线路 三种损失计算.docx
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线路三种损失计算
三相交流输电线路
功率损失、电能损失、电压损失计算
编李叔昆日15月1年2013.
1.功率损失计算
2.电能损失计算
3.电压损失计算
三相输电线路的功率关系
视在功率S=√3·UI
UICOSФ3·有功功率P=√Ф·UIsin3Q无功功率=√
1.功率损失计算输电线路的等值电路
P2-jQ2
P-jQPP1-jQ1′-jQ′
R+jX
-jB/2
-jB/2
2322/U×(P+Q10)RP有功功率损失Δ=
-3210×=3IR
2223/U×+Q=无功功率损失ΔQ(P)X10
-323I=10X×式中
ΔP-有功功率损失,Kw;
ΔQ-无功功率损失,kvar;
P-输送的有功功率,MW;
Q-输送的无功功率,Mvar;
R-线路电阻,Ω;
X-线路电抗,Ω;
U-线路额定电压,Kv;
B-线路电纳,莫;
I-线电流,A;
COSФ-线路功率因数。
一般35kV及以上线路为0.90~0.95
2.电能损失计算
线路的电能损失ΔA=ΔP×τ
式中
ΔA-电能损失,Kw·h/年;
ΔP-有功功率损失,kW;
τ-损耗小时数/年,h。
根据最大负荷利用小时数和线路功率因数查下表。
电价一般按0.30元计
电能损失费$=ΔA×电价
最大负荷利用小时数Tmax与损耗小时数的关系表
ФCOSτ
Tmax
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
2000
1500
1200
1000
800
700
2500
1700
1500
1250
1100
950
30003500
20002350
18002150
16002000
14001800
12501000
4000
2750
2600
2400
2200
2000
4500
3150
3000
2900
2700
2500
5000
3600
3500
3400
3200
3000
5500
4100
4000
3950
3750
3600
6000
4650
4600
4500
4350
4200
6500
5250
5200
5100
5000
4850
7000
5950
5900
5800
5700
5600
7500
6650
6600
6550
6500
6400
8000
7400
7350
7250
3.电压损失计算
一、计算电压降的公式
《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》规定:
10kV线路末端的允许电压降为5%。
1kV以下线路末端的允许电压降为4%。
发电厂和变电所110~35kV母线,正常运行时为系统额定电压的-3%~+7%,事故时为±10%。
发电厂和变电所220kV母线,正常运行时为系统额定电压的0~+10%,事故时为-5%~+10%。
△U=(r+xtgф)×L×P/U-----------------(kV)00
式中
△U-电压降(kV);
r-导线交流电阻(欧/km);0x-导线电抗(欧/km);0;ф-功率因数角(度).
);P-线路输送功率(MW;km)L-线路长度((kV)。
U-线路标称电压
100/U%=△U×△U二、导线的电阻和电抗倍。
~1.3线路的电阻为交流电阻,一般为直流电阻的1.2D查得。
表中感抗,根据线路导线排列的几何均距B几何间距按下式计算:
○
3√AB×BCD=×CA
○C
A○
线路电压降计算举例10kV三、.
