怎樣進行(xíng)線損分析

作者：安全管理(lǐ)網    來源：安全管理(lǐ)網  

          配電網的(de)電能損耗不僅與電網的(de)結構和(hé)負荷性質有(yǒu)關，而且還與企業的(de)管理(lǐ)水平有(yǒu)關。在供電所的(de)線損管理(lǐ)中，管理(lǐ)線損是左右統計線損的(de)一(yī)個重要因素。由于這種損失無規律可(kě)循，又不易測算，通常又稱之為(wèi)不明損耗。因管理(lǐ)不到位形成的(de)電能損失在整個實際線損中占有(yǒu)較大的(de)比重，在某些地(dì)方，部分環節甚至還相當嚴重。通過線損分析，可(kě)以深入了解本單位線損的(de)起因、性質、各組成部分所占比例等因素，找出影響損失的(de)主要因素，并有(yǒu)針對性地(dì)采取相應的(de)措施，以較少的(de)投入取得較大的(de)降損效果和(hé)經濟效益。

    一(yī)、線損分析方法

    1、分片分析

    線損分析應按電壓等級、分線路、分台區進行(xíng)，以掌握線損電量的(de)組成，找出薄弱環節，明确主攻方向。

    2、扣除無損電量分析

    将無損的(de)用戶專用線、專用配電變壓器、通過用戶的(de)轉供電等相應的(de)售電量扣除後進行(xíng)統計分析，以求得真實的(de)線損率。

    3、與曆史同期比較分析

    有(yǒu)些用電負載與季節有(yǒu)關系。随季節變化而變化（如(rú)農業用電）。而且，同期的(de)氣象條件也基本一(yī)緻，所以與曆史同期的(de)參數值比較，有(yǒu)很大的(de)可(kě)比性，通過比較能夠發現問題。

    4、與平均線損率比較分析

    一(yī)個連續的(de)時間較長(cháng)的(de)平均線損率，能夠消除因負載變化、時間變化、抄表時間差等因素造成的(de)線損波動現象，這樣的(de)平均線損率能反映線損的(de)實際狀況。與該平均線損相比較，就能發現當時的(de)線損是否正常。

    5、與理(lǐ)論線損對比分析

    實際線損與理(lǐ)論線損的(de)偏差的(de)大小，能看出管理(lǐ)上的(de)差距，能分析出可(kě)能存在的(de)問題，并結合其他分析方法，找出管理(lǐ)中存在的(de)問題，然後采取相應措施。

    6、電能平衡分析

    計量總表與分表電量的(de)比較，用于監督電能計量設備的(de)運行(xíng)情況和(hé)變電站本身耗能情況。這是很有(yǒu)效的(de)分析方法，經常開展這項活動能夠及時發現問題，及時采取措施，使計量裝置保持在正常運行(xíng)狀态。

    7、與先進水平比

    将本單位的(de)線損完成情況，與周圍單位比，就能發現本單位在電網結構和(hé)管理(lǐ)中存在的(de)差距。

    二、對幾個影響線損的(de)因素定性研究

    1、線損電能損失分布規律

    在線路中，電能損失不是平均分布的(de)，線路前端損失大，主幹損失大于分支損失。

    2、線路結構對損失的(de)影響

    電源應放在負荷中心，使電網呈網狀結構，線路向周圍輻射，這種電網結構，損失最小。應盡量避免采用鏈狀結構。

    3、功率因數對線損的(de)影響

    在電網中存在着大量感性負載使得線路功率因數低(dī)。在同樣的(de)功率下，功率因數越低(dī)，負載電流就越高(gāo)，線路損失成平方比增加。要減少損失，就必須減少電流。 

    4、電能表對低(dī)壓線損的(de)影響

    DD28、DD862機(jī)械表表損分别為(wèi)2W、1.5W，單相電子(zǐ)表表損為(wèi)0.5W左右,一(yī)個月電能損耗分别為(wèi)1.4Kwh、1kwh和(hé)0.4kwh左右。由于我縣農村每戶用電量僅8度左右，使用不同種類的(de)電表 ，電能将對線損率水平産生重大影響。

    5、三相負荷不平衡對線損的(de)影響

    采用三相四線制供電方式，由于用戶較為(wèi)分散（外出用電戶多），線路長(cháng)，如(rú)果三相不平衡，則零線中有(yǒu)電流通過，損耗将顯著增加。至此，當三相負荷不平衡時，不論在三相線路上是何種負荷分配情況，電流不平衡越大，線損增量也越大，且與電流不平衡度成正比。

