高压配电网电能损耗计算毕业设计doc.docx
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高压配电网电能损耗计算毕业设计doc
高压配电网电能损耗计算
毕业设计
姓名：
蔡XX
班级：
13继电1班
学号：
130224101
摘要
电力网电能损失率简称线损率，是电力企业的一项重要综合性技术经济指标。
它反映了一个电力网的规划设计、生产技术和运营管理水平。
根据国家《资源开发与节约并重，把节约放在首位》的方针政策，电力企业为降低线损率，提高电力使用效率和经济效益，投入了大量人力、物力和财力，取得了可喜的成绩。
但是，目前我国的线损率与世界上发达国家相比还比较高，各省、市电力公司其所辖单位的线损率差距也不小，节电潜力比较大。
随着电力企业经营转制，不断掌握现代化管理手段，摒弃粗放管理，更好的应用定量的、可操作的、可考核的科学管理方法，把不合理的电能损耗减少的最小，使线损率达到先进水平。
本课题从理论和实践两方面研究线损的基础知识、电力网参数与潮流计算、线损分析与管理、降损措施、线损的理论计算及分析软件的开发。
关键字：
配电网，电能损耗
第1章：
电力网电能损耗产生的原因
1、配电网及其电能损耗.
1.配电网：
配电网是指由负荷变电所向最终用户供电的线路和变电装置，将高压电变成低压电供到各个用户，是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等组成的。
当系统中任何一个元件因检修或故障停运时，其所供负荷既可由同级电网中的其他元件供电，又可由上一级或下一级电网供电。
对配电网的基本要求主要是供电的连续可靠性、合格的电能质量和运行的经济性等要求。
配电网按电压等级来分类，可分为高压配电网（35—110KV），中压配电网（6—10KV），低压配电网（220/380V）。
其中的高压配电网具有容量大、负荷重、负荷节点少、供电可靠性要求高等特点。
2.电能损耗：
配电网在配电过程中需要经过变，配电设备，电流通过这些设备时，由于这些设备有电阻和电抗，会产生有功功率损耗和无功功率损耗，其中变压，配电及营销各环节中产生的有功功率损耗。
也简称网损或线损。
它综合反映和体现了电力系统规划设计，生产运行和经营管理的水平，是电网经营企业的一项经济技术指标。
3.线损表达式：
用发电厂输入电网和用户消耗的电能量之差表示，反应了电力网的规划设计和管理水平。
计算公式为：
线损电量=供电量-售电量
二、电能损耗的原因.
造成损耗的原因分为两种，技术损耗和管理损耗。
1.技术网损是由电力网的技术性能，电网结构，电网运行方式决定的。
是固有，自然物理现象，所以可以减小但不能完全消除。
其中有电阻作用和磁场作用:
（1）.电阻作用：
电流克服配电网的作用，部分电能转化为热能，引起导体的发热，热量散失于导体周围介质中，这损耗可随电流大小变化，称为可变损耗。
（2）.磁场作用：
在交流电路中，电动机，变压器等设备吸取系统的无功功率，并不断交换，建立并维持磁场。
磁场作用下，电气设备的铁芯中产生磁滞和涡流现象，产生了电能损耗，是电气设备铁芯发热。
这个损耗和和设备接入电压有关，而电网电压等级固定，故称为不变损耗。
2.管理网损是由电网企业的管理水平决定的，是电网网损电量不合理可以避免的部分，也就是说是可以减少接近于0的。
这损耗不能运用表计和计算方法测得，只能通过统计数据确定，称为不明损耗。
一般由计量装置误差；营业工作中漏抄，漏计，错算以及倍率搞错等；用户违章用电；窃电等构成。
三、有功功率和无功功率的含义.
