線路損耗及電阻計(jì)算公式

1、n笨零高科 二十年電力慢港者生產(chǎn)http/www力專業(yè)電力喻城設(shè)希，醇認(rèn)丁官-電力檢測(cè)設(shè)備/承裝承試承修設(shè)備 線損理論計(jì)算是降損節(jié)能,加強(qiáng)線損管理的一項(xiàng)重要的技術(shù)管理手段。通過(guò)理論計(jì)算可發(fā)現(xiàn)電能損失在電網(wǎng)中分布規(guī)律， 通過(guò)計(jì)算分析能夠暴露出管理和技術(shù)上的問(wèn)題，對(duì)降損工作提供理論和技術(shù)依據(jù)，能夠使降損工作抓住重點(diǎn)，提高節(jié)能降損的效益，使線損管理更加科學(xué)。所以在電網(wǎng)的建設(shè) 改造過(guò)程以及正常管理中要經(jīng)常進(jìn)行線損理論計(jì)算。線損理論計(jì)算是項(xiàng)繁瑣復(fù)雜的工作，特別是配電線路和低壓線路由于分支線多、負(fù)荷量大、數(shù)據(jù)多、情況復(fù)雜，這項(xiàng)工作難度更大。線損理論計(jì)算的方法很多，各有特點(diǎn)，精度也不同。這里介紹計(jì)算 比較簡(jiǎn)

2、單、精度比較高的方法。理論線損計(jì)算的概念1 .輸電線路損耗當(dāng)負(fù)荷電流通過(guò)線路時(shí)，在線路電阻上會(huì)產(chǎn)生功率損耗。單一線路有功功率損失計(jì)算公式為 P=I2R式中 P-損失功率，W；I一負(fù)荷電流，A;R-導(dǎo)線電阻，Q(2)三相電力線路線路有功損失為 P=APA + PB + PC=3I2R溫度對(duì)導(dǎo)線電阻的影響：導(dǎo)線電阻R不是恒定的，在電源頻率一定的情況下，其阻值隨導(dǎo)線溫度的變化而變化。銅鋁導(dǎo)線電阻溫度系數(shù)為 a=0.004。在有關(guān)的技術(shù)手冊(cè)中給出的是20c時(shí)的導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電阻值。但實(shí)際運(yùn)行的電力線路周圍的環(huán)境溫度是變化的；另外;負(fù)載電流通過(guò)導(dǎo)線電阻時(shí)發(fā)熱又使導(dǎo)線溫度升高，所以導(dǎo)線中的實(shí)際電阻值， 隨環(huán)

3、境、溫度和負(fù)荷電流的變化而變化。為了減化計(jì)算，通常把導(dǎo)線電陰分為三個(gè)分量考慮：1)基本電阻20c時(shí)的導(dǎo)線電阻值 R20為R20=RLn笨零高科 二十年電力慢港者生產(chǎn)http/www力專業(yè)電力喻城設(shè)希，醇認(rèn)丁官-電力檢測(cè)設(shè)備/承裝承試承修設(shè)備式中R-電線電阻率，Q/km,;L-導(dǎo)線長(zhǎng)度，km。2）溫度附加電阻Rt為Rt=a（tP-20）R20式中a-導(dǎo)線溫度系數(shù)，銅、鋁導(dǎo)線 a=0.004;tP-平均環(huán)境溫度，C。3）負(fù)載電流附加電阻 Rl為Rl= R204）線路實(shí)際電阻為R=R20+Rt+Rl線路電壓降 U為 U=U1-U2=LZ2.配電變壓器損耗（簡(jiǎn)稱變損）功率 PB配電變壓器分為鐵損（空載

