電力網(wǎng)網(wǎng)損率測(cè)試計(jì)算方法精選課件

1、電網(wǎng)網(wǎng)損率測(cè)試與計(jì)算方法 第1頁(yè)，共52頁(yè)。目 錄范圍術(shù)語(yǔ)和定義能量平衡模型變壓器效率及損耗計(jì)算線路損耗及網(wǎng)損率計(jì)算示例節(jié)能措施第2頁(yè)，共52頁(yè)。概 述第3頁(yè)，共52頁(yè)。概 述 SY/T5268-2019油田電力網(wǎng)網(wǎng)損率測(cè)試計(jì)算方法是在SY5268-91、96、2019 油田電力網(wǎng)網(wǎng)損率的計(jì)算方法的基礎(chǔ)上修訂的。其適用的范圍或測(cè)試邊界為油田110kV、35kV、6(10)kV三級(jí)電壓系統(tǒng)的網(wǎng)損率。由于測(cè)試邊界的范圍較大，要了解整個(gè)供電系統(tǒng)的損耗情況，工作量也相應(yīng)的較大。因此，在本標(biāo)準(zhǔn)中，為了減少相應(yīng)的工作量采用了“功率損失常數(shù)”等簡(jiǎn)易的測(cè)試計(jì)算方法。 近幾年來(lái)，隨著技術(shù)進(jìn)步和電力網(wǎng)節(jié)能改造過(guò)程

2、的實(shí)際需求，對(duì)油田電力網(wǎng)的測(cè)試精度要求也越來(lái)越高，因此，在實(shí)際測(cè)試過(guò)程，依據(jù)了本標(biāo)準(zhǔn)的部分計(jì)算公式，測(cè)試和計(jì)算模式上又有所不同。本次只對(duì)實(shí)際的測(cè)試計(jì)算步驟和過(guò)程開(kāi)展討論。第4頁(yè)，共52頁(yè)。概 述 國(guó)家或行業(yè)對(duì)電力網(wǎng)網(wǎng)損率的考核指標(biāo)為： 三級(jí)網(wǎng)絡(luò)：7.5% 二級(jí)網(wǎng)絡(luò)：5.5% 一級(jí)網(wǎng)絡(luò)：3.0% 行業(yè)對(duì)變壓器的考核指標(biāo)為： 油田變壓器： 運(yùn)行負(fù)載率30% ； 運(yùn)行功率因數(shù) 0.40。 一般生產(chǎn)變壓器： 運(yùn)行負(fù)載率30% ； 運(yùn)行功率因數(shù) 0.90。 主變壓器： 運(yùn)行負(fù)載率30% ； 運(yùn)行功率因數(shù) 0.95。 第5頁(yè)，共52頁(yè)。范 圍圖一、油田電力網(wǎng)網(wǎng)損率計(jì)算范圍示意圖第6頁(yè)，共52頁(yè)。范 圍 變

3、電所W910134W9097(2)123W908116(3)112(4)W933522W93219(5)(6)17W9067W9313(7)15W911W904W905W902W9011677(10)(11)(12)(13)(8)(9)3109664234 -負(fù)載變壓器 -空載變壓器 第7頁(yè)，共52頁(yè)。定 義 油田電力網(wǎng) 在油田電力系統(tǒng)中，聯(lián)系地區(qū)電源、油田自備電廠和用戶(hù)的屬于輸送和分配電能的中間環(huán)節(jié)。它主要由聯(lián)結(jié)成網(wǎng)的輸電線路、變電所、配電所和配電線路組成。 功率損耗 一定功率沿輸配電線路輸送和通過(guò)變壓器繞組時(shí)所產(chǎn)生的有功和無(wú)功功率損失。 有功功率損失 在輸配電線路、變壓器的串聯(lián)電阻上和并聯(lián)

4、電導(dǎo)上產(chǎn)生的功率損失。第8頁(yè)，共52頁(yè)。定 義 10kV線路變壓器0.4kV線路R10R0.4GbRb電阻等效電路圖第9頁(yè)，共52頁(yè)。定 義 無(wú)功功率損失 在輸配電線路電抗上、并聯(lián)電納上和在變壓器的勵(lì)磁回路、電抗上產(chǎn)生的功率損失。 10kV線路變壓器0.4kV線路X10X0.4GbXbGX電抗等效電路圖第10頁(yè)，共52頁(yè)。定 義油田電力網(wǎng)網(wǎng)損率 油田電力網(wǎng)損耗的有功電量與供電有功電量之比的百分?jǐn)?shù)或損耗的有功功率與輸送有功功率之比的百分?jǐn)?shù)。第11頁(yè)，共52頁(yè)。能量平衡模型 供配電系統(tǒng)能量平衡模型 供配電系統(tǒng)的邊界為企業(yè)受電端至配電變壓器的輸出端；包含的設(shè)備為電力變壓器和電力線路。供配電系統(tǒng)能量平