有功功率是指保持设备运转所需要的电功率，也就是将电能转化为其它形式的能量（机械能，光能，热能等）的电功率；而无功功率是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需的电功率。
无功功率比较抽象，它主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换，在电气设备（电路系统）中建立和维护磁场的功率。
它不表现对外做功，由电能转化为磁能，又由磁场转化为电能，周而复始，并无能量损耗。
但是无功功率并不是无用功，只是它不直接转化为机械能、热能为外界提供能量，作用十分重要。
在电力系统中，有一些具有电感设备如变压器，电动机等，没有磁能就不能工作，而它们的磁场能量有电源供应的，电源必须和具有电感的设备进行一定规模的能量交换，或者说电源必须有具备电感设备供应一定数量的感性无功功率。
而电网和设备之间交换无功功率，必定有电流流来流去，会导致线路发热，这是实实在在的线路损耗。
第2章：
降低电力网电能损耗的措施
一、降低损耗的措施.
降低损耗的措施可以由原因分成两类：
技术降损措施和管理降损的措施。
1.技术降损措施是对电力网的实施改造，通过改善电网结构，增强供电能力，搞好无功补偿等，通过投入一定的资金来实现降损的目的。
而电力网阻抗上的有功功率损耗算式表示为：
有功功率损耗与时间的乘积称为电能损耗。
电力网阻抗上的电能损耗，用算式表示为：
式中：
:
在电阻R上的有功功率损耗，kW.
P:
电力网中通过阻抗R+jX的有功功率，kW.
Q:
电力网中通过阻抗R+jX的无功功率，kVA.
U:
实际电压，一般可用额定电压，kV.
R:
电力网的电阻,Ω.
X:
电力网的电抗,Ω.
:
电能损耗,
.
t:
时间，h.
其措施主要有下列几个方面：
（1）.电网的升压改造：
随着经济发展，生活水平的增高，用户对用电需求的增加，使已经投入运行电网输送的电力负荷的增加，成为重载网络。
不仅供电能力满足不了用户的需求，而且会造成线路输送容量不够或能耗大幅度上升，达到明显不经济得地步。
这时，我们可以对电网进行升压改造，提高、简化电压等级，这也是淘汰非标准电压所采取的技术措施。
当用电负荷不变时，所参考的公式为：
（2）.调整运行电压：
主要是通过调整发电机端电压，变压器的分接头，在母线投切电容器，调相机调压等手段，来调整电压。
由上式可知，
与
成反比，合理调整电压可达减少电能损耗的效果。
主要方式有：
利用发电机的P～Q曲线调压
将发电机设为调相运行调压
利用发电机进相运行调压
利用无功补偿设备调压
利用并联电容器调压
利用串联电容器调压
利用调相机调压
利用并联电抗器调压
（3）.换粗导线截面：
当输送电荷不变的情况下，换粗导线截面可减少线路电阻，所参考的公式为：
（4）.线路经济运行：
按经济电能密度运行的降损节能效果选用导线。
根据负荷性质考虑最大负荷利用小时数选用导线横截面积，一般铁合金为7000～8000h,化工为6000～7000h,轧钢为4000～5000h,农业为2000～4000h。
增加并列线路运行。
指有同一电源至同一受电点增加一条或几条线路并列运行。
有增加等截面，等距离线路并列运行；在原导线上增加一条不等截面导线；增大导线截面或改变线路迂回供电等。
环网开环运行
避免近电远送和迂回供电。
（5）.变压器经济运行：
通过计算，按能耗最小的变压器运行方式安排运行。
双绕组单台变压器经济运行
双绕组多台变压器经济运行
两台三绕组变压器经济运行
（6）.降低配电变压器电能损耗：
淘汰高损耗配电变压器。
如相比“86”标准配电变压器，淘汰“64”，“73”标准的配电变压器。
停用空载配电变压器。
加装低压电容器。
除提高功率因数降低配电变压器损耗外，还提高负载端的电压，增加供电能力，降低电能损耗的作用，是一投入少产出高的降损措施。
加强运行管理，及时准确掌握运行材料。
如日负载曲线，功率因数，运行电压，用电量等，为制定配电变压器损耗提供科学依据。
根据日负载曲线合理配置配电变压器容量，提高配电变压器的负载率。
（7）.平衡配电变压器三相负荷：
如果在运行中三相负荷不平衡，会在线路，配电变压器上增加损耗，所以在运行中经常要测量配电变压器和部分主干线路的三相电流，以便做好三相负荷的，平衡工作，减少电能损耗。
一般要求配电变压器出口三相负荷电流的不平衡率不大于10%，低压干线主要支线始端的三相电流不平衡率不大于20%。
（8）.增加无功补偿：