4、損耗）和銅損（負(fù)載損耗）兩部分。鐵損對(duì)某一型號(hào)變壓器來(lái)說(shuō)是固定的， 與負(fù)載電流無(wú)關(guān)。銅損與變壓器負(fù)載率的平方成正比。配電網(wǎng)電能損失理論計(jì)算方法配電網(wǎng)的電能損失，包括配電線路和配電變壓器損失。由于配電網(wǎng)點(diǎn)多面廣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，客戶用電性質(zhì)不同，負(fù)載變化波動(dòng)大，要起模擬真實(shí)情況，計(jì)算出某一各線路在某一時(shí)刻或某一段時(shí)間內(nèi)的電能損失是很困難的。因?yàn)椴粌H要有詳細(xì)的電網(wǎng)資料，還在有大量的運(yùn)行資料。有些運(yùn)行資料是很 難取得的。另外，某一段時(shí)間的損失情況，不能真實(shí)反映長(zhǎng)時(shí)間的損失變化，因?yàn)槊總€(gè)負(fù)載點(diǎn)的負(fù) 載隨時(shí)間、隨季節(jié)發(fā)生變化。而且這樣計(jì)算的結(jié)果只能用于事后的管理，而不能用于事前預(yù)測(cè)，所 以在進(jìn)行理論計(jì)算時(shí)，都

5、要對(duì)計(jì)算方法和步驟進(jìn)行簡(jiǎn)化。為簡(jiǎn)化計(jì)算，一般假設(shè)：線路總電流按每個(gè)負(fù)載點(diǎn)配電變壓器的容量占該線路配電變壓器總?cè)萘康谋壤?，分配到各個(gè)負(fù) 載點(diǎn)上。（2）每個(gè)負(fù)載點(diǎn)的功率因數(shù)cos相同。這樣，就能把復(fù)雜的配電線路利用線路參數(shù)計(jì)算并簡(jiǎn)化成一個(gè)等值損耗電阻。這種方法叫等值電阻法。等值電阻計(jì)算n笨零高科 二十年電力慢設(shè)者生產(chǎn)http/www力專業(yè)電力喻城設(shè)希，醇認(rèn)丁官-電力檢測(cè)設(shè)備/承裝承試承修設(shè)備設(shè)：線路有m個(gè)負(fù)載點(diǎn)，把線路分成 n個(gè)計(jì)算段，每段導(dǎo)線電阻分別為R1, R2, R3,，Rn,1.基本等值電阻Re3.負(fù)載電流附加電阻 ReT在線路結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化時(shí)，Re、ReT、Rez三個(gè)等效電阻其值不變，就

6、可利用一些運(yùn)行參數(shù)計(jì)算線路損失。均方根電流和平均電流的計(jì)算利用均方根電流法計(jì)算線損，精度較高，而且方便。利用代表日線路出線端電流記錄，就可計(jì)算出 均方根電流IJ和平均電流IP。在一定性質(zhì)的線路中，K值有一定的變化范圍。有了 K值就可用IP代替IJ。IP可用線路供電量計(jì)算得出，電能損失計(jì)算線路損失功率 P(kW) P=3(KIP)2(Re+ReT+ReI) x 10-3如果精度要求不高，可忽略溫度附加電阻ReT和負(fù)載電流附加電阻 ReL(2)線路損失電量 W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 + B。另外，還有損失因數(shù)、負(fù)荷形狀系數(shù)

7、等計(jì)算方法。這些計(jì)算方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，但計(jì)算誤差較大，這里就不再分別介紹了。低壓線路損失計(jì)算方法低壓線路的特點(diǎn)是錯(cuò)綜復(fù)雜，變化多端，比高壓配電線路更加復(fù)雜。有單相供電，3X3相供電，3X4相供電線路，更多的是這幾種線路的組合。因此，要精確計(jì)算低壓網(wǎng)絡(luò)的損失是很困難的，一 般采用近似的簡(jiǎn)化方法計(jì)算。簡(jiǎn)單線路的損失計(jì)算 1.單相供電線路n笨零高科 二十年電力慢港者生產(chǎn)http/www力專業(yè)電力喻城設(shè)希，醇認(rèn)丁官-電力檢測(cè)設(shè)備/承裝承試承修設(shè)備(1) 一個(gè)負(fù)荷在線路末端時(shí)：(2)多個(gè)負(fù)荷時(shí)，并假設(shè)均勻分布：2.3X3供電線路(1) 一個(gè)負(fù)荷點(diǎn)在線路末端(2)多個(gè)負(fù)荷點(diǎn)，假設(shè)均勻分布且無(wú)大分支線3.3X

