2022年配电网线损分析 .pdf
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1、上海电力学院成教院本科毕业设计(论文)题目:配电网线损分析作者:曾小卷学号:17090358 专业:09 级函 授 站:泉州函授站班级:17090358指导教师:章广清名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 28 页 - - - - - - - - - 上海电力学院成教院2 前言配电网线损分析【摘要】电力电网电能损耗(简称线损)是国家考核电力部门的一项重要经济指标,也是表征电力系统规划设计水平、生产水平和经营管理水平的一项综合性技术经济指标。采用和推广新技术、强化
2、线损管理、 降低电网损耗, 对搞好节能和提高电力企业经济效益和社会效益具有非常重要的意义。本文首先从线损及与线损相关的概念进行阐述,接着介绍理论线损的计算方法,并分别从均方根电流法、平均电流法、最大电流法、低压电网线损计算等4 个方面进行了介绍和分析,并结合公司10 年度的实际线损深入分析管理中出现的技术问题,重点提出在日后的降损过程中应采取的技术措施和在实际工作中应采取的管理措施。【关键词】线损理论线损计算降损措施名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 28 页
3、 - - - - - - - - - 上海电力学院成教院3 目录第一章综述. - 4 -1.1 线损的相关定义 . - 4 -1.2 线损电量 . - 5 -1.3 公司现状 . - 6 -第二章理论线损计算 . - 8 -2.1 电网线损计算 . - 8 -2.2 线损理论计算分析 . - 11 -2.3 线损电量异常的分析 . - 12 -第三章当前本区线损分析及降损措施 . - 14 - 3.1 10 年线损情况 . - 15 -3.2 下阶段采取的措施 . - 20 -第四章总结与展望. - 26 -第五章致谢. - 27 -参考文献. - 28 -名师资料总结 - - -精品资料欢迎
4、下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 28 页 - - - - - - - - - 上海电力学院成教院- 4 - 配电网线损分析第一章综述全面实施城乡电网改造后, 提高了电网安全供电水平, 有效地促进降损节能,增效工作的全面开展, 但由于在实施电网改造时受到资金、地理条件或历史遗留等多方因素的制约, 公司很多电网还未能从根本上彻底的进行科学、规范的技术改造,加之相应的各项制度未能及时健全,管理工作出现脱节, 致使实际线损与理论线损存在较大差距, 直接影响了企业经济效益, 所以针对以上问题, 本文予
5、以以下分析。1.1 线损的相关定义1.1.1 什么是线损线损是电能在传输过程中所产生的有功电能、无功电能和电压损失的总称(在习惯上通常称为有功电能损失) 。电网的线损按性质可分为技术线损和管理线损。技术线损又称为理论线损, 它是电网中各元件电能损耗的总称。主要包括不变损耗和可变损耗, 技术线损可通过理论计算来预测,通过采取技术措施来达到降低的目地。降低电网损耗的技术措施包括需要增加一定投资对电力网进行技术改造的措施和不需要增加投资仅需改善电网运行方式的措施。如改善网络中的功率分布、合理安排运行方式、调整运行参数、调整负荷均衡、合理安排检修、对原有电网进行升压改造、 简化网络结构、 合理选择导线
6、截面等; 管理线损是由计量设备误差引起的线损以及由于管理不善和失误等原因造成的线损,如窃电和抄表核算过程中漏抄、 错抄、错算等原因造成的线损。 管理线损通过加强管理来达到降低的目地。1.1.2 线损率线损率是衡量线损高低的指标, 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重要经济技术指标。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 28 页 - - - - - - - - - 上海电力学院成教院- 5 - 售电量的大小和线损率的