5、衡模型如下圖所示。 供配電系統(tǒng)有效利用電能外界供給電能變壓器損耗線路損耗第12頁(yè)，共52頁(yè)。能量平衡模型模型及網(wǎng)損率的概念 從供配電系統(tǒng)的能量平衡模型可以看出：電力網(wǎng)的損耗由變壓器和電力線路損耗兩部分組成。只要測(cè)試或計(jì)算出電力網(wǎng)的輸送功率及變壓器、電力線路的損耗功率；或電力網(wǎng)的輸出功率即可計(jì)算出電力網(wǎng)網(wǎng)損率。即： (1)(2)第13頁(yè)，共52頁(yè)。能量平衡模型 式中： Np-電力網(wǎng)網(wǎng)損率，%； Pr-電力網(wǎng)輸入功率，kW; Pr-電力網(wǎng)輸出功率，kW; Pb-電力變壓器損耗功率之和，kW； PL-電力線路損耗功率之和，kW。 模型及網(wǎng)損率的概念第14頁(yè)，共52頁(yè)。雙圈變壓器效率及損耗計(jì)算單臺(tái)變壓

6、器效率及損耗功率計(jì)算 等值電阻：（3）式中R 變壓器等值電阻，；Pd 變壓器短路損耗（查手冊(cè)），kW；Ube變壓器二次側(cè)額定電壓，kV；Se變壓器額定容量，kVA。第15頁(yè)，共52頁(yè)。（5）式中Qd 變壓器短路無(wú)功損耗，kvar；Qk 變壓器空載無(wú)功損耗，kvar；Ud% 短路（阻抗）電壓百分?jǐn)?shù)（銘牌），%；Ik% 空載電流百分?jǐn)?shù)（查手冊(cè)），%。雙圈變壓器效率及損耗計(jì)算（4）變壓器短路無(wú)功損耗變壓器空載無(wú)功損耗第16頁(yè)，共52頁(yè)。（7）式中Pb 變壓器有功損耗功率，kW；Qb 變壓器無(wú)功損耗功率，kvar；Pk 變壓器空載損耗功率（查手冊(cè)），kW；Pjs變壓器輸出有功功率（測(cè)試），kW；Pjs

7、變壓器輸出無(wú)功功率（測(cè)試），kvar。雙圈變壓器效率及損耗計(jì)算（6）變壓器有功損耗功率變壓器無(wú)功損耗功率第17頁(yè)，共52頁(yè)。（9）式中k 變壓器的經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，kW/kvar；Pbz 變壓器總有功損耗，kW；Ijs變壓器輸出電流（測(cè)試），A；Ujs變壓器輸出電壓（測(cè)試），kV。雙圈變壓器效率及損耗計(jì)算（8）變壓器的經(jīng)濟(jì)當(dāng)量變壓器總有功損耗第18頁(yè)，共52頁(yè)。式中b 變壓器的運(yùn)行效率，%。雙圈變壓器效率及損耗計(jì)算（10）變壓器運(yùn)行效率第19頁(yè)，共52頁(yè)。式中：Pd1 高壓線圈短路有功損耗，kW；Pd(1-2) 高、中壓短路有功損耗，kW；Pd(1-3) 高、低壓短路有功損耗，kW；Pd(2-3) 中

8、、低壓短路有功損耗，kW。三圈變壓器效率 （11）高壓線圈短路有功損耗Pd1=Pd(1-2)Pd(1-3)Pd(2-3)2 第20頁(yè)，共52頁(yè)。三圈變壓器效率（12）中壓線圈短路有功損耗Pd2 =Pd(1-2)Pd1 式中：Pd2 中壓線圈短路有功損耗，kW；Pd(1-2) 高、中壓短路有功損耗，kWPd1 高壓線圈短路有功損耗，kW。第21頁(yè)，共52頁(yè)。三圈變壓器效率（13）低壓線圈短路有功損耗Pd3 =Pd(1-3)Pd1 式中：Pd3 低壓線圈短路有功損耗，kW；Pd(1-3) 高、低壓短路有功損耗，kWPd1 高壓線圈短路有功損耗，kW。第22頁(yè)，共52頁(yè)。三圈變壓器效率（14）高壓線

