能源战略 中的重要组成部分， 影响着世界能源结构 和发展趋势。国际合 作和技术创新是实现 电能可持续发展和全 球能源安全的关键因 素。
电能未来发展趋势
01、
智能化
电能将朝着智能化方向发展
智能电网技术将不断提升
避免老化短路， 预防事故
正确使用电 器设备
勿超负荷使用， 定期检查
电能事故的应急处理方法
01 及时切断电源
关键措施，避免继续伤害
02 通风排烟
减少火灾隐患，保持空气畅通
03 报警求助
及时寻求专业救援，减少损失
电能安全管理制度
01、
规范电能使用
明确用电方式
合理分配用电量
02、
建立管理制度
制定用电标准
节能灯具和设备
节能环保
降低电能消耗
光效高
提高利用效率
寿命长
减少能源浪费
定时开关和智能控制系统
实时调节
根据需求调整功 率
智能管理
提高电能利用效 率
远程控制
远程控制电路开 关状态
电气工程概论重点
电气工程概论重点第一章绪论电能的基本要求：1.安全2.可靠 3.优质 4.经济电力系统的基本概念：由发电机、电力网内的变压器和电力线路以及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体，称为电力系统。
电力系统的特点：1.电能不能大量存储 2.暂态过程十分短暂 3.地区性特点较强 4.与国民经济各部门有着极为密切的关系。
对电力系统的要求：1.为用户提供充足的电力 2.保证供电的安全可靠 3.保证良好的电能质量4.提高电力系统运行经济性电能质量的主要指标有电压、频率和波形。
为什么要规定电力系统额定电压？为了使电力系统和电气设备制造厂的生产标准化、系列化和统一化，电力系统的电压等级应有统一的标准。
电力系统电压等级特点：1.发电机的额定电压较电力系统的额定电压高出5%。
2.电力变压器的一次绕组是接受电能的，相当于受电设备，其一次绕组的额定电压应等于电力系统的额定电压，对于直接和发电机连接的升压变压器的一次绕组额定电压应等于发电机的额定电压，使之相互配合。
3.电力变压器的二次绕组是提供电能的，相当于供电设备，其二次绕组的额定电压较电力系统额定电压高出10%。
但在3、6、10kV电压时，如短路阻抗小于7.5%的配电变压器，则其二次绕组的额定电压比同级电网的额定电压高出5%。
第二章电气设备的原理与功能转差率：转差率为转子转速n 与同步转速0n 之差（0n -n ）对同步转速0n 的比值，以s 表示，则s=（0n -n ）/0n异步电机三种运行状态：1. 电动机状态 当0<n<0n 即0<s<1时2. 发电机状态 n>0n ,s<03. 电磁制动状态 n<0,s>1断路器的基本技术数据1. 额定电压N U 。
额定电压是指断路器长期工作的标准电压（线电压）。
它决定着断路器的绝缘尺寸，也决定断路器的熄弧条件。
断路器可以在1.1~1.15倍的系统额定电压下正常工作。
华北电力大学 电力系统基础 第五章 简单电力系统潮流计算
dU 3ZIZ 3Z ( 3SU22 )
(R jX )( P2 jQ2 ) U2
P2R Q2 X j P2X Q2R U jU
U2
U2
U1 (U2 U)2 U2 arctg U
U2 U
近似计算：
(21.10
j 21.35)
0.0745
j0.0754MVA
S
'
2
(5.62
j3.34) (0.0745
j0.0754)
5.55
j3.26MVA
S
"
1
S'Fra bibliotek2 S1
(5.55
j3.26) (20.15
j13.96)
14.60
j10.70MVA
2 N
1000SN2
QZT
S22
U
2 2
*
U
k
%U
2 N
100SN
PyT
U12
*
P0 1000U
2 N
QyT
U12
*
I0 %SN
100U
2 N
发电厂
PZT
PkU
2 N
S1
2
1000U12 S N2
QZT