当电力网某一点增加无功补偿容量后，则该点至电源点所有串接的线路及变压器中的无功潮流都减少，从而使该点以前串接元件的电能损耗减少，达到降损节电和改善电能的目的。
对于需要集中补偿的可按无功经济当量来选择补偿点和补偿容器；
对于用户来说，可提高功率因数的原则进行无功补偿以减少无功功率受入；
对于全网来说，可根据增加无功补偿的总容量采用等网损微增率进行无功补偿。
（9）.其他：
设备维护与管理，防止泄漏点电,如清扫绝缘子，或更换绝缘子，或测量接地电阻等。
安排设备检修，提高检修质量。
减少迂回供电，降低损耗。
2.管理降损措施是随着各地方经济发展的逐步加快，城市用电负荷不断增加，因此，电力部门在积极进行电网建设和电网改造工作的同时，必须大力加强用电管理工作。
其措施主要有下列几个方面：
（1）.提高计量的准确性：
在电能系统发，供，用电的各个环节都装设了用电能计量装置，用来测量发电厂的发电量及厂电量，电网的购入电量和售出电量等，它是由各种类型电能表和与其配合使用的互感器构成的。
计量的准确性直接影响网损计算的准确性，计量设备一定要选择合格的产品，应使用长寿命的电能表；更换变比过大的电流互感器或采用多变化的电流互感器，随负荷的变动做相应的调整，开展TV二次压降的测试工作；计量方式避免出现高供低计的情况；对计量二次线进行检查和维护，避免出现断线和误接线的情况，倍率一定要准确。
（2）.提高网损理论计算水平
认真开展理论网损计算工作。
在进行网损理论计算时，应该提高技术手段，采用实时监测设备，对每条线路上的变台应尽可能地同时进行监测。
在计算1条线路或1个台区的网损时，每次抄表的时间应尽可能缩短，以减少误差。
将理论计算结果与实际网损率进行比较，及时查找网损升高的原因，发现管理上，电网设备及结构上存在的问题，及时制定相应的技术措施，并进行改造。
（3）.加强用电营业管理：
杜绝少抄，漏抄，抄表不到位现象的发生，严格执行电能表的定期轮换制度，保证表计的误差在合格范围内，减少管理网损。
加强内部管理，简历健全的全网管理制度，制定网损考核指标，落实到人，并按完成情况进行奖惩，加强技术手段，对用户计量装置进行该，通过使用防窃电电能表，磁卡电能表，一户一表等来减少偷漏电现象的发生，加强检查工作，定期开展用电营业普查，加强抄表监督，表卡审核，用电检查等工作，实施短期反窃电技术措施，大力宣传《电力法》，依法办事，严厉打击偷漏电行为。
第3章：
电力网电能损耗的计算方法
一、电能损耗的计算方法常用的有三种：
1.10kV以上电网采用均方根电流法；
2.10kV配网理论线损计算采用基于配变容量的等值电阻法;
3.0.4kV低压台区理论线损采用电压损失法。
本设计计算湖冲线10kV变电站出线电能损耗计算，此配电网节点较多，分支多，且多数元件不具备测录运行参数的条件。
在满足实际工程计算精度的前提下，采用等值电阻进行计算。
二、线损理论计算的条件：
1.计量仪表配备齐全：
电网线路出口应装设电压表，电流表，有功电能表，无功电能表等仪表；每台配变压器二次侧应装设有功电能表，无功电能表等，要求准确、完整地做好这些仪表的运行记录。
2.网络接线图：
在网络接线图上应能反应出线路上各种导线型号的配置、连接情况，以及每台配电变压器的安装位置，连接方式等。
3.计算用的数据和资料应准备齐全：
计算用的数据和资料包括：
线路导线型号及其长度、配电变压器的型号、容量、台数及线路的运行参数。
线路的运行参数又包括：
有公共电量，无功供电量，运行时间，负荷曲线特征系数。
三、计算湖冲线变电站的电能损耗
以下是湖冲线10kV变电站出线的原始资料：
1.线路单线图：
2.日负荷曲线图：
3.各采样点对应的数据：
点
时间
电流
点
时间
电流
1
00:
00:
00
7.434
21
05:
00:
00
20.716
2
00:
15:
00
7.825
22
05:
15:
00
21.497
3
00:
30:
00
8.216
23
05:
30:
00
20.716
4
00:
45:
00
8.606
24
05:
45:
00
19.153
5
01:
00:
00
8.606
25
06:
00:
00
16.810
6
01:
15:
00
8.606
26
06:
15:
00
14.075
7
01:
30:
00
9.778
27
06:
30:
00
12.903
8
01:
45:
00
10.559
28
06:
45:
00
10.950
9
02:
00:
00
10.950
29
07:
