电力网网损率测试计算方法.ppt

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1、电网网损率测试与计算方法目 录范围范围术语和定义术语和定义能量平衡模型能量平衡模型变压器效率及损耗计算变压器效率及损耗计算线路损耗及网损率计算线路损耗及网损率计算示例示例节能措施节能措施概 述概 述 SY/T5268-2006 SY/T5268-2006油田电力网网损率测试计算方法油田电力网网损率测试计算方法是在是在SY5268-91SY5268-91、9696、2003 2003 油田电力网网损率的计算方法油田电力网网损率的计算方法的基础上修订的。其适用的的基础上修订的。其适用的范围或测试边界为油田范围或测试边界为油田110kV110kV、35kV35kV、6(10)kV6(10)kV三级电

2、压系统的网损率。三级电压系统的网损率。由于测试边界的范围较大，要了解整个供电系统的损耗情况，工作量也由于测试边界的范围较大，要了解整个供电系统的损耗情况，工作量也相应的较大。因此，在本标准中，为了减少相应的工作量采用了相应的较大。因此，在本标准中，为了减少相应的工作量采用了“功率功率损失常数损失常数”等简易的测试计算方法。等简易的测试计算方法。近几年来，随着技术进步和电力网节能改造过程的实际需求，对油近几年来，随着技术进步和电力网节能改造过程的实际需求，对油田电力网的测试精度要求也越来越高，因此，在实际测试过程，依据了田电力网的测试精度要求也越来越高，因此，在实际测试过程，依据了本标准的部分计

3、算公式，测试和计算模式上又有所不同。本次只对实际本标准的部分计算公式，测试和计算模式上又有所不同。本次只对实际的测试计算步骤和过程开展讨论。的测试计算步骤和过程开展讨论。概 述 国家或行业对电力网网损率的考核指标为：国家或行业对电力网网损率的考核指标为：三级网络：三级网络：7.5%7.5%二级网络：二级网络：5.5%5.5%一级网络：一级网络：3.0%3.0%行业对变压器的考核指标为：行业对变压器的考核指标为：油田变压器：油田变压器：运行负载率运行负载率30%30%；运行功率因数运行功率因数 0.400.40。一般生产变压器：一般生产变压器：运行负载率运行负载率30%30%；运行功率因数运行功

4、率因数 0.900.90。主变压器：主变压器：运行负载率运行负载率30%30%；运行功率因数运行功率因数 0.950.95。范 围图一、油田电力网网损率计算范围示意图图一、油田电力网网损率计算范围示意图范 围 变电所W910134W9097(2)123W908116(3)112(4)W933522W93219(5)(6)17W9067W9313(7)15W911W904W905W902W9011677(10)(11)(12)(13)(8)(9)3109664234 -负载变压器 -空载变压器 定 义 油田电力网油田电力网 在油田电力系统中，联系地区电源、油田自备电厂和用户的属于在油田电力系统中

5、，联系地区电源、油田自备电厂和用户的属于输送和分配电能的中间环节。它主要由联结成网的输电线路、变电所、输送和分配电能的中间环节。它主要由联结成网的输电线路、变电所、配电所和配电线路组成。配电所和配电线路组成。功率损耗功率损耗 一定功率沿输配电线路输送和通过变压器绕组时所产生的有功和一定功率沿输配电线路输送和通过变压器绕组时所产生的有功和无功功率损失。无功功率损失。有功功率损失有功功率损失 在输配电线路、变压器的串联电阻上和并联电导上产生的功率损在输配电线路、变压器的串联电阻上和并联电导上产生的功率损失。失。定 义 10kV10kV线路线路变变压压器器0.4kV0.4kV线路线路R R1010R

6、 R0.40.4G Gb bR Rb b电阻等效电路图电阻等效电路图定 义 无功功率损失无功功率损失 在输配电线路电抗上、并联电纳上和在变压器的励磁回路、电抗上在输配电线路电抗上、并联电纳上和在变压器的励磁回路、电抗上产生的功率损失。产生的功率损失。10kV10kV线路线路变变压压器器0.4kV0.4kV线路线路X X1010X X0.40.4G Gb bX Xb bG GX X电电抗抗等等效效电电路路图图定 义油田电力网网损率油田电力网网损率 油田电力网损耗的有功电量与供电有功电量之比的百分数或损耗油田电力网损耗的有功电量与供电有功电量之比的百分数或损耗的有功功率与输送有功功率之比的百分数。

