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發(fā)布日期:2022-04-28 點(diǎn)擊率:52
有關(guān)計(jì)算電力線損的方法,電流決定電壓或電能損失的多少,電力部門計(jì)算線損的標(biāo)準(zhǔn)是什么,線路電能損耗計(jì)算方法有哪些,一起來了解下。
線損是電阻消耗的電壓或電能,電線的截面積和長度決定電阻的多少,電流決定電壓或電能損失的多少。
通過的電流越大,電壓損失越多,電能損失越大,通過的時(shí)間越長,電能損失越多。
比如用電:
電阻公式:R=ρL/S=0.017X100/35=0.4歐
通過5KW三相負(fù)荷時(shí),電流約為9A
電壓損失U損=IR=9X0.4=3.6V
電量損失P=I2R=9X9X0.4=32.4W(I2是平方)
一天的電能損失W=32.4WX24=778W.H=0.778度
通過10KW三相負(fù)荷時(shí),電流約為18A
電壓損失U損=IR=18X0.4=7.2V
電量損失P=I2R=18X18X0.4=130W
一天的電能損失W=130WX24=3120W.H=3.12度
通過20KW三相負(fù)荷時(shí),電流約為36A
電壓損失U損=IR=36X0.4=14.4V
電量損失P=I2R=36X36X0.4=518.4W
一天的電能損失W=518.4WX24=12440W.H=12.44度
說明:電度數(shù)的增加 線損也隨之增加,負(fù)荷越大,損失越大。電流增加1倍、電壓損失增加1倍,電量損失或電能損失近似的是增加4倍。
5000度的線損是400度,10000度的線損是800度,在負(fù)荷不變的情況下是正確的,負(fù)荷改變的情況下就不是了。因?yàn)殡娏髟黾踊驕p少1倍,電能損失近似的是增加或減少4倍。
作為用戶,要減少電能損失,惟一的就是要減少線的長度和增加截面積。
問題:電力部門計(jì)算線損的標(biāo)準(zhǔn)是什么?
一般是根據(jù)電能表所計(jì)量的總供電量和總售電量來計(jì)算的。即線損電量=供電量-售電量。
電力部門:電力系統(tǒng)(system), 由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。
它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動(dòng)力裝置(主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等)轉(zhuǎn)化成電能,再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心。
由于電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多數(shù)處于不同地區(qū),也無法大量儲(chǔ)存,電能生產(chǎn)必須時(shí)刻保持與消費(fèi)平衡。
因此,電能的集中開發(fā)與分散使用,以及電能的連續(xù)供應(yīng)與負(fù)荷的隨機(jī)變化,就制約了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。
線路電能損耗計(jì)算方法
A1線路電能損耗計(jì)算的基本方法是均方根電流法,其代表日的損耗電量計(jì)算為:
ΔA=3Rt×10-3(kW?h)(Al-1)
Ijf=(A)(Al-2)
式中ΔA——代表日損耗電量,kW?h;
t——運(yùn)行時(shí)間(對(duì)于代表日t=24),h;
Ijf——均方根電流,A;
R——線路電阻,n;
It——各正點(diǎn)時(shí)通過元件的負(fù)荷電流,A。
當(dāng)負(fù)荷曲線以三相有功功率、無功功率表示時(shí):
Ijf==(A)(Al-3) www.dgjs123.com
式中Pt——t時(shí)刻通過元件的三相有功功率,kW;
Qt——t時(shí)刻通過元件的三相無功功率,kvar;
Ut——t時(shí)刻同端電壓,kV。
A2當(dāng)具備平均電流的資料時(shí),可以利用均方根電流與平均電流的等效關(guān)系進(jìn)行電能損耗計(jì)算,令均方根電流Ijf與平均電流Ipj(代表日負(fù)荷電流平均值)的等效關(guān)系為K(亦稱負(fù)荷曲線形狀系數(shù)),Ijf=KIpj,則代表日線路損耗電量為:
ΔA=3K2Rt×10-3(kW?h)(A2-1)
系數(shù)K2應(yīng)根據(jù)負(fù)荷曲線、平均負(fù)荷率f及最小負(fù)荷率α確定。
當(dāng)f>0.5時(shí),按直線變化的持續(xù)負(fù)荷曲線計(jì)算K2:
K2=[α 1/3(1-α)2]/[1/2(1 α)]2(A2-2)
當(dāng)f
K2=[f(1 α)-α]/f2(A2-3)
式中f——代表日平均負(fù)荷率,f=Ipj/Imax,Imax為最大負(fù)荷電流值,Ipj為平均負(fù)荷電流值;
α——代表日最小負(fù)荷率,α=Imin/Imax,Imin為最小負(fù)荷電流值。
A3當(dāng)只具有最大電流的資料時(shí),可采用均方根電流與最大電流的等效關(guān)系進(jìn)行能耗計(jì)算,令均方根電流平方與最大電流的平方的比值為F(亦稱損失因數(shù)),F(xiàn)=/,則代表日的損耗電量為:
ΔA=3FRt×10-3(kW?h)(A3-1)
式中F——損失因數(shù);
Imax——代表日最大負(fù)荷電流,A。
F的取值根據(jù)負(fù)荷曲線、平均負(fù)荷率f和最小負(fù)荷率α確定。