00:
00
8.997
10
02:
15:
00
12.513
30
07:
15:
00
8.606
11
02:
30:
00
12.903
31
07:
30:
00
5.481
12
02:
45:
00
13.294
32
07:
45:
00
3.919
13
03:
00:
00
14.075
33
08:
00:
00
2.356
14
03:
15:
00
15.247
34
08:
15:
00
1.965
15
03:
30:
00
16.419
35
08:
30:
00
1.965
16
03:
45:
00
17.200
36
08:
45:
00
1.965
17
04:
00:
00
18.372
37
09:
00:
00
2.356
18
04:
15:
00
19.153
38
09:
15:
00
1.575
19
04:
30:
00
20.325
39
09:
30:
00
2.356
20
04:
45:
00
20.716
40
09:
45:
00
1.965
点
时间
电流
点
时间
电流
41
10:
00:
00
1.965
61
15:
00:
00
2.356
42
10:
15:
00
1.965
62
15:
15:
00
1.965
43
10:
30:
00
1.965
63
15:
30:
00
1.965
44
10:
45:
00
1.575
64
15:
45:
00
2.356
45
11:
00:
00
1.575
65
16:
00:
00
1.965
46
11:
15:
00
1.965
66
16:
15:
00
1.575
47
11:
30:
00
1.965
67
16:
30:
00
2.356
48
11:
45:
00
1.965
68
16:
45:
00
2.747
49
12:
00:
00
2.356
69
17:
00:
00
2.356
50
12:
15:
00
2.356
70
17:
15:
00
1.965
51
12:
30:
00
2.747
71
17:
30:
00
2.356
52
12:
45:
00
2.747
72
17:
45:
00
1.965
53
13:
00:
00
2.747
73
18:
00:
00
1.965
54
13:
15:
00
3.137
74
18:
15:
00
1.965
55
13:
30:
00
2.747
75
18:
30:
00
2.356
56
13:
45:
00
2.747
76
18:
45:
00
2.356
57
14:
00:
00
2.747
77
19:
00:
00
1.965
58
14:
15:
00
2.747
78
19:
15:
00
1.965
59
14:
30:
00
2.747
79
19:
30:
00
2.356
60
14:
45:
00
2.356
80
19:
45:
00
2.356
点
时间
电流
点
时间
电流
81
20:
00:
00
2.356
89
22:
00:
00
3.528
82
20:
15:
00
3.528
90
22:
15:
00
3.919
83
20:
30:
00
3.528
91
22:
30:
00
4.700
84
20:
45:
00
3.528
92
22:
45:
00
5.090
85
21:
00:
00
3.528
93
23:
00:
00
5.090
86
21:
15:
00
3.528
94
23:
15:
00
5.872
87
21:
30:
00
3.528
95
23:
30:
00
7.044
88
21:
45:
00
3.919
96
23:
45:
00
7.044
4.日的有功电度
和无功电度
：
线路名称
有功总电量（kWh）
无功总电量kvarh
湖冲线
2000
1920
5.计算：
1.主干线路中每支电线杆之间的平均距离：
2.鞋厂支线中每支电线杆之间的平均距离：
3.各段线路的阻抗计算：
线路
（鞋厂支线13#-17#）：
线路
（环基建变支线1#-3#）：
线路
（鞋厂支线5#-13#）：
线路
（西塘支线1#-7#）：
线路
（鞋厂支线1#-5#）：
线路
（主干线路22#-25#）：
线路
（主干线路14#-22#）：
线路
（主干线路2#-14#）：
线路
（主干线路1#-2#）：
线路