7、的有功功率与输送有功功率之比的百分数。能量平衡模型供配电系统能量平衡模型供配电系统能量平衡模型 供供配配电电系系统统的的边边界界为为企企业业受受电电端端至至配配电电变变压压器器的的输输出出端端；包包含含的的设设备备为为电力变压器和电力线路。供配电系统能量平衡模型如下图所示。电力变压器和电力线路。供配电系统能量平衡模型如下图所示。供配电系统有效利用电能外界供给电能变压器损耗线路损耗能量平衡模型模型及网损率的概念模型及网损率的概念 从供配电系统的能量平衡模型可以看出：电力网的损耗由变从供配电系统的能量平衡模型可以看出：电力网的损耗由变压器和电力线路损耗两部分组成。只要测试或计算出电力网的压器和电力

8、线路损耗两部分组成。只要测试或计算出电力网的输送功率及变压器、电力线路的损耗功率；或电力网的输出功输送功率及变压器、电力线路的损耗功率；或电力网的输出功率即可计算出电力网网损率。即：率即可计算出电力网网损率。即：(1)(1)(2)(2)能量平衡模型 式中：式中：N Np p-电力网网损率，电力网网损率，%；P Pr r-电力网输入功率，电力网输入功率，kW;kW;P Pr r-电力网输出功率，电力网输出功率，kW;kW;PPb b-电力变压器损耗功率之和，电力变压器损耗功率之和，kWkW；P PL-L-电力线路损耗功率之和，电力线路损耗功率之和，kWkW。模型及网损率的概模型及网损率的概念念双

9、圈变压器效率及损耗计算单台变压器效率及损耗功率计算单台变压器效率及损耗功率计算 等值电阻：等值电阻：（3 3）式中式中R R 变压器等值电阻，变压器等值电阻，；P Pd d 变压器短路损耗（查手册），变压器短路损耗（查手册），kWkW；U Ubebe变压器二次侧额定电压，变压器二次侧额定电压，kVkV；S Se e变压器额定容量，变压器额定容量，kVAkVA。（5 5）式中式中Q Qd d 变压器短路无功损耗，变压器短路无功损耗，kvarkvar；Q Qk k 变压器空载无功损耗，变压器空载无功损耗，kvarkvar；U Ud d%短路（阻抗）电压百分数（铭牌），短路（阻抗）电压百分数（铭牌）

10、，%；I Ik k%空载电流百分数（查手册），空载电流百分数（查手册），%。双圈变压器效率及损耗计算（4 4）变压器短路无功损耗变压器短路无功损耗变压器空载无功损耗变压器空载无功损耗（7 7）式中式中P Pb b 变压器有功损耗功率，变压器有功损耗功率，kWkW；Q Qb b 变压器无功损耗功率，变压器无功损耗功率，kvarkvar；P Pk k 变压器空载损耗功率（查手册），变压器空载损耗功率（查手册），kWkW；P Pjsjs变压器输出有功功率（测试），变压器输出有功功率（测试），kWkW；P Pjsjs变压器输出无功功率（测试），变压器输出无功功率（测试），kvarkvar。双圈变压器效

11、率及损耗计算（6 6）变压器有功损耗功率变压器有功损耗功率变压器无功损耗功率变压器无功损耗功率（9 9）式中式中k k 变压器的经济当量，变压器的经济当量，kW/kvarkW/kvar；P Pbzbz 变压器总有功损耗，变压器总有功损耗，kWkW；I Ijsjs变压器输出电流（测试），变压器输出电流（测试），A A；U Ujsjs变压器输出电压（测试），变压器输出电压（测试），kVkV。双圈变压器效率及损耗计算（8 8）变压器的经济当量变压器的经济当量变压器总有功损耗变压器总有功损耗式中式中b b 变压器的运行效率，变压器的运行效率，%。双圈变压器效率及损耗计算（1010）变压器运行效率变压器