U
k
%U
2 N
S1
2
100U
2 2
S
N
PyT
电
电
所
厂
的
的
变
变
压
压
电能的损耗与电功率的计算
电能的损耗与电功率的计算电能是描述电力系统中的能量传输和消耗的重要物理量。
在电能传输过程中，由于电阻、电感、电容等因素的存在，电能会产生损耗。
计算和分析电能的损耗对于电力系统的设计和运行至关重要。
本文将介绍电能的损耗原理以及电功率的计算方法。
一、电能的损耗原理电能损耗是指电能在传输和转换过程中因为电阻导致的能量损失。
电流经过电阻时会产生热量，这部分能量损失就是电能的损耗。
根据欧姆定律，电能损耗可以通过以下公式计算：损耗功率（P）= 电流（I）^2 ×电阻（R）其中，损耗功率单位为瓦特(W)，电流单位为安培(A)，电阻单位为欧姆(Ω)。
电能的损耗不仅与电阻有关，还与电流的平方成正比。
因此，通过控制电流大小可以有效降低电能的损耗。
二、电功率的计算方法电功率是指单位时间内电能的消耗速率。
在电力系统中，电功率的计算非常重要，可以用来评估电力设备的负载和效率。
根据电功率的定义，可以通过以下公式计算：电功率（P）= 电压（U） ×电流（I）其中，电功率单位为瓦特(W)，电压单位为伏特(V)，电流单位为安培(A)。
需要注意的是，这个公式适用于直流电路和恒定电压的交流电路。
对于非恒定电压的交流电路，可以使用更为复杂的功率计算方法，如视在功率和功率因数。
三、电能损耗与效率电能的损耗会导致电力系统的效率降低。
电力系统的效率是指输入电能与输出电能之间的比值。
在实际应用中，电能的损耗越小，系统的效率越高。
电力设备的效率可以通过以下公式计算：效率（η）= 有用输出功率 / 输入功率其中，有用输出功率为实际利用的电能，输入功率为输入系统的总电能。
通过优化电力系统的设计和选择高效电力设备，可以降低电能的损耗，提高系统的效率。
总结：本文介绍了电能的损耗原理以及电功率的计算方法。
电能的损耗与电阻、电流的平方成正比，可以通过控制电流大小来降低损耗。
电功率可以通过电压和电流的乘积来计算，是评估电力系统负载和效率的重要指标。
第五章 第5节 电能的输送
解：(1)每秒钟流过发电机的水的质量为 m＝ρV＝2×103 kg 每秒钟水流机械能的损失为 1 2 4 ΔE＝2m(v2 － v ) ＋ mgh ＝ 4 × 10 J 1 2 发电机的输出功率 P 出＝75%×80%·ΔE＝24 000 W.
(2)发电机经变压器到用户的供电线路如图 5－5－2 所示． 图中 T1 为升压变压器，T2 为降压变压器．
损失；在相同能量损失下，可减小导线横截面积，即省材料．
答案：AC
【触类旁通】 2．(双选)2007 年 11 月 8 日，工程规模仅次于长江三峡， 位居全国第二位、世界第三位的金沙江溪洛渡水电站截流成功， 标志着“西电东送”工程又迈出了坚实的一步．下列有关发电
与送电的说法中正确的是(
)
A．水电站截流筑坝便于储蓄水的内能，提高发电能力 B．减小输电线的截面积有利于降低输电时的损耗 C．提高输电电压有利于减小输电线中的电流 D．增大发电机转子直径有利于提高发电机的输出电压
5.5 电能的输送
知识点 1 电能输送
1．输送电能的基本要求
(1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障．
(2)保质：保证电能的质量——电压和频率稳定．
(3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少．
2．输电线上的功率损失 电导线有电阻 R，当有电流 I 通过电线时，导线发热损失 一部分电功率ΔP，且ΔP＝I2R. 3．输电线上的电压损失 输电导线所有电阻 R 与负载是串联的，这样负载两端的电 压就不等于电源两端的电压而是有了一个电压降，损失ΔU，且 ΔU＝IR.