當(dāng)f>0.5時(shí),按直線變化的持續(xù)負(fù)荷曲線計(jì)算F:
F=α 1/3(1-α)2(A3-2)
當(dāng)f
F=f(1 α)-α(A3-3)
式中α——代表日最小負(fù)荷率;
f——代表日平均負(fù)荷率。
A4在計(jì)算過程中應(yīng)考慮負(fù)荷電流引起的溫升及環(huán)境溫度對(duì)導(dǎo)線電阻的影響,具體按下式計(jì)算:
R=R20(1 β1 β2)(Ω)(A4—1)
β1=0.2(Ipj/I20)2(A4—2)
=α(Tpj-20)(A4—3)
式中R20——每相導(dǎo)線在20℃時(shí)的電阻值,可從手冊中查得單位長度值,Ω
β1——導(dǎo)線溫升對(duì)電阻的修正系數(shù);
β2——環(huán)境溫度對(duì)電阻的修正系數(shù);
I20——環(huán)境溫度為20℃時(shí),導(dǎo)線達(dá)到容許溫度時(shí)的容許持續(xù)電流,A;其值可通過有關(guān)手冊查取,如手冊給出的是環(huán)境溫度為25℃時(shí)的容許值時(shí),I20應(yīng)乘以1.05;
Ipj——代表日(計(jì)算期)平均電流,A;
Tpj——代表日(計(jì)算期)平均氣溫,℃;
α——導(dǎo)線電阻溫度系數(shù),對(duì)銅、鋁、鋼芯鋁線,α=0.004。
A5對(duì)于電纜線路,除按計(jì)算一般線路的方法計(jì)算線心中的電能損耗外,還應(yīng)考慮絕緣介
質(zhì)中的電能損耗,三相電纜絕緣介質(zhì)損耗電量為:
ΔAj=U2ωCtgαLt×10-3(kW?h)(A5-1)
C=ε/[18lg(γw/γn)](A5-2)
式中ΔAj——三相電纜絕緣介質(zhì)損耗電量,kW?h;
U——電纜運(yùn)行電壓,kV;
ω——角速度,ω=2πf,f為頻率,Hz;
C——電纜每相的工作電容,μF/km;
tgα——介質(zhì)損失角的正切值,按表A5選??;
L——電纜長度,km;
t——計(jì)算時(shí)段,h;
ε——絕緣介質(zhì)的介電常數(shù),按表A5選??;
γw——絕緣層外半徑,mm;
γn——線心半徑,mm。
表A5電纜常用絕緣材料的ε和tgα值
電纜型式εtgα
油浸紙絕緣
粘性浸漬不滴流絕緣電纜
壓力充油電纜4.0
3.50.0100
0.0100
O.0045
丁基橡皮絕緣電纜
聚氯乙烯絕緣電纜
聚乙烯電纜
交聯(lián)聚乙烯電纜4.0
8.0
2.3
3.50.050
0.100
0.004
0.008
注:tgα值為最高允許溫度和最高工作電壓下的允許值。
附錄A,線路電能損耗計(jì)算方法
A1本條是關(guān)于在線路等元件電阻損耗計(jì)算中采用均方根電流法計(jì)算的規(guī)定。電阻元件上
的電能損耗為:
ΔA=3R∫t0dt
由于I(t)是一隨機(jī)變量,一般不能以解析式表示,所以依近似積分原理,對(duì)計(jì)算期均分
為n個(gè)時(shí)段,設(shè)每個(gè)時(shí)段Δt內(nèi)的負(fù)荷電流不變且等于其正點(diǎn)小時(shí)的電流,則:n?Δt=t。
(Δt)/t=()/n=
Ijf=
式中Ijf——計(jì)算期各時(shí)段電流的均方根值。
由上可知采用均方根電流法計(jì)算,實(shí)際上考慮了計(jì)算期的負(fù)荷特性,當(dāng)Δt愈小時(shí)愈符合客觀實(shí)際。
A2本條是關(guān)于采用計(jì)算期平均最大電流計(jì)算時(shí)的有關(guān)問題的說明。
因?yàn)橛?jì)算期(一般為一日即代表日)平均電流未能反映負(fù)荷曲線的形狀,所以應(yīng)以負(fù)荷曲線形狀系數(shù)反映負(fù)荷曲線形狀對(duì)電能損耗計(jì)算的影響。負(fù)荷形狀系數(shù)應(yīng)建立在概率統(tǒng)計(jì)方法上,根據(jù)負(fù)荷曲線的特征值,如平均負(fù)荷率、最小負(fù)荷率、功率或負(fù)荷電流的最大值、平均值、最小值等確定。對(duì)于一些難以獲得每時(shí)段實(shí)測資料的情況或?yàn)榱藴p少實(shí)測工作量,可以用計(jì)算期平均電流或最大電流來代替。
計(jì)算期平均電流和均方根電流以及最大電流之間的等效關(guān)系為:
=K2=F
K=Ijf/Ipj
F=/
式中K——負(fù)荷曲線形狀系數(shù);
F——損失因數(shù)。
又因平均負(fù)荷率為:
f=Ipj/Imax
所以,F(xiàn)=K2f2,將K、F的表達(dá)式代人用均方根電流計(jì)算電能損耗的表達(dá)式得:
平均電流:ΔA=3K2Rt×l0-3(kW?h)
最大電流:ΔA=3FRt×10-3(kW?h)
關(guān)于負(fù)荷曲線形狀系數(shù)K2和損失因數(shù)F的確定,可將日負(fù)荷曲線概化歸結(jié)為按直線變化或按二階梯變化兩種類型的負(fù)荷曲線,見圖A2。
圖A2中α=Imin/Imax為最小負(fù)荷率,ε為最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間。根據(jù)上述簡化,可得出按直線變化和按二階梯變化負(fù)荷曲線的負(fù)荷曲線形狀系數(shù)K2及損失因數(shù)F的計(jì)算式。對(duì)于工業(yè)用戶比重大的負(fù)荷用按直線變化的負(fù)荷曲線計(jì)算較合理;對(duì)于照明、農(nóng)電、單班生產(chǎn)用戶為主的負(fù)荷曲線,則按二階梯變化負(fù)荷曲線計(jì)算較合理。
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