9、圈電阻R1 =Pd1Ue12103(2Se2) 式中：R1 高壓線圈電阻，；Ue1高壓線圈額定電壓，kV；Se變壓器額定容量，kVA。第23頁(yè)，共52頁(yè)。三圈變壓器效率（15）中壓線圈電阻R2 =Pd2Ue22103(2Se2) 式中：R2 中壓線圈電阻，；Ue2中壓線圈額定電壓，kV；Se變壓器額定容量，kVA。第24頁(yè)，共52頁(yè)。三圈變壓器效率（16）低壓線圈電阻R3 =Pd3Ue32103(2Se2) 式中：R3 低壓線圈電阻，；Ue3低壓線圈額定電壓，kV；Se變壓器額定容量，kVA。第25頁(yè)，共52頁(yè)。式中：Ud1% 高壓側(cè)短路電壓無(wú)功分量 ，%；Ud(1-2)% 高中壓短路電壓百分

10、數(shù)，%；Ud(1-3)% 高低壓短路電壓百分?jǐn)?shù)，%；Ud(2-3)% 中、低壓短路電壓百分?jǐn)?shù)，%。三圈變壓器效率（17）Ud1% =Ud(1-2)%Ud(1-3)%2Ud(2-3)%2 高壓側(cè)短路電壓無(wú)功分量 第26頁(yè)，共52頁(yè)。式中：Ud2% 中壓側(cè)短路電壓無(wú)功分量 ，%；Ud(1-2)% 高中壓短路電壓百分?jǐn)?shù)，%；Ud1% 高壓側(cè)短路電壓無(wú)功分量 ，%。三圈變壓器效率（18）Ud2% =Ud(1-2)%Ud1% 中壓側(cè)短路電壓無(wú)功分量 第27頁(yè)，共52頁(yè)。式中：Ud3% 低壓側(cè)短路電壓無(wú)功分量 ，%；Ud(1-3)% 高低壓線圈短路電壓百分?jǐn)?shù)，%；Ud1% 高壓側(cè)短路電壓無(wú)功分量 ，%。三

11、圈變壓器效率（19）Ud3% =Ud(1-3)%Ud1% 低壓側(cè)短路電壓無(wú)功分量 第28頁(yè)，共52頁(yè)。式中：X1 高壓線圈電抗 ，；U1e 變壓器高壓側(cè)額定電壓，kV；Ud1% 高壓側(cè)短路電壓無(wú)功分量 ，%；Se 變壓器的額定容量，kVA。三圈變壓器效率（20）X1 =Ud1%U1e210Se 高壓線圈電抗 第29頁(yè)，共52頁(yè)。式中：X2 中壓線圈電抗 ，；U2e 變壓器中壓側(cè)額定電壓，kV；Ud2% 中壓側(cè)短路電壓無(wú)功分量 ，%；Se 變壓器的額定容量，kVA。三圈變壓器效率（21）X2 =Ud2%U2e210Se 中壓線圈電抗 第30頁(yè)，共52頁(yè)。式中：X3 低壓線圈電抗 ，；U3e 變壓

12、器低壓側(cè)額定電壓，kV；Ud3% 低壓側(cè)短路電壓無(wú)功分量 ，%；Se 變壓器的額定容量，kVA。三圈變壓器效率（22）X3 =Ud3%U3e210Se 低壓線圈電抗 第31頁(yè)，共52頁(yè)。式中：Pb 變壓器有功功率損耗，kW；Pk 變壓器空載有功損耗，kW；P1、P2、P3 高、中、低壓側(cè)輸（入）出有功功率 ，kW；Q1、Q2、Q3 高、中、低壓側(cè)輸出（入）無(wú)功功率 ，kvar；U1、U2、U3 高、中、低壓側(cè)輸出（入）電壓 ，kV。三圈變壓器效率（23）Pb =PkR1(P12Q12)(1000U12)R2(P22+Q22)(1000U22)R3(P32Q32)(1000U32) 變壓器有功功