题型1
降低输电损耗
【例 2】(双选)远距离输送交流电都采用高压输电，我国正 在研究电压比 330 kV 高得多的高压输电方法．采用高压输电的 优点是( )
电气工程基础之电压功率及电能损耗的计算.pptx
当运行电压超过临界电压而产生电晕现象时，与电晕相对应的每相等值电 导为
合肥工业大学 .电气与自动化工程学院
四、电纳
三相对称导线的每一相导线的单位长度的等值电容为
其相应的电纳为：
单位长度的单相等值电纳值一般在2.8×10-6S/km 采用分裂导线之后的电纳计算公式：
注意：采用分裂导线后，使电抗减少，电纳增加。
用电设备
合肥工业大学 .电气与自动化工程学院
5.1 输电线路的参数计算与等值电路 一、电阻R 二、电抗X 三、电导G 四、电纳B 五、架空输电线路的等值电路
合肥工业大学 .电气与自动化工程学院
5.1 输电线路的参数计算与等值电路
➢电阻：反映线路通过电流时产生的有功功率损耗； ➢电抗（电感）：反映载流导体周围产生的磁场效应；
合肥工业大学 .电气与自动化工程学院
二、变压器的电压和功率分布计算
P1 jQ1 U1
GT jBT
RT jX T U 2
I0
STZ I2
ST 0
P2 jQ 2
STZ
P22 Q22
U
2 2
RT
j
P22 Q22
U
2 2
XT
计线算路原与理变相压同器；的 计功算率公、式电相压似计；算 电纳有损何耗异不同同？；
根据变压器的实验数据进行简化计算。包括励磁支路损耗、阻抗支路损耗。
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5.3 电压和功率分布计算
➢电力系统的潮流计算：计算电力系统在各种运行方式 下各节点的电压 和通过网络各元件的功率。
静态潮流、动态潮流
➢电力静态潮流：电力系统的运行状态是稳态的，即在一个时间断面上， 计算过程中所有状态变量是不随时间而变化的常量。
电损耗计算公式范文
电损耗计算公式范文电损耗是指电能在传输、分配和使用过程中所产生的损耗。
这是因为电流在通过导线时会产生电阻，而电阻会使电能转化为热能，从而产生能量损耗。
电损耗的计算公式可以通过欧姆定律和功率公式推导得出。
欧姆定律用来描述电流、电压和电阻之间的关系：I=V/R其中，I表示电流，V表示电压，R表示电阻。
功率公式用来描述功率、电流和电压之间的关系：P=IV其中，P表示功率，I表示电流，V表示电压。
大部分电能转化设备（如电机、照明设备等）都有一定的效率，即输入的电能转换为有用的功率的能力，而损耗的电能会转化为热能。
因此，电损耗可以通过输入功率和输出功率之间的差异来计算。
其中，L表示电损耗，Pi表示输入功率，Po表示输出功率。
根据功率公式，可以用电流和电压来表达输入功率和输出功率。
根据欧姆定律，电流可以表示为：I=V/R将电流代入功率公式，可以得到输入功率和输出功率的表达式。
输入功率（Pi）=电压平方/输入电阻输出功率（Po）=电压平方/输出电阻将这两个公式代入电损耗的计算公式，得到：L=(V^2/输入电阻)-(V^2/输出电阻)化简后可得：L=V^2*(1/输入电阻-1/输出电阻)进一步化简，得到：L=V^2*(输出电阻-输入电阻)/(输入电阻*输出电阻)这就是电损耗的计算公式。
在实际应用中，电损耗的计算要考虑更多的因素，例如电线的材料、长度和截面积，以及设备的功率因数、运行时间和负载情况等。
因此，为了更准确地计算电损耗，需要对这些因素进行综合考虑，并使用更复杂的公式和方法。
总之，电损耗是通过输入功率和输出功率之间的差异来计算的，其中涉及电流、电压和电阻的关系。
通过欧姆定律和功率公式的推导，可以得到电损耗的计算公式。
然而，在实际应用中，为了考虑更多因素的影响，可能需要使用更复杂的公式和方法来计算电损耗。
电压、功率及电能损耗的计算
思考：电缆和架空线路哪个的电纳大?