8、4相供電線路(1)A、B、C三相負(fù)載平衡時(shí)，零線電流 10=0,計(jì)算方法同3X3相線路。由表6-2可見，當(dāng)負(fù)載不平衡度較小時(shí)，a值接近1,電能損失與平衡線路接近，可用平衡線路的計(jì)算方法計(jì)算。4.各參數(shù)取值說(shuō)明(1)電阻R為線路總長(zhǎng)電阻值。(2)電流為線路首端總電流。可取平均電流和均方根電流。取平均電流時(shí)，需要用修正系數(shù)K進(jìn)行修正。平均電流可實(shí)測(cè)或用電能表所計(jì)電量求得。在電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，平均電流用配電變壓器二次側(cè)額定值，計(jì)算最大損耗值，這時(shí)K=1。修正系數(shù)K隨電流變化而變化，變化越大，K越大;反之就小。它與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)。復(fù)雜線路的損失計(jì)算0.4kV線路一般結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。在三相四線線路中單相、三相負(fù)

9、荷交叉混合，有較多的分支和下戶 線，在一個(gè)臺(tái)區(qū)中又有多路出線。為便于簡(jiǎn)化，先對(duì)幾種情況進(jìn)行分析。1.分支對(duì)總損失的影響假設(shè)一條主干線有 n條相同分支線，每條分支線負(fù)荷均勻分布。主干線長(zhǎng)度為i。則主干電阻Rm=roL分支電阻Rb=ro c總電流為I,分支總電流為Ib=I/n(1)主干總損失 Pm ;(2)各分支總損失 Pb ;(3)線路全部損失；(4)分支與主干損失比也即，分支線損失占主干線的損失比例為"nL。一般分支線小于主干長(zhǎng)度，c /nL<1/nn笨零高科 二十年電力慢港者生產(chǎn)http/www力專業(yè)電力喻城設(shè)希，醇認(rèn)丁官-電力檢測(cè)設(shè)備/承裝承試承修設(shè)備3 .等值損失電阻Re

10、4 .損失功率5 .多線路損失計(jì)算配變臺(tái)區(qū)有多路出線(或僅一路出線，在出口處出現(xiàn)多個(gè)大分支)的損失計(jì)算。設(shè)有m路出線，每路負(fù)載電流為I1, I2,，Im臺(tái)區(qū)總電流I=I1+I2+Im每路損失等值電阻為 Re1, Re2,，Rem則 P=AP1 + AP2+- + A Pm=3(I21Re1+I22Re2+ +I2mRem)如果各出線結(jié)構(gòu)相同，即I1=I2= =ImRe1=Re2=Rem6 .下戶線的損失主干線到用各個(gè)用戶的線路稱為下戶線。下戶線由于線路距離短，負(fù)載電流小，其電能損失所占比例也很小，在要求不高的情況下可忽略不計(jì)。取：下戶線平均長(zhǎng)度為c ,有n個(gè)下戶總長(zhǎng)為L(zhǎng),線路總電阻R=roL,

11、每個(gè)下戶線的負(fù)載電流相同均為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(jì)算電壓質(zhì)量是供電系統(tǒng)的一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo)，如果供到客戶端的電壓超過(guò)其允許范圍，就會(huì)影響到客戶用電設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成用電設(shè)備損壞，給客戶帶來(lái)?yè)p失，所以加強(qiáng)電壓管理為客戶提供合格的電能是供電企業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。電網(wǎng)中的電壓隨負(fù)載的變化而發(fā)生波動(dòng)。國(guó)家規(guī)定了在不同電壓等級(jí)下，電壓允許波動(dòng)范圍。國(guó)電農(nóng)(1999)652號(hào)文對(duì)農(nóng)村用電電壓做了明確規(guī)定：(1)配電線路電壓允許波動(dòng)范圍為標(biāo)準(zhǔn)電壓的土7%。n笨零高科 二十年電力慢港者生產(chǎn)http/www力專業(yè)電