（150米交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯铜芯电力电缆）：
4.求日平均电压：
5.求典型日平均电流：
6.求线路损耗的等值电阻：
7.求变压器线圈损耗的等值电阻：
将“冲罗村，湖冲西塘，子格片农网，灶沙农网”定义为公用配电变压器，则
8.计算首端负荷曲线形状系数：
最小负荷率：
平均负荷率：
即
9.计算线路电能损耗：
10.计算线损率：
附录一：
配电变压器基本参数
S
Po
Pk
Useclass
S
Po
Pk
Useclass
10
0.11
0.35
普通变
10
0.05
0.21
低损变
20
0.18
0.59
普通变
20
0.09
0.53
低损变
30
0.24
0.87
普通变
30
0.15
0.8
低损变
40
0.29
0.99
普通变
50
0.19
1.15
低损变
50
0.35
1.2
普通变
63
0.22
1.4
低损变
63
0.39
1.4
普通变
80
0.27
1.65
低损变
80
0.47
1.7
普通变
100
0.32
2
低损变
100
0.54
2.1
普通变
125
0.37
2.45
低损变
125
0.65
2.5
普通变
160
0.46
2.85
低损变
160
0.77
3
普通变
200
0.54
3.4
低损变
180
1.2
4.1
普通变
250
0.64
4
低损变
200
0.9
3.6
普通变
315
0.76
4.8
低损变
240
1.4
4.5
普通变
400
0.92
5.8
低损变
250
1.06
4.3
普通变
500
1.05
6.9
低损变
315
1.26
5
普通变
630
1.3
8.1
低损变
320
1.9
6.2
普通变
800
1.54
9.89
低损变
400
1.5
6.3
普通变
1000
1.8
11.6
低损变
500
1.78
7.7
普通变
1250
2.2
13.8
低损变
560
2.8
9.4
普通变
1600
2.65
16.5
低损变
630
2.16
9.2
普通变
2000
3.1
19.8
低损变
800
2.7
11.2
普通变
2500
3.65
23
低损变
1000
3.25
13.7
普通变
3150
4.4
27
低损变
1250
3.8
16.2
普通变
4000
5.3
32
低损变
1600
4.6
19
普通变
2000
5.3
22.5
普通变
2500
6.4
26
普通变
3150
7.7
31
普通变
4000
9
36.5
普通变
附录二：
线路参数
型号
r
x
型号
r
x
LGJ-120
0.250
0.350
YJV22-3x120
0.200
0.100
LGJ-150
0.210
YJV22-3x240
0.090
0.090
LGJ-185
0.160
0.350
YJV22-3x300
0.080
0.090
LGJ-240
0.121
0.350
YJV22-3x50
0.490
0.110
LGJ-25
1.131
1.130
YJV22-3x70
0.340
0.110
LGJ-300
0.107
0.350
ZLQ22-3x120
0.166
0.078
LGJ-35
0.823
0.823
ZLQ22-3x240
0.080
0.070
LGJ-50
0.595
0.350
ZLQ22-3x50
0.400
0.090
LGJ-70
0.422
0.350
ZLQ22-3x70
0.290
0.080
LGJ-95
0.306
0.350
ZLQ-3x120
0.166
0.078
XLPE-3x120
0.196
0.098
ZLQ-3x240
0.083
0.073
XLPE-3x240
0.094
0.089
ZLQ-3x50
0.400
0.087
XLPE-3x300
0.080
0.087
ZLQ-3x70
0.286
0.083
XLPE-3x50
0.494
0.110
ZLQ-3x95
0.210
0.080
XLPE-3x70
0.342
0.110
XLPE-3x95
0.247
0.100
参考文献：
1.廖学琦.农网线损计算分析与降损措施.北京：
中国水利电力出版社，2003
2.虞忠年，陈星莺，刘昊.电力网电能损耗.北京：
中国电力出版社，2000
3.张迎峰，胡荣.电力系统分析.广州
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