b电缆＞b架空线
U cr 84m1m2r lg D jp r (kV )
（4）电导
g0
Pg U2
103 ( S / km)
在实际中由于泄露损耗很小而且在设计线路时也已检 验了能否满足晴朗天气不发生电晕的要求，一般情况 下都可以设g0=0
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
：导体的相对磁导率
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
交流输电线为分裂导线的电感
采用分裂导线可以增大导线等值半径rD，从而减小x D jp 0.0157 x0 0.1445lg ( / m) rD n Djp：互几何间距 rD:分裂导线等值半径
2.电力线路的参数
电阻、电抗、电导、电纳，分别用r（欧/公里 ）、x（欧/公 里）、g（西门子/公里）、b（西门子/公里）表示
3.各个参数的意义
（1）电阻r：反映线路的热效应（有功的损耗） （2）电抗x：反映线路的磁场效应 （3）电纳（电容）b：反映线路的电场效应 （4）电导g：反映电晕损耗和泄露电流产生的有功损耗
I 0 %S N BT 100 N U2
S N : MVA U N : kV
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
变比KT：
定义为变压器两侧绕组的空载线电压之比
U1N W1 ，即变比与一、 Yy及Dd接法的变压器 KT U 2 N W2 二次绕组的匝数比相等；
电气工程基础第五章
频率的变化对电力系统的正常运行也是十分有害的。频率下降会使发电厂的许多重要设备如给水泵、循环水泵、风机等的出力下降，造成水压、风力不足，使整个发电厂的有功出力减少，导致频率进一步下降，如不采取必要措施，就会产生所谓“频率崩溃”的恶性循环；频率的变化可能会使汽轮机的叶片产生共振，降低叶片寿命，严重时会产生裂纹甚至断片，造成重大事故。另外，频率的下降，会使异步电动机和变压器的励磁电流增大，无功损耗增加，给电力系统的无功平衡和电压调整增加困难。
一次调频为有差调频，频率不会恢复到初始值。一次调频时，系统中所有发电机组均参与。
二次调频的调节范围比一次调频大，可将频率恢复到偏移的允许范围或初始值。二次调频时，仅系统中特定的调频电厂（主调频厂与辅助调频厂）参与。
5-12如何选择主调频厂？
解：主调频厂一般应按下列条件选择：
①具有足够的调节容量和范围；
解：（1）两台变压器变比均为110/11时，各变压器通过的负荷功率；
（2）要使变压器T2满载运行，应如何调整变压器的变比？
(1)变比相同，可等效为电压相等的两端供电网，变压器的负载功率为：
（2）T2满载运行时，通过的负荷功率为
循环功率为
由
得
由
得到
或
5-9我国规定频率的额定值是多少？允许偏移值是多少？系统低频运行对用户和系统有什么危害？
在电力系统的设计和运行中都要用到潮流计算的结果，例如电力网规划设计时，要根据潮流计算的结果选择导线截面和电气设备，确定电力网主结线方案，计算网络的电能损耗和运行费用，进行方案的经济比较；电力系统运行时，要根据潮流计算的结果制定检修计划，校验电能质量，采取调频和调压措施，确定最佳运行方式，整定继电保护和自动装置。
电压功率及电能损耗的计算课件
A
C
B
A
B
A
C
B
C
B
A
C
电压功率及电能损耗的计算课件
电力工程基础
第五章 电压、功率及电能损耗的计算
1.计算法 三相导线对称时，每相导线单位长度的电抗
x 0 0 .1 4 4 5 lgD rjp 0 .0 1 5 7( /k m )
r——导线半径（m）
——导线的相对磁导率，对铝绞线等有色金属，1 ——角频率，当f=50Hz时，=314（rad/s）
第五章 电压、功率及电能损耗的计算
二、电阻
1.计算法
直流电阻
r0 S
： 导 线 材 料 的 电 阻 率 （ m m 2 / k m ）