7、高低是供电企业效益高低的决定性因素,售电量的大小很大程度上受社会经济发展的制约,而线损率的高低却是电力企业规划设计水平、 生产技术水平和管理水平的综合反映。 并且线损工作又是一项系统的工程,它涉及到供电企业的多个部门,从设计、基建、生产、调度、变电运行、线路维护到每月进行的抄、核、收工作,每个环节都与线损有着密切地联系。所以如何能切实有效地做到安全经济多供少损,这一直是摆在我们每个农电工作者面前的重要课题。线损率的计算公式 =(供电量 - 售电量) / 供电量3 100% ,即A%=(AG-AS)/ AG3 100% (1) 1.2 线损电量1.2.1 线损电量的组成线损基本由以下几部分组成的
8、:35KV及以上输电线路损耗降压变电所主变压器损耗10KV配电线路损耗配电变压器损耗低压线路损耗无功补偿设备的损耗。以上各项损耗电量可通过理论计算确定其值,其余损耗电量可通过下列各项统计确定。变电所的直流充电、控制及保护、信号、通风冷却等设备消耗的电量。电流、电压互感器及二次回路中的损耗接户线及电能表中的损耗名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 28 页 - - - - - - - - - 上海电力学院成教院- 6 - 其它损耗包括计量装置误差、漏抄、漏计、错算
9、及倍率错误、违章用电、窃电1.2.2 线损电量分类线损电量通常分为负载损耗(可变损耗)和空载损耗(固定损耗)负荷损耗是设备的铜损, 它与电流的平方成正比; 空载损耗是变电设备的铁损, 还有电晕损耗、绝缘介质损耗以及仪表和保护损耗,这部分损耗与电压有关。(1) 升压和降压变压器中的铁损与在绕组电阻中的铜损。(2) 架空线路和电缆线路电阻的损耗。(3) 高压线路上的电晕损耗。(4) 串联和并联在线路上的电抗器中的损耗。(5) 架空线路绝缘子表面泄漏损耗和电缆线路的介质损耗。(6) 接在变电站内的互感器及各种保护装置和计量仪表的损耗。(7) 电力系统中无功功率补偿设备的有功功率的损耗。(8) 接户线
10、电阻中的损耗。1.3 公司现状1.3.1 供电范围泉港经济开发区,全区供电面积为210 平方公里 , 共二十五个行政村 . 1.3.2 配电网现状电源点现状如表 11 所示:表 11 泉港区电源点现状变电站电压等级主变台数335kV间10kV是否无是否综有载调压名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 28 页 - - - - - - - - - 上海电力学院成教院- 7 - 名称(kV)容量( MVA )隔间隔人值守合自动化变压器数量110kV泉港区110/35/
11、10 23 31.5 (#1 主变、#2主变) 5 12 否有2 本区现有 110kV 变电站一座 ;110kV 线路 2 条,所管辖线路共11.162kM ,35kV线路 1 条共 20kM ,10kV线路 8 条共 151kM ,0.4kV 线路 230kM 。2010 年供电量:0.62 亿 kW h,最高负荷约 2.1MW ,区域内小水电装机容量:2300kW ,主要依靠省网供电,部分依靠小水电。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 28 页 - - -
12、 - - - - - - 上海电力学院成教院- 8 - 第二章理论线损计算电能从发电厂输送到用户的过程中产生,可以根据输、变、配电设备参数、负荷特性用理论计算方法求得, 通常称为理论线损, 通过理论计算能够查明电能损耗的组成和分布情况, 从而可分析出存在的问题, 以采取措施把电能损耗降低到一个比较合理的范围, 因此进行线损理论计算可以提高企业的生产技术和经营管理水平,加强电网建设与技术改造;加强电网经济运行;加强电网无功、电压管理;合理制定线损考核指标。2.1 电网线损计算电力网电能损耗是指一定时段内网络各元件上的功率损耗对时间积分的总和。从这个意义上讲, 准确的线损计算比在电力系统确定的运行
13、方式下稳态潮流计算还复杂, 这是因为表征用户用电特性的负荷曲线具有很大的随机性,各元件上的损耗对时间的解析函数关系很难准确表达出来,因此只能用数理统计方法解决。线损理论的常用的计算方法有:均方根电流法; 平均电流法; 最大电流法;低压电网线损计算:a 等值电阻法; b 电压损失率法2.1.1 均方根电流法2.1.1.1 概念:电力元件流过的均方根电流所产生的电能损耗相当于实际负荷在同一时间内所产生的电能损耗。2.1.1.2 优点:方法简单,按照代表日24 小时整点负荷电流或有功功率、无功功率或有功电量、无功电量、电压、配电变压器额定容量、参数等数据计算出均方根电流就可以进行电能损耗计算,易于计