12、运行效率式中：式中：Pd1 高压线圈短路有功损耗，高压线圈短路有功损耗，kWkW；Pd(1-2)高、中压短路有功损耗，高、中压短路有功损耗，kWkW；Pd(1-3)高、低压短路有功损耗，高、低压短路有功损耗，kWkW；Pd(2-3)中、低压短路有功损耗，中、低压短路有功损耗，kWkW。三圈变压器效率 （1111）高压线圈短路有功损耗高压线圈短路有功损耗Pd1=Pd(1-2)Pd(1-3)Pd(2-3)2 三圈变压器效率（1212）中压线圈短路有功损耗中压线圈短路有功损耗Pd2=Pd(1-2)Pd1 式中：式中：Pd2 中压线圈短路有功损耗，中压线圈短路有功损耗，kWkW；Pd(1-2)高、中压

13、短路有功损耗，高、中压短路有功损耗，kWkWPd1 高压线圈短路有功损耗，高压线圈短路有功损耗，kWkW。三圈变压器效率（1313）低压线圈短路有功损耗低压线圈短路有功损耗Pd3=Pd(1-3)Pd(1-3)Pd1Pd1 式中：式中：Pd3 低压线圈短路有功损耗，低压线圈短路有功损耗，kWkW；Pd(1-3)高、低压短路有功损耗，高、低压短路有功损耗，kWkWPd1 高压线圈短路有功损耗，高压线圈短路有功损耗，kWkW。三圈变压器效率（1414）高压线圈电阻高压线圈电阻R1=Pd1Ue12103(2Se2)式中：式中：R1 高压线圈电阻，高压线圈电阻，；Ue1高压线圈额定电压，高压线圈额定电压

14、，kVkV；Se变压器额定容量，变压器额定容量，kVAkVA。三圈变压器效率（1515）中压线圈电阻中压线圈电阻R2=Pd2Ue22103(2Se2)式中：式中：R2 中压线圈电阻，中压线圈电阻，；Ue2中压线圈额定电压，中压线圈额定电压，kVkV；Se变压器额定容量，变压器额定容量，kVAkVA。三圈变压器效率（1616）低压线圈电阻低压线圈电阻R3=Pd3Ue32103(2Se2)式中：式中：R3 低压线圈电阻，低压线圈电阻，；Ue3低压线圈额定电压，低压线圈额定电压，kVkV；Se变压器额定容量，变压器额定容量，kVAkVA。式中：式中：Ud1%高压侧短路电压无功分量高压侧短路电压无功分

15、量 ，%；Ud(1-2)%Ud(1-2)%高中压短路电压百分数，高中压短路电压百分数，%；Ud(1-3)%Ud(1-3)%高低压短路电压百分数，高低压短路电压百分数，%；Ud(2-3)%Ud(2-3)%中、低压短路电压百分数，中、低压短路电压百分数，%。三圈变压器效率（1717）Ud1%=Ud(1-2)%Ud(1-2)%Ud(1-3)%Ud(1-3)%22Ud(2-3)%Ud(2-3)%2 2 高压侧短路电压无功分量高压侧短路电压无功分量 式中：式中：Ud2%中压侧短路电压无功分量中压侧短路电压无功分量 ，%；Ud(1-2)%Ud(1-2)%高中压短路电压百分数，高中压短路电压百分数，%；Ud

16、1%Ud1%高压侧短路电压无功分量高压侧短路电压无功分量 ，%。三圈变压器效率（1818）Ud2%=Ud(1-2)%Ud(1-2)%Ud1%Ud1%中压侧短路电压无功分量中压侧短路电压无功分量 式中：式中：Ud3%低压侧短路电压无功分量低压侧短路电压无功分量 ，%；Ud(1-3)%Ud(1-3)%高低压线圈短路电压百分数，高低压线圈短路电压百分数，%；Ud1%Ud1%高压侧短路电压无功分量高压侧短路电压无功分量 ，%。三圈变压器效率（1919）Ud3%=Ud(1-3)%Ud(1-3)%Ud1%Ud1%低压侧短路电压无功分量低压侧短路电压无功分量 式中：式中：X1 高压线圈电抗高压线圈电抗 ，；

17、U1eU1e 变压器高压侧额定电压，变压器高压侧额定电压，kVkV；Ud1%Ud1%高压侧短路电压无功分量高压侧短路电压无功分量 ，%；Se Se 变压器的额定容量，变压器的额定容量，kVAkVA。三圈变压器效率（2020）X1=Ud1%Ud1%U1eU1e2 21010SeSe 高压线圈电抗高压线圈电抗 式中：式中：X2 中压线圈电抗中压线圈电抗 ，；U2eU2e 变压器中压侧额定电压，变压器中压侧额定电压，kVkV；Ud2%Ud2%中压侧短路电压无功分量中压侧短路电压无功分量 ，%；Se Se 变压器的额定容量，变压器的额定容量，kVAkVA。三圈变压器效率（2121）X2=Ud2%Ud2