12、力喻城設(shè)希，醇認(rèn)丁官-電力檢測(cè)設(shè)備/承裝承試承修設(shè)備(2)低壓線路到戶電壓允許波動(dòng)范圍為標(biāo)準(zhǔn)電壓的士10%。電壓損失是指線路始端電壓與末端電壓的代數(shù)差，是由線路電阻和電抗引起的。電抗(感抗)是由于導(dǎo)線中通過(guò)交流電流，在其周圍產(chǎn)生的高變磁場(chǎng)所引起的。各種架空線路每千米長(zhǎng)度的電抗XO( /km),可通過(guò)計(jì)算或查找有關(guān)資料獲得。表6-3給出高、低壓配電線路的XO參考值。三相線路僅在線路末端接有一集中負(fù)載的三相線路，設(shè)線路電流為 I,線路電阻R,電抗為X,線 路始端和末端電壓分別是U1, U2,負(fù)載的功率因數(shù)為 cos。電壓降在二4自1-402=憶電壓損失是 U1、U2兩相量電壓的代數(shù)差 U=AU1-

13、AU2由于電抗X的影響，使得d1和d2的相位發(fā)生變化，一般準(zhǔn)確計(jì)算 U很復(fù)雜，在計(jì)算時(shí)可采用以下近似算法： U=IRcos + i Xsin一般高低壓配電線路 該類線路負(fù)載多、節(jié)點(diǎn)多，不同線路計(jì)算段的電流、電壓降均不同，為便于計(jì)算需做以下簡(jiǎn)化。1 .假設(shè)條件線路中負(fù)載均勻分布，各負(fù)載的cos相同，由于一般高低壓配電線路阻抗Z的cos Z=0.80.95,負(fù)載的cos在0.8以上，可以用在代替 U進(jìn)行計(jì)算。2 .電壓損失線路電能損失的估算線路理論計(jì)算需要大量的線路結(jié)構(gòu)和負(fù)載資料，雖然在計(jì)算方法上進(jìn)行了大量的簡(jiǎn)化，但計(jì)算工作量還是比較大，需要具有一定專業(yè)知識(shí)的人員才能進(jìn)行。所以在資料不完善或缺少專

14、業(yè)人員的情況下，仍不能進(jìn)行理論計(jì)算工作。下面提供一個(gè)用測(cè)量電壓損失，估算的電能損失的方法，這種方法 適用于低壓配電線路。1 .基本原理和方法(1)線路電阻R,阻抗Z之間的關(guān)系(2)線路損失率由上式可以看出，線路損失率與電壓損失百分?jǐn)?shù) U%成正比， U%通過(guò)測(cè)量線路首端和末端電壓取彳導(dǎo)。k為損失率修正系數(shù)，它與負(fù)載的功率因數(shù)和線路阻抗角有關(guān)。表6-4、表6-5分別列出了單相、三相無(wú)大分支低壓線路的k值。在求取低壓線路損失時(shí)的只要測(cè)量出線路電壓降U ,知道負(fù)載功率因數(shù)就能算出該線路的電能損失率。n笨零高科 二十年電力蟬港者生產(chǎn)http/www"匚為專業(yè)里力喻/沒希，的"立、-電