  線損理(lǐ)論計算方法

線損理(lǐ)論計算是降損節能，加強線損管理(lǐ)的(de)一(yī)項重要的(de)技術管理(lǐ)手段。通過理(lǐ)論計算可(kě)發現電能損失在電網中分布規律，通過計算分析能夠暴露出管理(lǐ)和(hé)技術上的(de)問題，對降損工作提供理(lǐ)論和(hé)技術依據，能夠使降損工作抓住重點，提高(gāo)節能降損的(de)效益，使線損管理(lǐ)更加科(kē)學(xué)。所以在電網的(de)建設改造過程以及正常管理(lǐ)中要經常進行(xíng)線損理(lǐ)論計算。

線損理(lǐ)論計算是項繁瑣複雜的(de)工作，特别是配電線路和(hé)低(dī)壓線路由于分支線多、負荷量大、數據多、情況複雜，這項工作難度更大。線損理(lǐ)論計算的(de)方法很多，各有(yǒu)特點，精度也不同。這裏介紹計算比較簡單、精度比較高(gāo)的(de)方法。

理(lǐ)論線損計算的(de)概念

1．輸電線路損耗

當負荷電流通過線路時，在線路電阻上會産生功率損耗。

(1)單一(yī)線路有(yǒu)功功率損失計算公式為(wèi)

△P＝I2R

式中△P--損失功率，W；

I--負荷電流，A；

R--導線電阻，Ω

(2)三相電力線路

線路有(yǒu)功損失為(wèi)

△P＝△PA十△PB十△PC＝3I2R

(3)溫度對導線電阻的(de)影響：

導線電阻R不是恒定的(de)，在電源頻率一(yī)定的(de)情況下，其阻值

随導線溫度的(de)變化而變化。

銅鋁導線電阻溫度系數為(wèi)a＝0.004。

在有(yǒu)關的(de)技術手冊中給出的(de)是20℃時的(de)導線單位長(cháng)度電阻值。但實際運行(xíng)的(de)電力線路周圍的(de)環境溫度是變化的(de)；另外；負載電流通過導線電阻時發熱又使導線溫度升高(gāo)，所以導線中的(de)實際電阻值，随環境、溫度和(hé)負荷電流的(de)變化而變化。為(wèi)了減化計算，通常把導線電陰分為(wèi)三個分量考慮：

1）基本電阻20℃時的(de)導線電阻值R20為(wèi)

R20=RL

式中R--電線電阻率，Ω/km，;

L--導線長(cháng)度，km。

2）溫度附加電阻Rt為(wèi)

Rt=a（tP－20）R20

式中a--導線溫度系數，銅、鋁導線a=0．004；

tP--平均環境溫度，℃。

3）負載電流附加電阻Rl為(wèi)

Rl= R20

4）線路實際電阻為(wèi)

R=R20+Rt+Rl

（4）線路電壓降△U為(wèi)

△U=U1－U2=LZ

2．配電變壓器損耗(簡稱變損)功率△PB

配電變壓器分為(wèi)鐵損(空載損耗)和(hé)銅損(負載損耗)兩部分。鐵損對某一(yī)型号變壓器來說是固定的(de)，與負載電流無關。銅損與變壓器負載率的(de)平方成正比。

配電網電能損失理(lǐ)論計算方法

配電網的(de)電能損失，包括配電線路和(hé)配電變壓器損失。由于配電網點多面廣，結構複雜，客戶用電性質不同，負載變化波動大，要起模拟真實情況，計算出某一(yī)各線路在某一(yī)時刻或某一(yī)段時間內(nèi)的(de)電能損失是很困難的(de)。因為(wèi)不僅要有(yǒu)詳細的(de)電網資料，還在有(yǒu)大量的(de)運行(xíng)資料。有(yǒu)些運行(xíng)資料是很難取得的(de)。另外，某一(yī)段時間的(de)損失情況，不能真實反映長(cháng)時間的(de)損失變化，因為(wèi)每個負載點的(de)負載随時間、随季節發生變化。而且這樣計算的(de)結果隻能用于事後的(de)管理(lǐ)，而不能用于事前預測，所以在進行(xíng)理(lǐ)論計算時，都要對計算方法和(hé)步驟進行(xíng)簡化。

為(wèi)簡化計算，一(yī)般假設：

（1）線路總電流按每個負載點配電變壓器的(de)容量占該線路配電變壓器總容量的(de)比例，分配到各個負載點上。

（2）每個負載點的(de)功率因數cos 相同。

這樣，就能把複雜的(de)配電線路利用線路參數計算并簡化成一(yī)個等值損耗電阻。這種方法叫等值電阻法。

等值電阻計算

設：線路有(yǒu)m個負載點，把線路分成n個計算段，每段導線電阻分别為(wèi)R1，R2，R3，…，Rn，

1．基本等值電阻Re

3．負載電流附加電阻ReT

在線路結構未發生變化時，Re、ReT、Rez三個等效電阻其值不變，就可(kě)利用一(yī)些運行(xíng)參數計算線路損失。

均方根電流和(hé)平均電流的(de)計算

利用均方根電流法計算線損，精度較高(gāo)，而且方便。利用代表日線路出線端電流記錄，就可(kě)計算出均方根電流IJ和(hé)平均電流IP。

在一(yī)定性質的(de)線路中，K值有(yǒu)一(yī)定的(de)變化範圍。有(yǒu)了K值就可(kě)用IP代替IJ。IP可(kě)用線路供電量計算得出，電能損失計算