14、算机编程计算。2.1.1.3 缺点:代表日选取不同会有不同的计算结果,计算误差较大。2.1.1.4 计算理论上是三相功率 P=3I2R ,则元件在 24 个 h内的电能损耗为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 28 页 - - - - - - - - - 上海电力学院成教院- 9 - =33 10-3240i2Rdt (1) 由于 i 是随机变量,一般不能准确获取,因此采用代表日24 时正点负荷实测数据得到:即:=3 (I12+I22+,+I242) R=3
15、3 24Ieff2R=3 3 10-33 Ieff2Rt (2) 式中 Ieff为均方根电流, t 为计算周期内的小时数, h。 Ieff=(I12+I22+,+I242)1/2/24 (3) 架空线路电能损耗计算式=33 Ieff2Rt3 10-3 (4) =(Peff2+Qeff2)/U23 RLt 3 10-3 (5) 变压器损耗计算:AR= PK(Ieff/IN)2t (6) 2.1.2 平均电流法(形状系数法)2.1.2.1 物理概念:线路中流过的最大电流所产生的电能损耗。2.1.2.2 优点:计算需要的资料少, 只需测量出代表日最大电流和计算出损失因数等数据就可以进行电能损耗计算,
16、易于计算机编程计算。2.1.2.3 缺点:损失因数不易计算, 不同的负荷曲线、 网络结构和负荷特性,计算出的损耗因数不同, 不能通用,使用此方法时必须根据电网实际情况计算损耗因数;计算精度低,常用于计算精度要求不高的情况。2.1.2.4 计算平均电流法是利用均方根电流与平均电流的等效关系进行能耗计算的方法。因为用平均电流计算出来的电能损耗是偏小的,因此还要乘以大于1 的修正系数。令均方根电流与平均电流之间的等效系数为K,称为形状系数,其关系式名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -
17、 第 9 页,共 28 页 - - - - - - - - - 上海电力学院成教院- 10 - 为 K=Ieff/Iav (7) 式中: Iav为代表日负荷电流的平均值,A;Ieff为代表日的均方根电流,A;K值的大小与直线变化的持续负荷曲线有关,可按下式计算:K2=+1/3(1- )2/ (1+)/22 (8) 式中:为最小负荷率,它等于最小电流(Imin)与最大电流( Imax)的比值。损耗电量计算式为A=3Iar2K2Rt (9) 或A=(AP2+AQ2)/Uar2 K2Rt (10) 式中:AP、AQ为分别为代表日的有功电量和无功电量;Uar为代表日的电压平均值2.1.3 最大电流法(
18、损失因数法)2.1.3.1 物理概念:线路中流过的最大电流所产生的电能损耗。2.1.3.2 优点:计算需要的资料少,只需测量出代表日最大电流和计算出损失因数等数据就可以进行电能损耗计算,易于计算机编程计算。2.1.3.3 缺点:损失因数不易计算,不同的负荷曲线、网络结构和负荷特性,计算出的损耗因数不同, 不能通用, 使用此方法时必须根据电网实际情况计算损耗因数;计算精度低,常用于计算精度要求不高的情况。2.1.3.4 计算:与平均电流法相反,用最大电流计算出的损耗是偏大的,必须乘以小于 1 的修正系数,令均方根的平方与最大电流的平方的比值为F,称为损失因数,其关系为:F=Ieff2/Imax2
19、 或 Ieff2=Imax2F (11) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 28 页 - - - - - - - - - 上海电力学院成教院- 11 - 引入形状系数 K后,也可能利用 K值求 F 值。根据式中Ieff2=Iar2K2=Imax2F (12) F=Iav2/Imax23 K2 (13) 式中: Imax为代表日最大负荷电流; Iav为代表日负荷电流的平均值。2.1.4 电压损失率法电压损失法是根据在最大负荷时首、末端的电压损失率, 计算出最