15、力檢測(cè)設(shè)備/承裝承試承修設(shè)備2 .有關(guān)問(wèn)題的說(shuō)明(1)由于負(fù)載是變化的，要取得平均電能損失率，應(yīng)盡量取幾個(gè)不同情況進(jìn)行測(cè)量，然后取平均數(shù)。如果線路首端和末端分別用自動(dòng)電壓記錄儀測(cè)量出一段時(shí)間的電壓降?？傻玫捷^準(zhǔn)確的電能損失率。(2)如果一個(gè)配變臺(tái)區(qū)有多路出線，要對(duì)每條線路測(cè)取一個(gè)電壓損失值，并用該線路的負(fù)載占 總負(fù)載的比值修正這個(gè)電壓損失值，然后求和算出總的電壓損失百分?jǐn)?shù)和總損失率。線路只有一個(gè)負(fù)載時(shí)，k值要進(jìn)行修正。線路中負(fù)載個(gè)數(shù)較少時(shí)，k乘以(1+1/2n), n為負(fù)載個(gè)數(shù)電力線路電能損耗的計(jì)算 正確計(jì)算電力線路電能損耗電量，關(guān)系到發(fā)電企業(yè)、供電企業(yè)和用電戶的切身利益。如何準(zhǔn)確計(jì)算 實(shí)際線

16、損電量，以及線損電量計(jì)量違法行為如何處理，筆者結(jié)合實(shí)際，談一點(diǎn)個(gè)人的體會(huì)。一、線損電量收取的依據(jù) 根據(jù)供電營(yíng)業(yè)規(guī)則 第六章“用電計(jì)量與電費(fèi)計(jì)收”第七十四條的規(guī)定， 用電計(jì)量裝置原則上應(yīng)裝在供電設(shè)施的產(chǎn)權(quán)分界處。當(dāng)用電計(jì)量裝置不安裝在產(chǎn)權(quán)分界處時(shí)，線路與變壓器損耗的有功與無(wú)功電量均須由產(chǎn)權(quán)所有者負(fù)擔(dān)。在計(jì)算用戶基本電費(fèi)(按最大需量計(jì)收時(shí))、電量電費(fèi)及功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)時(shí)，應(yīng)將上述損耗電量計(jì)算在內(nèi)。由此可見，線路損耗電量應(yīng) 由線路的產(chǎn)權(quán)所有者承擔(dān)。當(dāng)線路的產(chǎn)權(quán)屬于供電企業(yè)時(shí)，線路損耗電量應(yīng)由供電企業(yè)承擔(dān)；當(dāng)線路的產(chǎn)權(quán)屬于用戶時(shí)，線路的損耗電量應(yīng)由用戶承擔(dān)。二、線損電量的計(jì)算 按照DL/T686-19

17、99電力網(wǎng)電能損耗計(jì)算導(dǎo)則的規(guī)定，線路損耗電量的計(jì)算以均方根電流法為基本計(jì)算方法，在實(shí)際的操作過(guò)程中，筆者推薦以下兩種計(jì)算方法：1.均方根電流法 線路的電能損耗，應(yīng)按線路的月負(fù)荷曲線計(jì)算，其代表日的損耗電能的計(jì)算方法為： AL=3 . Ijf2 R . TX 10-3 式中： AL 代表日的線路損耗電量，kW - h;Ijf 均方本電流，A;R 線路電阻，Q;T 運(yùn)行時(shí)間，ho式中：It 各正點(diǎn)時(shí)通過(guò)線路的負(fù)荷電流。代表日的選定按下列原則進(jìn)行： (1)電網(wǎng)的運(yùn)行方式正常，能代表計(jì)算期的正常情況。(2)代表日的供電量接近計(jì)算期(月、年)的平均日供電量。絕大部分用戶的用電情況正常。(4)氣候正常，氣溫接近計(jì)算的平均溫度。:R=R20(1+ 3 1+ 3 2)式中:當(dāng)考慮溫度對(duì)電阻變化的影響時(shí)，線路電阻應(yīng)進(jìn)行如下修正R20電路在20 c時(shí)的電阻值；3 1導(dǎo)線升溫時(shí)電阻的修正系數(shù)n笨零高科 二十年電力慢港者生產(chǎn)http/www力專業(yè)電力喻城設(shè)希，醇認(rèn)丁官-電力檢測(cè)設(shè)備/承裝承