（1）線路損失功率△P（kW）

△P=3（KIP）2（Re+ReT+ReI）×10-3

如(rú)果精度要求不高(gāo)，可(kě)忽略溫度附加電阻ReT和(hé)負載電流附加電阻ReI。

（2）線路損失電量△W

（3）線損率

（4）配電變壓器損失功率△PB

（5）配電變壓器損失電量△WB

（6）變損率 B

（7）綜合損失率為(wèi) + B。

另外，還有(yǒu)損失因數、負荷形狀系數等計算方法。這些計算方法各有(yǒu)優缺點，但計算誤差較大，這裏就不再分别介紹了。

低(dī)壓線路損失計算方法

低(dī)壓線路的(de)特點是錯綜複雜，變化多端，比高(gāo)壓配電線路更加複雜。有(yǒu)單相供電，3×3相供電，3×4相供電線路，更多的(de)是這幾種線路的(de)組合。因此，要精确計算低(dī)壓網絡的(de)損失是很困難的(de)，一(yī)般采用近似的(de)簡化方法計算。

簡單線路的(de)損失計算

1．單相供電線路

（1）一(yī)個負荷在線路末端時：

（2）多個負荷時，并假設均勻分布：

2．3×3供電線路

（1）一(yī)個負荷點在線路末端

（2）多個負荷點，假設均勻分布且無大分支線

3．3×4相供電線路

（1）A、B、C三相負載平衡時，零線電流IO=0，計算方法同3×3相線路。

由表6-2可(kě)見，當負載不平衡度較小時，a值接近1，電能損失與平衡線路接近，可(kě)用平衡線路的(de)計算方法計算。

4．各參數取值說明

（1）電阻R為(wèi)線路總長(cháng)電阻值。

（2）電流為(wèi)線路首端總電流。可(kě)取平均電流和(hé)均方根電流。取平均電流時，需要用修正系數K進行(xíng)修正。平均電流可(kě)實測或用電能表所計電量求得。

（3）在電網規劃時，平均電流用配電變壓器二次側額定值，計算最大損耗值，這時K=1。

（4）修正系數K随電流變化而變化，變化越大，K越大；反之就小。它與負載的(de)性質有(yǒu)關。

複雜線路的(de)損失計算

0．4kV線路一(yī)般結構比較複雜。在三相四線線路中單相、三相負荷交叉混合，有(yǒu)較多的(de)分支和(hé)下戶線，在一(yī)個台區中又有(yǒu)多路出線。為(wèi)便于簡化，先對幾種情況進行(xíng)分析。

1．分支對總損失的(de)影響

假設一(yī)條主幹線有(yǒu)n條相同分支線，每條分支線負荷均勻分布。主幹線長(cháng)度為(wèi)ι。

則主幹電阻Rm=roL

分支電阻Rb=roι

總電流為(wèi)I，分支總電流為(wèi)Ib=I/n

（1）主幹總損失△Pm

（2）各分支總損失△Pb

（3）線路全部損失

（4）分支與主幹損失比

也即，分支線損失占主幹線的(de)損失比例為(wèi)ι/nL。一(yī)般分支線小于主幹長(cháng)度，ι/nL＜1/n

2．多分支線路損失計算

3．等值損失電阻Re

4．損失功率

5．多線路損失計算

配變台區有(yǒu)多路出線（或僅一(yī)路出線，在出口處出現多個大分支）的(de)損失計算。

設有(yǒu)m路出線，每路負載電流為(wèi)I1，I2，…，Im

台區總電流I=I1+I2…+Im

每路損失等值電阻為(wèi)Re1，Re2，…，Rem

則

△P=△P1+△P2+…+△Pm=3（I21Re1+I22Re2+…+I2mRem）

如(rú)果各出線結構相同，即I1=I2=…=Im

Re1=Re2=…=Rem

6．下戶線的(de)損失

主幹線到用各個用戶的(de)線路稱為(wèi)下戶線。下戶線由于線路距離(lí)短(duǎn)，負載電流小，其電能損失所占比例也很小，在要求不高(gāo)的(de)情況下可(kě)忽略不計。

取：下戶線平均長(cháng)度為(wèi)ι，有(yǒu)n個下戶總長(cháng)為(wèi)L，線路總電阻R=roL，每個下戶線的(de)負載電流相同均為(wèi)I。