13、率損耗 第32頁(yè)，共52頁(yè)。式中： Qk 變壓器空載無(wú)功功率損耗，kvar；Ik% 變壓器電流百分?jǐn)?shù)，%；Se 變壓器的額定容量 ，kVA。三圈變壓器效率（24）Qk =Ik%Se100變壓器空載無(wú)功功率損耗 第33頁(yè)，共52頁(yè)。式中：Qb 變壓器無(wú)功功率損耗，kvar；Qk 變壓器空載無(wú)功功率損耗，kvar；P1、P2、P3 高、中、低壓側(cè)輸出（入）有功功率 ，kW；Q1、Q2、Q3 高、中、低壓側(cè)輸出（入）無(wú)功功率 ，kvar；U1、U2、U3 高、中、低壓側(cè)輸出（入）電壓 ，kV。三圈變壓器效率（25）Qb =QkX1(P12Q12)(1000U12)X2(P22+Q22)(1000U2

14、2)X3(P32Q32)(1000U32) 變壓器無(wú)功功率損耗 第34頁(yè)，共52頁(yè)。式中： 變壓器運(yùn)行負(fù)載率，% P1 高壓側(cè)輸入有功功率 ，kW； Q1 高壓側(cè)輸入無(wú)功功率 ，kvar； Se 變壓器的額定容量 ，kVA。三圈變壓器效率（26） =100（P12+Q12）0.5Se 變壓器運(yùn)行負(fù)載率 第35頁(yè)，共52頁(yè)。式中： b 變壓器運(yùn)行效率，% Pb 變壓器損耗有功功率 ，kW。三圈變壓器效率（27）b =100(P1Pb)P1 變壓器運(yùn)行效率 第36頁(yè)，共52頁(yè)。線路損耗及網(wǎng)損率計(jì)算式中：Px、Qx分別為線路有功、無(wú)功功率損耗，kW、kvar； P1、P2分別為線路首端的輸入有功功率

15、及末端的輸出有功功率，MW； Q1、Q2分別為線路首端的輸入無(wú)功功率及末端的輸出無(wú)功功率，Mvar； R線路電阻，； X線路電抗，。輸電線路功率損耗的計(jì)算 線路損耗功率（28）（29）第37頁(yè)，共52頁(yè)。線路損耗及網(wǎng)損率計(jì)算式中：I輸電線路中通過(guò)的電流，A。輸電線路功率損耗的計(jì)算用電流值計(jì)算功率損耗（30）（31）第38頁(yè)，共52頁(yè)。示 例某電力網(wǎng)如下圖示： 輸電線路功率損耗的計(jì)算2號(hào)變壓器1號(hào)變壓器變電所100km 50km 已知：1號(hào)變壓器：額定容量80kVA，一次額定電壓6.3kV，二次額定電壓0.400kV，短路電壓百分?jǐn)?shù)4.0%，空載電流百分?jǐn)?shù)4.7%，短路有功損耗1.650kW，空

16、載損耗0.270kW，輸出電壓0.3731kV, 第39頁(yè)，共52頁(yè)。示 例XYI1I212I2YI1YI1XI2X第40頁(yè)，共52頁(yè)。示 例IY=IY1+IY2=I1sin1+ I2sin2IX=IX1+IX2=I1cos1+ I2cos2I=第41頁(yè)，共52頁(yè)。示 例 有功功率5.491，輸出視在功率6.872kVA；2號(hào)變壓器的輸入功率為5.683kW，輸入電流0.923A，變壓器損耗功率為0.340kW，功率因數(shù)與1號(hào)變壓器相同。線路的線徑和材料相同，阻值為0.5/km。試計(jì)算1號(hào)變壓器的效率及該電力網(wǎng)的網(wǎng)損率。等效電阻：短路無(wú)功損耗第42頁(yè)，共52頁(yè)。示 例變壓器有功損耗功率：變壓器無(wú)功損耗功率空載無(wú)功損耗功率變壓器經(jīng)濟(jì)當(dāng)量第43頁(yè)，共52頁(yè)。示 例變壓器總有功損耗：變壓器效率：第44頁(yè)，共52頁(yè)。示 例1號(hào)變壓器的輸入電流：1號(hào)變壓器至變電所的電流2號(hào)至1號(hào)變壓器的線路損耗1號(hào)變壓器至變電所的線路損耗第45頁(yè)，共52頁(yè)。示 例線路總損耗功率電力網(wǎng)輸送功率變壓器的總損耗功率電力網(wǎng)網(wǎng)損耗第46頁(yè)，共52頁(yè)。示 例第47頁(yè)，共52頁(yè)。示 例第48頁(yè)，共52頁(yè)。示 例第49頁(yè)，共52頁(yè)。節(jié)能技術(shù)措施由于電力網(wǎng)的功率損耗PI2R。所以，從某種意義上講，電力網(wǎng)的節(jié)能途徑只有兩條：減