已知:
1.O-A-B-C段导线为LGJ-150/20查表:
几何间距1.5m
r=0.21欧/km);x=0.34(欧/km);002.C-D-E段导线为LGJ-120/20查表:
几何间距1.5m
r=0.27欧/km);x=0.347(欧/km);003.分支线A-A1A-A2C-C1C-C2导线为LGJ-70
查表:
几何间距1.5m
r=0.46(欧/km);x=0.365(欧/km);004.cosф=0.85tgф=0.62
计算步骤举例:
A1200kW
10kV母线电能损失费$=ΔA×电价
E
1km
C
BD4km4km
3km
2km
2kmA
1.5km300kW
250kW
1km150kW100kW
350kW
0A2
C1C2
2km
50kW
35kV变电所
1.求A点电压
A点总负荷1400kWOA段线路长2km
OA段线路电压降:
ΔU=(r+xtgф)×L×P/U
00OA=(0.21+0.34×0.62)×1.4×2/10
=0.118kV
U=U-ΔUOAA=10-0.118=9.882kV
2.求B点电压
B点总负荷900kWAB段线路长3km
AB段线路电压降:
ΔU=(r+xtgф)×L×P/U
0AB00.9/9.882
×3)×0.62×0.21+0.34(=
=0.115kV
U=U-ΔUABAB=9.882-0.115=9.767kV
3.求C点电压
C点总负荷650kWBC段线路长4km
BC段线路电压降:
ΔU=(r+xtgф)×L×P/U
0BC0=(0.21+0.34×0.62)×4×0.65/9.767
=0.112kV
U=U-ΔUBCCB=9.767-0.112=9.655kV
4.求D点电压
2km
段线路长500kWCD点总负荷D
CD段线路电压降:
ΔU=(r+xtgф)×L×P/U
00CD=(0.21+0.34×0.62)×2×0.50/9.655
=0.05kV
U=U-ΔUCDCD=9.655-0.05=9.605Kv
5.求(E点)干线末端电压
E点总负荷350kWCD段线路长4km
DE段线路电压降:
ΔU=(r+xtgф)×L×P/U
00DE=(0.21+0.34×0.62)×4×0.350/9.605
=0.071kV
U=U-ΔUDEDE.
=9.605-0.071=9.534kV
ΔU=(U-U)/U×100%
E0E=(10-9.534/10)×100%=4.66%<<5%>合格。
求分支线C-C1-C2末端电压6.
C11km
点总负荷150kWCD段线路长
CC1段线路电压降:
0.15/9.655
×tgrUΔ=(+xф)×100CC1=0.15/9.6550.62×)×1×0.46+0.365(=0.011kV
9.644Kv
=9.655-0.011U=C12km
50kWCDC2点总负荷段线路长段线路电压降:
CC1
ΔU=(r+xtgф)×L×P/9.644
00CC1=(0.46+0.365×0.62)×2×0.05/9.644
=0.0071Kv
U=9.644-0.0071=9.637Kv
C2ΔU=(10-9.637/10)×100%=3.63%<<5%>合格。
0C2
7.求分支线A-A2末端电压
A2点总负荷300kWAA2段线路长1.5km
AA2段线路电压降:
ΔU=(r+xtgф)×1.5×0.30/9.882
00AA2=(0.46+0.365×0.62)×1.5×0.30/9.882
=0.0031kV
U=UA-ΔU9.879Kv
==9.882-0.0031AA2A2.
ΔU%=(10-9.879/10)×100%=1.21%<<5%>合格0A2
例:
110kV某线路长100km,输送功率为50MW,COS=0.95,最大负荷利用小时为4500小时,导线为LGJ-240/30,求线路的功率损失、电能损失和末端电压损失。
解:
1.功率损失计算
三相输电线路的功率关系
有功功率P=50MW
COSФ=0.95,sinФ=0.3123
线电流I=50000/√3·110·0.95
=276A
无功功率Q=√3·UIsinФ
=√3·110·276·0.3123
=16423kvar
16.423Mvar
=
线路交流电阻R=1.3×直流电阻×线路长度
=1.3×0.1181×100
=15.353欧
2232
/U)RP=(P×+Q10有功功率损失Δ3/222=3514
kW(输送功率的750+16.423%))×15.353×10110=(或
-32×=3I10RP有功功率损失Δ-3210×15.3532763××=3509
=kW2.电能损失计算=0.3287=TMAX4500hCOSФ=0.95tgФ2700查表τ=小时/kWh
元电价按0.3
×τP=ΔAΔ线路的电能损失.
=3514×2700=9487800Kw·h/年;
=Kw·h/年×0.3=2846340元
3.电压损失计算
△U=(r+xtgф)×L×P/U-----------------(kV)00=(0.1535+0.386×0.3287)×100×50/110
=12.74kV
△U%=△U×100/U
=12.74×100/110%
=11.58%(超过允许值)
式中
△U-电压降(kV);
r;)/km-导线交流电阻(欧0.
=1.3×0.1181=0.1535欧
x-导线电抗(欧/km);0=0.386欧(几何均距为4.0m)
ф-功率因数角(度);
COSФ=0.95则tgФ=0.3287
P-线路输送功率(MW);
=50MW
L-线路长度(km);
=100km
U-线路标称电压(kV)。
=110Kv
END
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