18、%U2eU2e2 21010SeSe 中压线圈电抗中压线圈电抗 式中：式中：X3 低压线圈电抗低压线圈电抗 ，；U3eU3e 变压器低压侧额定电压，变压器低压侧额定电压，kVkV；Ud3%Ud3%低压侧短路电压无功分量低压侧短路电压无功分量 ，%；Se Se 变压器的额定容量，变压器的额定容量，kVAkVA。三圈变压器效率（2222）X3=Ud3%Ud3%U3eU3e2 21010SeSe 低压线圈电抗低压线圈电抗 式中：式中：Pb 变压器有功功率损耗，变压器有功功率损耗，kWkW；PkPk 变压器空载有功损耗，变压器空载有功损耗，kWkW；P1P1、P2P2、P3P3 高、中、高、中、低压侧

19、输（入）出有功功率低压侧输（入）出有功功率 ，kWkW；Q1Q1、Q2Q2、Q3Q3 高、中、高、中、低压侧输出（入）无功功率低压侧输出（入）无功功率 ，kvarkvar；U1U1、U2U2、U3U3 高、中、高、中、低压侧输出（入）电压低压侧输出（入）电压 ，kVkV。三圈变压器效率（2323）Pb=PkPkR R1 1(P1(P12 2Q1Q12 2)(1000U1)(1000U12 2)R R2 2(P2(P22 2+Q2+Q22 2)(1000U2(1000U22 2)R R3 3(P3(P32 2Q3Q32 2)(1000U3)(1000U32 2)变压器有功功率损耗变压器有功功率损

20、耗 式中：式中：Qk 变压器空载无功功率损耗，变压器空载无功功率损耗，kvarkvar；Ik%Ik%变压器电流百分数，变压器电流百分数，%；Se Se 变压器的额定容量变压器的额定容量 ，kVAkVA。三圈变压器效率（2424）Qk=Ik%Ik%SeSe100100变压器空载无功功率损耗变压器空载无功功率损耗 式中：式中：Qb 变压器无功功率损耗，变压器无功功率损耗，kvarkvar；QkQk 变压器空载无功功率损耗，变压器空载无功功率损耗，kvarkvar；P1P1、P2P2、P3P3 高、中、高、中、低压侧输出（入）有功功率低压侧输出（入）有功功率 ，kWkW；Q1Q1、Q2Q2、Q3Q3

21、 高、中、高、中、低压侧输出（入）无功功率低压侧输出（入）无功功率 ，kvarkvar；U1U1、U2U2、U3U3 高、中、高、中、低压侧输出（入）电压低压侧输出（入）电压 ，kVkV。三圈变压器效率（2525）Qb=QkQkX X1 1(P1(P12 2Q1Q12 2)(1000U1)(1000U12 2)X X2 2(P2(P22 2+Q2+Q22 2)(1000U2(1000U22 2)X X3 3(P3(P32 2Q3Q32 2)(1000U3)(1000U32 2)变压器无功功率损耗变压器无功功率损耗 式中：式中：变压器运行负载率，变压器运行负载率，%P1 P1 高高压侧输入有功功

22、率压侧输入有功功率 ，kWkW；Q1Q1 高高压侧输入无功功率压侧输入无功功率 ，kvarkvar；SeSe 变压器的额定容量变压器的额定容量 ，kVAkVA。三圈变压器效率（2626）=100=100（P1P12 2+Q1+Q12 2）0.50.5SeSe 变压器运行负载率变压器运行负载率 式中：式中：b 变压器运行效率，变压器运行效率，%Pb Pb 变压器损耗变压器损耗有功功率有功功率 ，kWkW。三圈变压器效率（2727）b =100(=100(P1P1PbPb)P1P1 变压器运行效率变压器运行效率 线路损耗及网损率计算式中：式中：P Px x、Q Qx x分别为线路有功、无功功率损耗

