配电网运行分析讲义

2 2
100S N
P0
I0% 100
SN
29
三、配电网的电能损耗
1．配电网的电能损耗和损耗率
PTR
PkU
2 N
S
2 2
U
2 2
S
2 N
QTX PTG QTB
U
k
%U
2 N
S
2 2
100U
2 2
S
N
P0U
2 1
U
2 N
I
0
%U
2 1
S
N
100U
2 N
28
实际计算时通常设
U1 U N U2 UN 所以这些公式可简化为
PTR
QTX PTG QTB
Pk
S
2 2
S
2 N
U
k
%S
＝
3
P32 Q32 U12
RT
3＋j
P32 Q32 U12
XT3
26
2．导纳的功率损耗
变压器导纳的无功功率损耗是感性的， 符号为正。
PTG＝GT
U
2 1
QTB＝BT
U
2 1
27
在有些情况下，如不必求取变压器内部 的电压降(不需要计算出变压器的阻抗、 导纳)，这时功率损耗可直接由制造厂家 提供的短路和空载试验数据求得，。
U — 电压 — 伏特（V） R — 电阻 — 欧姆（Ω）
3
公式间的关系
公式：I=U/R R一定时，I跟U成正比 U一定时，I跟R成反比
变形公式: U=I R R=U/I R=U/I 在数值上等于U和I 的比值 U=I R 在数值上等于I和R的乘积
4
例1、我们已经知道，试电笔内必须有一 支很大的电阻，用来限制通过人体的电 流。现有一支试电笔，其中的电阻为 880KΩ,氖管的电阻和人体的电阻都比这 个值小很多，可以忽略不计。使用时流 过人体的电流是多少？
U
2 2
R
QX
P22 Q22
U
2 2
X
若已知条件为首端功率和电压，则
PR
P12 Q12 U12
R
QX
P12 Q12 U12
X
22
3．线路首端导纳的功率损耗
该功率损耗与线路首端电压有关，由于 略去了电导，只需计算电纳中的无功损 耗，即
QB1＝－
B 2
U12
首末端电压的不同，电纳中的无功损 耗并不相同 。
14
必须注意：当已知末端的电压及功率求首端的 电压时，是取末端电压为参考相量的；而当知 首端的电压及功率求末端电压时，是取首端电 压为参考相量的，所以有
U1 U 2
U1 U 2
但
U12 U12
U
2 2
U
2 2
如图：
15
二、配电网的电压损耗
所谓电压损耗是指线路首末两端电压的 数值差。电压损耗的大小为图中的AG。
（一） 电学基础知识
1
主要内容
欧姆定律的应用 导线、变压器等主设备的参数计算 配电网的电压损耗计算 配电网的损耗计算与降损措施 配电网络设备选型有关计算
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一节 欧姆定律的应用
一、欧姆定律 1、内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正
比，跟导体的电阻成反比。 2、公式：I=U/R 3、单位：I — 电流 — 安培 （A）
10
（1）已知环节末端电压及功率
以末端电压为参考相量，负荷为感性，
则 可得
•
I2
P2 jQ2 U2
I 2(2 )
•
•
•
U 1 U 2 (R jX ) I 2
U
2
(R
jX
)
P2
U
jQ2
2
U2
P2 R Q2 X U2
j P2 X Q2 R U2
•
或
U 1 U 2 U 2 jU 2
一、配电网的电压降落 二、配电网的电压损耗 三、配电网的电压偏移
8
第三节 配电网的电压损耗计算
一、配电网的电压降落 二、配电网的电压损耗 三、配电网的电压偏移
9
一、配电网的电压降落
所谓电压降落是指线路首末两端电压的 相量差 。
由上图可得
•
•
•
•
U 1 U 2 (R jX ) I 2 (R jX ) I 1
U 2
P2 R Q2X U2
U 2
P2 X Q2R U2
11
（a）末端电压降落的纵、横分量；
12
（2）已知环节首端电压及功率
参照上述推导
•
•
•
U 2 U 1 (R jX ) I 1
U1
P1R Q1 X U1
j P1 X Q1R U1
U1 U1 jU1
13
（b）首端电压降落的纵、横分量
20
1．线路末端导纳的功率损耗
由于忽略了线路的电导，故只需计算线 路末端电纳的功率损耗，其值与线路末 端电压有关，即
QB2＝－
B 2
U
2 2
式中的负号表示容性无功功率。
21
2．阻抗的功率损耗
线路阻抗的功率损耗包括有功功率损耗 和无功功率损耗两部分。如已知条件是 末端功率、末端电压，则
PR
P22 Q22
XT
25
对于三绕组变压器，应用这些公式同样 可以求出各侧绕组的功率损耗，即
~ ST1
PTR1＋jQTX
＝
1
P12 Q12 U12
RT1＋j
P12 Q12 U12
X T1
~ ST 2
PTR 2＋jQTX
＝
2
P22 Q22 U12
RT
2＋j
P22 Q22 U12
XT2
~ ST 3
PTR
3＋jQTX
5
（1）根据题意画图； （2）在图上标出相关的物理量； （3）答题时写出：已知和求解过
程、结果（各物理量要统一用国 际单位） （4）做完题目后，要分析其实际 意义
6
已知：U=220V R=880KΩ=880000Ω 求：I=? 解：
I
U R
220 V 880 103
0.25103
A
7
第二节 配电网的电压计算
首端电压偏移％＝ U1 U N 100 UN
末端电压偏移％＝ U2 U N 100 UN
常以电压损耗和电压偏移作为衡量电 压质量的主要指标。
18
第二节 配电网的损耗计算与降损 措施
一、线路的功率损耗 二、变压器的功率损耗 三、配电网的电能损耗 四、配电网的降损措施
19
一、线路的功率损耗
如图所示的简单线路，已知末端电压和 末端功率，忽略电导 。该线路的功率损 耗由下述三部分组成。
23
二、变压器的功率损耗
变压器的功率损耗包括阻抗的功率损耗 与导纳的功率损耗两部分。
24
1．阻抗的功率损耗
双绕组变压器阻抗的功率损耗可以套用 线路阻抗功率损耗的计算公式
PTR＝
P22 Q22
U
2 2
RT
QTX
＝
P22 Q22
U
2 2
XT
或
PTR＝
P12 Q12 U12
RT
QTX
＝
P12 Q12 U12
16
如忽略其横分量，电压损耗由两部分组 成的，即
U PR QX UU
式中第一部分与有功功率和电阻有关， 第二部分与无功功率和电抗有关，而这 些因素对电压损耗值的影响程度是由电 网特性所决定的。
17
三、配电网的电压偏移
所谓电压偏移是指线路首端或末端电压 与线路额定电压的数值差 。电压偏移常 用百分值表示，即