线损管理是供电企业管理的关键环节,要完成“十一五”节能降损的目标,就要树立效益观念,提高认识,加强管理。电网规划从可行性开始,层层论证,层层把关,确保供电网络投资、运行的经济性,可靠性、安全性。配电网由于涉及客户资产,管理相对复杂,作为供电企业线损管理的一个重要环节,配电网降损工作尤为迫切。
一、10千伏高压电网损耗分析
10千伏高压电网的损耗主要由线路损耗和公用变压器的损耗两部分组成。
1、线路损耗计算
目前10千伏高压电网主要采用高压架空导线和电缆线路作为载流体。
(1)高压架空线路的损耗
当电流通过三相供电线路时,在线路电阻上的功率损耗为
△P=3I2R×10-3(kW),以代表日计算,实测负荷电流为全日24小时的均方根电流值Ijf,则
Ijf= 当导线的材料和截面一定时,线路每相电阻值R与导线的温度有关,而导线的温度是由通过导线的负荷电流及周围空气温度决定的。因此,可认为导线电阻由三个分量组成:
①基本恒定分量R20,即线路每相导线在20℃时的电阻值;
②当电流通过导线时,导线发热,温度升高,使导线电阻增大,增加的电阻值△R=β1R20(其中β1为计算修正系数);
③当周围空气温度不是20℃时,导线电阻变化的数值
△ R=β2 R20(其中β2为计算修正系数)。
所以,高压架空线路在代表日的损耗电量为
△ W=3 R20(1+β1+β2)×24×10-3(kW·h)
(2)电力电缆线路的损耗
电缆线路的电能损耗由①导体电阻损耗,②介质损耗,③铅包损耗,④钢铠损耗四部份组成。
一般情况下,介质损耗约为导体电阻损耗的1%-3%,铅包损耗约为1.5%,钢铠损耗在三芯电缆中,如导线截面不大于185mm2,可忽略不计。电力电缆的电阻损耗,一般根据产品目录提供的交流电阻数据进行电能损耗的计算,在代表日电力电缆的损耗为
△ W=3 r0l×24×10-3(kW·h)
r0-电力电缆线路每相导体单位长度的电阻值,Ω/km;
l-电力电缆线路长度,km。
2、公用变压器的损耗
10千伏配电网的公用变压器一般都采用双绕组变压器。变压器的损耗由空载损耗和负载损耗两部份成。
(1)空载损耗可根据变压器的铭牌参数或试验数据确定,空载损耗与运行电压和分接头电压有关,损失电量表达为:
△W0=△P0( )2t(kW·h)
△P0-变压器的空载损耗功率,kW;
Ud-变压器的分接头电压,千伏;
Upj-变压器的运行电压,千伏。
(2)负载损耗可根据变压器短路的实测数据或铭牌数据确定,负载损耗与通过该绕组的负荷电流的平方成正比,损失电量表达式为:△Wr=△Pr( )2t(kW·h)
△Pr-变压器的短路损耗,kW;
-变压器的均方根电流,A;
-变压器的额定电流,取与负荷电流同一电压等级的数值,A;
或△Wr=△Pr( )2t(kW·h)
-负荷的视在功率均方根值,千伏A;
-变压器的额定容量,千伏A。
二、低压线路损耗
在0.4千伏的低压电网中,线路错综复杂,分布面广,往往缺乏完整、准确的线路参数和负荷资料,要精确地计算低压线路的总损耗电量比较困难,实际工作中一般采用近似算法。
低压线路的总损耗,按照每台配电变压器的低压线路,逐台进行计算。对于一台配电变压器的低压线路,影响损耗电量的因素主要有以下几项:
1、根据实际情况,配电变压器的容量越大,低压线路的供电线路数也越多。若低压线路的供电线路数为N,则低压线路每一路始端的最大平均电流为Imax,Bd/N;
2、低压线路每一路始端的最大电流并不相等,在计算低压线路的损耗电量时,需要乘以修正系数K1;
3、低压线路的接线方式对损耗也有影响。单相两线制线路,相线和中性线的截面相同,电流也相等,单相线路的损耗电量是一根导线损耗电量的2倍。三相四线制线路,则中性线截面比相线小,电流也小,线路的损耗电量是一根相线损耗电量的3.5倍,若中性线截面与相线相同,则线路的损耗电量是一根相线损耗电量的4倍。
4、低压线路的损耗电量又与各低压线路的负荷分布有关,如果按照每一线路平均的始端电流和每一路的线路电阻计算损耗电量时,还应加以修正,乘以修正系数K2。
其中修正系数K1、K2,可根据对各种容量配电变压器的低压线路实测负荷数据计算确定:
K1=1+0.14 Kbp+0.4K 式中Kbp= Kbp-不平衡系数
Imax、Imin、Ipj-配电变压器各供电低压线路始端电流的最大值、最小值和平均值。
修正系数K2一般可取0.3-0.5。当低压线路始端线段上的负荷比末端线段上的负荷大时,取0.3;反之,取0.5。
则一台配电变压器所属低压线路在代表日的损耗电量为
△W=M()2×() K1 K2F×10-3×24(kW·h)
M-决定于低压线路接线方式的常数,对单相两线制,取2,对三相四线制,取3.5-4;
N-低压线路的供电路数;
Imax,Bd-配电变压器低压侧的计算用最大电流,A;
Rpj-配电变压器低压线路每相导线总电阻(按低压线路各分段的长度和导线电阻算出的总电阻)的平均值,Ω;
K1-各供电线路始端电流不等的修正系数;
K2-各个供电线路上负荷不均匀分布的修正系数;
F-配电变压器低压线路的损失因数,根据实测负荷确定。
全部低压线路的日损耗电量为各台配电变压器所属低压线路的日损耗电量之和。
三、接户线损耗电量
接户线是从客户电能表开始至户外产权分界点为止的引入线。接户线的