（1）單相下戶線

△P=2I2R=2I2roL

（2）三相或三相四線下戶

△P=3I2R=3I2roL

電壓損失計算

電壓質量是供電系統的(de)一(yī)個重要的(de)質量指标，如(rú)果供到客戶端的(de)電壓超過其允許範圍，就會影響到客戶用電設備的(de)正常運行(xíng)，嚴重時會造成用電設備損壞，給客戶帶來損失，所以加強電壓管理(lǐ)為(wèi)客戶提供合格的(de)電能是供電企業的(de)一(yī)項重要任務。

電網中的(de)電壓随負載的(de)變化而發生波動。國(guó)家規定了在不同電壓等級下，電壓允許波動範圍。國(guó)電農（1999）652号文對農村用電電壓做(zuò)了明确規定：

（1）配電線路電壓允許波動範圍為(wèi)标準電壓的(de)±7%。

（2）低(dī)壓線路到戶電壓允許波動範圍為(wèi)标準電壓的(de)±10%。

電壓損失是指線路始端電壓與末端電壓的(de)代數差，是由線路電阻和(hé)電抗引起的(de)。

電抗（感抗）是由于導線中通過交流電流，在其周圍産生的(de)高(gāo)變磁場所引起的(de)。各種架空線路每千米長(cháng)度的(de)電抗XO（Ω/km），可(kě)通過計算或查找有(yǒu)關資料獲得。表6-3給出高(gāo)、低(dī)壓配電線路的(de)XO參考值。

三相線路僅在線路末端接有(yǒu)一(yī)集中負載的(de)三相線路，設線路電流為(wèi)I，線路電阻R，電抗為(wèi)X，線路始端和(hé)末端電壓分别是U1，U2，負載的(de)功率因數為(wèi)cos 。

電壓降△ù=△ù1-△ù2=IZ

電壓損失是U1、U2兩相量電壓的(de)代數差△U=△U1-△U2

由于電抗X的(de)影響，使得ù1和(hé)ù2的(de)相位發生變化，一(yī)般準确計算△U很複雜，在計算時可(kě)采用以下近似算法：△U=IRcos +ιXsin

一(yī)般高(gāo)低(dī)壓配電線路

該類線路負載多、節點多，不同線路計算段的(de)電流、電壓降均不同，為(wèi)便于計算需做(zuò)以下簡化。

1．假設條件

線路中負載均勻分布，各負載的(de)cos 相同，由于一(yī)般高(gāo)低(dī)壓配電線路阻抗Z的(de)cos Z=0．8～0．95，負載的(de)cos 在0．8以上，可(kě)以用ù代替△U進行(xíng)計算。

2．電壓損失

線路電能損失的(de)估算

線路理(lǐ)論計算需要大量的(de)線路結構和(hé)負載資料，雖然在計算方法上進行(xíng)了大量的(de)簡化，但計算工作量還是比較大，需要具有(yǒu)一(yī)定專業知識的(de)人員才能進行(xíng)。所以在資料不完善或缺少專業人員的(de)情況下，仍不能進行(xíng)理(lǐ)論計算工作。下面提供一(yī)個用測量電壓損失，估算的(de)電能損失的(de)方法，這種方法适用于低(dī)壓配電線路。

1．基本原理(lǐ)和(hé)方法

（1）線路電阻R，阻抗Z之間的(de)關系

（2）線路損失率

由上式可(kě)以看出，線路損失率 與電壓損失百分數△U%成正比，△U%通過測量線路首端和(hé)末端電壓取得。k為(wèi)損失率修正系數，它與負載的(de)功率因數和(hé)線路阻抗角有(yǒu)關。表6-4、表6-5分别列出了單相、三相無大分支低(dī)壓線路的(de)k值。

在求取低(dī)壓線路損失時的(de)隻要測量出線路電壓降△U，知道(dào)負載功率因數就能算出該線路的(de)電能損失率。

2．有(yǒu)關問題的(de)說明

（1）由于負載是變化的(de)，要取得平均電能損失率，應盡量取幾個不同情況進行(xíng)測量，然後取平均數。如(rú)果線路首端和(hé)末端分别用自(zì)動電壓記錄儀測量出一(yī)段時間的(de)電壓降。可(kě)得到較準确的(de)電能損失率。

（2）如(rú)果一(yī)個配變台區有(yǒu)多路出線，要對每條線路測取一(yī)個電壓損失值，并用該線路的(de)負載占總負載的(de)比值修正這個電壓損失值，然後求和(hé)算出總的(de)電壓損失百分數和(hé)總損失率。

（3）線路隻有(yǒu)一(yī)個負載時，k值要進行(xíng)修正。

（4）線路中負載個數較少時，k乘以（1+1/2n），n為(wèi)負載個數