一、功率损耗计算

计算一般输电线路的功率损耗, 若已知线路的负荷电流时,则该段线路的有功功率和无功功率损耗分别为

若已知该段线路的负荷功率时, 则其有功功率和无功功率损耗分别可写作

以上公式中 p、△p、 φ、δq均为三相, u为线电压。

若对特高压长线路有需要计及导纳支路功率, 对 π 形电路每一端的电导损失及充电功率则可接下式计算：

变压器的功率损耗主要是变压器绕组电阻上的铜损和绕组漏抗无功损耗，以及铁芯中有功损耗和励磁无功功率损耗,在计算潮流时, 双绕组变压器用t形等值电路表示,变压器励磁回路的电导和电纳一般接在电源侧。变压器绕组中的铜损和漏抗损耗与通过变压器的功率有关, 变压器铁芯的有功损耗和励磁功率则与通过变压器的功率无关, 仅与变压器的容量和所加的电压有关,计算双绕组变压器的功率损耗可采用下式, 即

在不考虑电压变化的情況下, 若取电压 u≈ue 亦可简化改写为

对三绕组和自耦变压器应根据每一绕组的电阻、漏抗及其通过容量分别计算,并计算其空裁损耗和励磁功率。

二、电能损耗计算

电网中由于运行方式经常变化, 因此各条线路及变压器通过功率也相应发生变化. 其功率损耗也随时间而变化在分析线路或系统运行的经济性时应该根据不同功率及其相应时间逐段进行计算以求得全年的电能损失：

这种计算虽较严格,但工作量较大,实用计算中一般采用最大负荷利用小时数 tmax.和损耗小时数τ的关系来计算, 损耗小时数为全年电能损耗δa除以最大负荷时的功率损耗 δpmax即τ=δa/δpmax,由公式可知τ不仅与tmax有关,并与线路、变压器等通过功率的功率因数有关。

电网中不同元件的年电能损耗计算

1、架空线路

式中δpyp-年平均电最损耗 (mw)

2、电缆线路

式中δpwj-电缆介质损耗(mw)。

3、变压器

式中t-变压器运行时间。

4、 电容器

式中 qc-电容器容量 (mva)；t一电容器运行时间 (h)

5、电抗器

式中δpe-额定电压下的功率损耗 (mw) ;t-电抗器运行时间 (h)。

三、输电线路损耗应用实例

输电线路的电能损耗为电力线缆的电能损耗和电晕损耗之和。

输电线路的年电能损耗的计算公式如下：

式中：δa—全年电能损耗，kwh；

δpyp—年平均电晕损耗，kw；

δa1—导线电阻年电能损耗，kwh；

δpwj—电缆绝缘介质年电能损耗，kw；

δa2—电缆线芯年电能损耗，kwh。

利用最大电流法计算导线电阻电能损失公式如下：

式中：δa1—导线电阻电能损失量，kwh；

imax—最大负荷电流，a；

s—线路输送容量，mva；

u—线路电压等级，kv；

r1—导线电阻，r1=r0×l1（r0指每相导线单位长度的电阻值，ω/km；l1指线路长度，km）；

τ—最大负荷损耗小时数。

考虑负荷电流引起的温升及周围空气温度对电阻变化的影响，对电阻进行如下修正：

式中：r20—每相导线在20℃时的电阻值，ω；

β1—导线温升对电阻的修正系数；

ixy—当周围空气温度为20℃时，导线达到容许温度时的容许持续电流，a；

β2—周围空气温度对电阻的修正系数；

tav—代表日（或计算期）的平均气温，℃；

α—导线电阻的温度系数，对铜、铝、钢芯铝线，α=0.00403。

导线年平均电晕损耗

本项目线路路径所经地区海拔较低，且本项目所选导线截面积大，基于以上原因，本项目忽略电晕损耗。

电缆绝缘介质中的电能损耗计算公式如下：

式中：δpwj—电缆绝缘介质年电能损耗，kw；

u—电缆运行线电压，kv；

ω—角速度，ω=2πf（f为频率hz）；

c—电缆每相的工作电容，μf/km；

tgδ—介质损失角的正切值（交联聚乙烯电缆一般选取0.008）；

l—电缆长度，km；

ε—绝缘介质的介电常数（交联聚乙烯电缆一般选取3.5）；

re—绝缘层外半径，mm；

r1—线芯的半径，mm。

电缆线芯电阻电能损失公式同导线电阻电能损失。计算输入条件：

①输送容量：

由于输电线路电能损耗与输送容量、导线型号、线路长度等因素有关，输送容量的取值直接影响能耗的大小，但对能耗百分比的影响较小，经与系统专业配合，计算输送容量按装机容量考虑。

②年最大负荷小时数：

年最大负荷小时数根据实际选取。

③最大负荷损耗小时数：

根据《电力系统设计手册》p321中的最大负荷利用小时数tmax与损耗小时数的关系表可计算年最大负荷小时数。

感谢您抽出

·

来阅读此文

真人动作捕捉

真人动作捕捉

VR手套

手指动作捕捉服务