S ： 导 线 的 额 定 截 面 积 （ m m 2 ） ， 对 于 L G J 指 铝 线 部 分 的 截 面 积
注意：实际使用的电阻率略大于这些材料的直流电阻率，因为：
当架空线路长度不超过100km、电压等级在35kV及 以下时，由于电压低、线路短线路的电纳也可忽 略不计，此时可简化为“一字型”等值电路。
R+jX
当架空线路长度超过300km时，可将线路分段，使 每段线路的长度不超过300km，从而用若干个II型 等效电路来表示。
电压功率及电能损耗的计算课件
电力工程基础
对220kV以上的超高压输电线路，单靠增加导线截面
的办法来限制电晕是不经济的。通常采用分裂导线或
扩径导线来扩大每相导线的等值半径，提高电晕临界
电压。
电压功率及电能损耗的计算课件
电力工程基础
第五章 电压、功率及电能损耗的计算
五、电纳
电路中的功率和电能损耗
电路中的功率和电能损耗电路中的功率和电能损耗是电学领域中非常重要的概念。
在电路中，电能转化为其他形式的能量，如热能、光能或机械能。
了解功率和电能的概念对于正确设计和操作电路至关重要。
本文将详细介绍电路中功率和电能损耗的原理和计算方法。
一、功率的定义和计算在电路中，功率代表单位时间内能量的转移速率。
功率的单位为瓦特（W），即每秒转移的能量单位。
功率可以通过以下公式计算：P = V × I其中，P表示功率，V表示电压，I表示电流。
根据欧姆定律，电压和电流之间存在线性关系，因此可以根据电压和电流的数值来计算功率。
二、功率和电能的关系功率与电能之间存在密切的关系。
电能是指在电路中储存的能量，也可以简单理解为电路中的能量总量。
电能的单位为焦耳（J）。
电能可以通过以下公式计算：E = P × t其中，E表示电能，P表示功率，t表示时间。
根据这个公式可以看出，功率越大，能量转化的速率也越快。
三、电能损耗在电路中，电能并不是完全转化为有用的形式，也会存在一定的损耗。
电能损耗是指在电路中转化为其他形式能量之前被损耗的能量。
这些损耗可以以热量的形式释放出来，导致电路元件发热。
这些损耗主要包括电阻、电感和电容等元件的能量损耗。
四、电路中的功率损耗计算电路中的功率损耗可以通过以下公式计算：P_loss = I^2 × R其中，P_loss表示功率损耗，I表示电流，R表示电阻。
根据这个公式可以看出，功率损耗与电流的平方成正比。
五、减少电能损耗的方法为了降低电能的损耗，可以采取以下措施：1. 选用低电阻的电线和电缆，减小电线的截面积；2. 控制电流的大小，避免过大的电流流过电路；3. 使用高效率的电子元件，减少额外的能量损耗；4. 定期进行维护和检查，确保电路元件工作正常。
六、总结电路中的功率和电能损耗是电学领域中需要重视的概念。
了解功率和电能的定义和计算方法，以及电路中的功率损耗计算和减少损耗的方法，对于正确操作和设计电路至关重要。
电能传输损耗计算公式
电能传输损耗计算公式在电力系统中，电能的传输是一个重要的环节。
然而，电能在传输过程中会产生一定的损耗，这些损耗不仅影响了能源的利用效率，也增加了能源的成本。
因此，对电能传输损耗的计算和分析是非常重要的。
电能传输损耗是指电能在输电线路中传输过程中由于电阻、电感、电容等元件的存在而产生的能量损失。
这些损耗会导致电能的实际传输效率降低，从而影响电力系统的稳定性和经济性。
因此，对电能传输损耗的计算和分析是电力系统运行和规划的重要内容。
电能传输损耗的计算公式通常采用以下形式：P_loss = I^2 R。
其中，P_loss表示电能传输损耗，单位为瓦特（W）；I表示电流，单位为安培（A）；R表示电阻，单位为欧姆（Ω）。
根据这个公式，我们可以看出，电能传输损耗与电流的平方成正比，与电阻成正比。
这说明在电力系统中，要减小电能传输损耗，可以从减小电流和电阻两个方面入手。
在实际的电力系统中，电能传输损耗的计算是一个复杂的过程，需要考虑到输电线路的长度、电压等级、负载情况、线路材料等多种因素。