23、，分别为线路有功、无功功率损耗，kWkW、kvarkvar；P P1 1、P P2 2分别为线路首端的输入有功功率及末端的输出有功分别为线路首端的输入有功功率及末端的输出有功功率，功率，MWMW；Q Q1 1、Q Q2 2分别为线路首端的输入无功功率及末端的输出无功分别为线路首端的输入无功功率及末端的输出无功功率，功率，MvarMvar；R R线路电阻，线路电阻，；X X线路电抗，线路电抗，。输电线路功率损输电线路功率损耗的计算耗的计算 线路损耗功率线路损耗功率（2828）（2929）线路损耗及网损率计算式中：式中：I I输电线路中通过的电流，输电线路中通过的电流，A A。输电线路功率损输电线

24、路功率损耗的计算耗的计算用电流值计算功率损耗用电流值计算功率损耗（3030）（3131）示 例某电力网如下图示：某电力网如下图示：输电线路功率损输电线路功率损耗的计算耗的计算2号变压器1号变压器变变电电所所100km 50km100km 50km 已知：已知：1 1号变压器：额定容量号变压器：额定容量80kVA80kVA，一次额定电压，一次额定电压6.3kV6.3kV，二次额，二次额定电压定电压0.400kV0.400kV，短路电压百分数，短路电压百分数4.0%4.0%，空载电流百分数，空载电流百分数4.7%4.7%，短路有功损耗短路有功损耗1.650kW1.650kW，空载损耗，空载损耗0.

25、270kW0.270kW，输出电压，输出电压0.3731kV,0.3731kV,示例X XY YI I1 1I I2 21 12 2I I2Y2YI I1Y1YI I1X1XI I2X2X示例IY=IY1+IY2=I1sin1+I2sin2IX=IX1+IX2=I1cos1+I2cos2I=示 例 有功功率有功功率5.4915.491，输出视在功率，输出视在功率6.872kVA6.872kVA；2 2号变压器号变压器的输入功率为的输入功率为5.683kW5.683kW，输入电流，输入电流0.923A0.923A，变压器损，变压器损耗功率为耗功率为0.340kW0.340kW，功率因数与，功率因

26、数与1 1号变压器相同。线路号变压器相同。线路的线径和材料相同，阻值为的线径和材料相同，阻值为0.5/km0.5/km。试计算。试计算1 1号变号变压器的效率及该电力网的网损率。压器的效率及该电力网的网损率。等效电阻：等效电阻：短路无功损耗短路无功损耗示 例变压器有功损耗功率：变压器有功损耗功率：变压器无功损耗功率变压器无功损耗功率空载无功损耗功率空载无功损耗功率变压器经济当量变压器经济当量示 例变压器总有功损耗：变压器总有功损耗：变压器效率：变压器效率：示 例1 1号变压器的输入电流：号变压器的输入电流：1 1号变压器至变电所的电流号变压器至变电所的电流2 2号至号至1 1号变压器的线路损耗

27、号变压器的线路损耗1 1号变压器至变电所的线路损耗号变压器至变电所的线路损耗示 例线路总损耗功率线路总损耗功率电力网输送功率电力网输送功率变压器的总损耗功率变压器的总损耗功率电力网网损耗电力网网损耗示 例示 例示 例节能技术措施由于电力网的功率损耗由于电力网的功率损耗PI2R。所以，从某种意义上讲，电力网的节所以，从某种意义上讲，电力网的节能途径只有两条：减少运行电流、减少变压器和线路导线的电阻。能途径只有两条：减少运行电流、减少变压器和线路导线的电阻。具体途径：具体途径：减少变压器和线路导线的电阻减少变压器和线路导线的电阻 1 1、确定合理的供配电半径；、确定合理的供配电半径；2 2、按经济

28、电流密度选择导线的截面积、按经济电流密度选择导线的截面积 减少网络中的运行电流减少网络中的运行电流 1 1、尽量应用高效的用电设备（电力需求管理）、尽量应用高效的用电设备（电力需求管理）2 2、提高用电设备的功率因数（就地补偿、永磁和自变功率电动机）、提高用电设备的功率因数（就地补偿、永磁和自变功率电动机）3 3、经过潮流计算合理配置补偿电容器。、经过潮流计算合理配置补偿电容器。节能技术措施变电所变电所110110（3535）kVkV变压器变压器用电设备用电设备无功无功补偿补偿技术技术简介简介节能技术措施接触器接触器0.4kV0.4kV用电设备用电设备就地补偿示意图就地补偿示意图电容器寿命：电容器寿命：1 1、电压、电压2 2、温度（环境和运行温度）、温度（环境和运行温度）