20、大负荷时的功率损耗率。 电压损失法只要求简单的, 避免了难于整理的结构数据,既简单运行又比较合理。2.2 线损理论计算分析线损理论计算分析内容包括以下几个方面:2.2.1 线损计算范围、 计算职责、 计算方法、 计算程序是否符合计算规定要求。2.2.2 提供的计算资料,包括设备参数和负荷实测资料及数据录入是否正确、可靠。2.2.3 与上次线损计算结果进行比较,诊断电网结构、 用电结构、 运行方式等变化对线损的影响。2.2.4 与计算期内的统计线损率真进行比较,是否具有可比性。2.2.5 找出存在的问题电网结构的薄弱点供电设备老旧,能耗高。导线截面细无功补偿容量不足,功率因数低。名师资料总结 -
21、 - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 28 页 - - - - - - - - - 上海电力学院成教院- 12 - 电能计量装置精度。2.2.6 制订措施计划,主要措施有:加强电网规划建设,强化网络结构。35-110kV 变电所新建、扩建、增容、升压改造。换粗输、配电线路截面更换高耗能变压器。改善配网网络结构增加无功补偿设备。计量装置更新改造。加强电网经济。加强线损科学管理。2.3 线损电量异常的分析当一个月线损率异常升高或降低,应该怎样开展线损分析。2.3.1 检查本月母平
22、表是否满足要求, 根据省公司要求 220kV变电站所有母线平衡率小于 1% , 110kV及以下变电站母线平衡率小于2% , 但在实际工作中,因部分母线跨越电量超过一亿千瓦时以上的,虽然母线平衡率小于 1% ,但母线损失电量达 100 万千瓦时,则需与前几个月比较。母平表异常原因查找,查找分以下几个步骤:CT 变比是否有变动, CT是否有开路旁路开关电量是否按时段分开计入所旁代的线路。还有两种情况虽不影响母平合格率,但可能会影响线损率母线PT退出运行,因特殊运行方式需要两条线路只经旁母联接在一起运行。2.3.2 对省网关口、大用户(用电量超过线损波动线损量的用户)、大电厂采用分线、分区线损分析
23、及不同报表数据方式核对。最好每月建立上述三种台帐,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 28 页 - - - - - - - - - 上海电力学院成教院- 13 - 通过前几个月对比,可以一目了然。2.3.3 要了解本单位的月度线损率完成的规律,与负荷变化、 雨水变化有什么关联关系。2.3.4 检查本月抄表有变动。 如整体提前则线损率偏高、 推后则线损率偏低,数值的高低是否正常, 可通过全月分压售电量抄表时段与全月实际天数来推算是少抄或是多抄的电量,从而判断本
24、月线损率是否正常。2.3.5 分析趸售电量、少损电量和直供电量增长情况及与去年同比的关系。可先剔除趸售及少损与去年相比的增长部分,折算出今年的线损电量, 然后再加上趸售及少损电量,得也今年的近似值。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 28 页 - - - - - - - - - 上海电力学院成教院- 14 - 第三章当前本区线损分析及降损措施10 年度本区以创建一流供电企业为契机,以安全生产为基础,以降损增效为目标,以优质服务为宗旨, 肩负着全开发区的供电任
25、务。近几年来的网改工程以小容量、 密布点、短半径为原则, 对全区电网的布局和结构进行了全面规划和改造,先对原有110kV桃城变电站进行增容扩建改造,新增一组10kV等级、容量 1800kvar 的集中补偿电容器组,针对供电半径不合理,迂回供电等情况对原有线路进行改造,建设和改造10kV线路 291kM ,电缆线路长度12.55kM,加装柱上开关 36 台,加装及改造配变53 台,新建电缆沟长度12.55kM。广泛使用 S11系列节能变压器,并于2010 年初步更换成近几年生产的非晶态低损变压器。增加就地补偿电容器3010kvar,功率因数提高到0.9 以上,下表 31 及图 31为我区 10
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