在进行具体的计算时，通常需要考虑以下几个方面：1. 输电线路参数，输电线路的电阻、电感、电容等参数对电能传输损耗有着重要的影响。
这些参数通常需要通过实际测量或者仿真计算来获得。
2. 输电线路长度，输电线路的长度也是影响电能传输损耗的重要因素。
一般来说，输电线路越长，损耗也会越大。
3. 负载情况，负载情况是指输电线路上的实际用电情况。
不同的负载情况会导致不同的电能传输损耗。
4. 输电线路材料，输电线路的材料对电能传输损耗也有着重要的影响。
不同的材料具有不同的电阻和电导率，从而影响电能传输损耗的大小。
在实际的电力系统规划和运行中，通常会通过计算和分析来评估电能传输损耗的大小，从而制定合理的输电方案和运行策略。
通过减小电能传输损耗，可以提高电力系统的经济性和稳定性，从而更好地满足社会对电力的需求。
除了上述的计算公式外，还有一些其他的方法可以用来评估电能传输损耗的大小。
电力网的功率损耗和电能损耗讲解
电力网的功率损耗和电能损耗
? 功率损耗 ：⒈输电线路的功率损耗
⒉变压器的功率损耗
? 电能损耗 ：⒈负荷不变时的电能损耗；
⒉负荷变动时的电能损耗；
?
U
2 1
?G T
? Q TB
?
U
2 1
?B T
或 ? PTR
?
P22 ? Q22
U
2 2
?RT
? QTX
?
P22 ? Q22
U
2 2
?X T
? PTR
?
P12 ? Q12
U
2 1
?RT
? QTX
?
P12 ? Q12
U
2 1
?X T
式中功率单位为 MW、MVar ，电压单位为 KV。
三绕组变压器的功率损耗
Power loss and electric energy loss of power network
§4-2 Power loss and electric energy loss of power network
? 电力网的功率损耗和电能损耗主要产生在输电线路和 变压器上。
? 其中一部分损耗与传输功率有关：主要产生在线路和 变压器的串联阻抗上，这部分损耗占比重较大；另一 部分损耗仅与电压有关，产生在线路和变压器的并联 导纳上。
? S~T1
?
P12 ? Q12 U12
?RT1 ?
j P12 ? Q12 U12
?XT1
? S~T 2
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工程中，电阻高精度计算值：rt r0 1 (t 20)
二、电抗
电抗反映载流导线周围产生的磁场效应。 每相导线单位长度的电抗：
x0 L 0.1445 lg
D jp r
0.0157 ( km)
三相导线间几何均距
D jp 3 Dab Dbc Dca
Pk (1 2 ) 2 SN Pk (13) Pk (13) S 3N 2 SN Pk ( 23) Pk( 23) min( S , S ) 2 N 3 N SN Pk(1 2 ) S 2N
P0 22kW，I 0 % 0.8 Pk 135kW，U k % 10.5
试计算变压器规算至高压侧和低压侧的参数。
二、三绕组变压器
三绕组变压器的等效电路 a）励磁回路用导纳表示 b）励磁回路用功率表示
1、电阻 任两个绕组的短路损耗
Pk (1 2) Pk1 Pk 2 Pk ( 23) Pk 2 Pk 3 Pk (13) Pk 3 Pk1
电力网计算中，变压器变比定义为变压器两侧绕 组的空载线电压之比。
Yy及Dd接法的变压器 KT U1N U 2 N W1 W2 Yd接法的变压器 KT U1N U 2 N 3W1 W2
例题：有一台SFL1-20000/110型双绕组变压器，其铭牌 数据为：变比 KT 110 11
各绕组电阻
2 Pk 1U N 3 RT 1 10 2 SN 2 Pk 2U N 3 RT 2 10 2 SN 2 Pk 3U N 3 RT 3 10 2 SN
三绕组变压器容量比有三种不同类型：
100/100/100：
I0 I0 % 103 IN
I 0% 3I N I0 % SN 3 BT 10 2 10 3 ( S ) 100 U N 100 U N
变压器励磁支路用功率形式表示时，无功功率
I0 % Q0 U BT 10 S N (k var) 100
2 N 3
5、变比 KT
五、架空输电线路的等值电路
架空输电线路均匀分布参数等值电路。
当架空线路长度在 300km 以下时，可用集中参数表 示的等值电路来代替分布参数等值电路。
例题：有一条长100km、额定电压110kV的输电线路，导 线型号为LGL-185，三相水平排列，相间距离4m，导线 表面光滑系数m1＝0.85，气象状况系数m2＝1，空气相对 密度δ＝1。试求线路参数。
U cr 84m1m2r lg D jp r (kV )
产生电晕现象时，与电晕相对应的每相等值电导： Pg g 0 2 103 ( S km) U
四、电纳
电纳反映载流导线周围产生的电场效应。 线路每相单位长度的等值电容：
0.024 C0 10 6 ( F km) D jp lg r 相应电纳 7.58 b0 C0 2fC0 10 6 ( S km) D jp lg r
一、双绕组变压器
双绕组变压器采用Γ型等效电路。35kV及以下的变 压器，励磁支路可忽略不计，可用简化等效电路。
双绕组变压器的等效电路 a）Γ型等效电路 b）励磁支路用功率表示的等效电路
c）简化等效电路
1、电阻 RT 变压器短路损耗
2 S 2 3 Pk PCu 3I N RT 103 N R 10 (kW) T 2 UN
三相导线对称排列 D jp D
三相导线水平排列 D jp 1.26 D
分裂导线的单位等值电抗：
0.0157 x0 L 0.1445 lg ( km) rD n D jp
分裂导线等值半径 rD n nrA n 1
间隔环半径
d A 2 sin( n)
三、电导
架空输电线路的电导用来反映绝缘子的泄漏电流和 电晕现象。 产生电晕的临界电压
三个绕组的容量均等于变压器的额定容量；
100/100/50： 第三个绕组的容量为变压器额定容量的50%； 100/50/100： 第二个绕组的容量为0/50/100的变压器： 短路试验有两组数据是按 50%容量的绕组达到额定容 量时测量的值。因此，应先将各绕组的短路损耗按变压 器的额定容量进行折算，然后再计算电阻。 若厂家提供的试验数据为Pk(12) 、 Pk( 23) 、 Pk( 31)
变压器电阻
2 PkU N 3 RT 10 ( ) 2 SN
2、电抗 XT
变压器短路电压百分值
3I N Z T SN XT U k (%) 100 3 2 U N 10 10U N
变压器电抗
2 U k (%) U N 103 10U N U k (%) XT ( ) 100 SN 3I N
3、电导 GT
变压器的电导是用来表示铁心损耗的。
PFe P0 3 GT 2 10 2 10 3 UN UN
4、电纳 BT 变压器的电纳是用来表征变压器的励磁特性的，或 者说变压器的电纳表示变压器的励磁无功功率。 变压器空载电流
UN I0 Ib BT 103 3
变压器空载电流百分值 变压器电纳
各个绕组的短路损耗
1 Pk (1 2) Pk (13) Pk ( 23) 2 1 Pk 2 Pk (12) Pk ( 23) Pk (13) 2 1 Pk 3 Pk (13) Pk ( 23) Pk (12) 2 Pk1
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5
输电线路的参数计算与等值电路 变压器的参数计算与等值电路 电压和功率分布计算 无功功率与电压的调整 电能损耗的计算及降损措施
一、电阻
电阻反映线路通过电流时产生的有功功率损耗。
金属导线单位长度直流电阻的计算公式：r0 ( km) S
实际计算中：
铜导线 ＝ 18.8Ω mm 2 /km