【10KV配電網(wǎng)的線路損耗探究及電能計(jì)量探究4500字（論文）】

KV配電網(wǎng)的線路損耗研究及電能計(jì)量研究摘要：電能是國(guó)家人民不可或缺的經(jīng)濟(jì)命脈，始終起著極其關(guān)鍵的功效。合理有效的使用電能和降低電能的消耗不但可能夠使成本大大的減少，而且對(duì)于社會(huì)進(jìn)程的貢獻(xiàn)意義重大。在理論上對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行線路損耗計(jì)算，可以有效降低能耗，對(duì)資源的節(jié)省，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力具有深遠(yuǎn)的影響。本文對(duì)于10kV配電線路，詳細(xì)分析了影響其理論線損計(jì)算的因素。并選擇電能計(jì)量對(duì)其進(jìn)行深入的研究。依據(jù)輸電線路和電力變壓器的數(shù)據(jù)，整理出輸電線路和電力變壓器的等效電路。并利用對(duì)配電線路的數(shù)據(jù)展開(kāi)分析，建立出線路上各個(gè)電路元件的等效模型。最后，在電能計(jì)量的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)意義上的電能計(jì)量進(jìn)行了很大的改良。關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)絡(luò)；線路損耗；降損目錄TOC\o"1-3"\h\u26831110KV配電網(wǎng)線路損耗電能計(jì)量和10KV配電網(wǎng)線路損耗率 123661.1.1含泥量控制不嚴(yán) 1172281.1.2碎石表面特征及顆粒形狀不符合要求 13242計(jì)算配電網(wǎng)10KV配電網(wǎng)線路損耗所需數(shù)據(jù) 121473配電網(wǎng)元件參數(shù)損耗計(jì)算 2244783.1輸電線路的參數(shù) 2176873.1.1單位長(zhǎng)度下線路的阻值 2953.1.2單位長(zhǎng)度的線路的電抗 2173743.1.3單位長(zhǎng)度下線路的電導(dǎo) 2123033.2配電網(wǎng)輸電線路的等效電路 3172493.3變壓器的參數(shù)以及等效電路 3199484結(jié)論 315417參考文獻(xiàn) 415417附錄 6引言發(fā)電廠產(chǎn)生的電能，在電網(wǎng)傳輸，電壓，配電的各個(gè)環(huán)節(jié)造成的損失，稱為電網(wǎng)的功率損耗，又稱為線損。電網(wǎng)線損是指發(fā)電廠（站）的點(diǎn)能與電力用戶消耗的電能之差。線損的理論特征是電能以熱和電暈的形式在電路元件四周的空間中損失，這意味著電網(wǎng)線路損耗是一種物理學(xué)中的現(xiàn)象，是線損中不可避免的一部分。線損在電能生產(chǎn)中是非常重要的技術(shù)指標(biāo)，也是度量一個(gè)電能企業(yè)技術(shù)水平和管理水平的標(biāo)準(zhǔn)。減少配電網(wǎng)絡(luò)線路損耗是提高電能企業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要方法之一。在國(guó)家大型和中性供配電企業(yè)，中主要的線路損耗為10kV及以內(nèi)電力線路損耗。針對(duì)線損產(chǎn)生的原因及其負(fù)面影響，了解不同的線損計(jì)算方法，根據(jù)實(shí)際情況選擇最有效的方式，精準(zhǔn)剖析計(jì)算配電網(wǎng)線路損耗，依據(jù)精準(zhǔn)結(jié)果判定影響經(jīng)營(yíng)成本的過(guò)大線路損耗點(diǎn)。對(duì)于這一些損耗大的線路，對(duì)于其不同的特征采用不一樣的系統(tǒng)性的解決方案，從而實(shí)現(xiàn)合理有效的降損，提高經(jīng)濟(jì)實(shí)力。110KV配電網(wǎng)線路損耗電能計(jì)量和10KV配電網(wǎng)線路損耗率發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能必須經(jīng)過(guò)輸，變電，配電設(shè)備。由于這些設(shè)備的阻抗，當(dāng)電能通過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電能損耗，并以熱能的形式在周?chē)橘|(zhì)中丟失。這種功率損耗稱為10KV配電網(wǎng)線路損耗。根據(jù)國(guó)家電力公司電力行業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)，通過(guò)減少供電和售電來(lái)計(jì)算線路損耗，深刻反應(yīng)了電網(wǎng)在研究、設(shè)計(jì)上的技術(shù)水準(zhǔn)和在運(yùn)行過(guò)程中管理水平。電網(wǎng)中線路損耗占電網(wǎng)線路供電電能計(jì)量的百分比是線路損耗率，又稱失電率。式中單位電能計(jì)量是kw/h，萬(wàn)kw/h或億kw/h。在現(xiàn)實(shí)生活中，線路損耗有兩種類(lèi)型，一個(gè)是實(shí)際10KV配電網(wǎng)線路損耗，另一個(gè)是理論10KV配電網(wǎng)線路損耗。因此，10KV配電網(wǎng)線路損耗率也有兩個(gè)對(duì)應(yīng)的值，即實(shí)際10KV配電網(wǎng)線路損耗率和理論10KV配電網(wǎng)線路損耗率。公式如下因?yàn)?0KV配電網(wǎng)線路損耗率與10KV配電網(wǎng)線路損耗量相比是不相同的變量，它是一個(gè)相對(duì)的值，所以10KV配電網(wǎng)線路損耗率是表示配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)安排是否合適，是否能夠有效實(shí)用的運(yùn)行的重要參考。1.1.1含泥量控制不嚴(yán)骨料表層粘附的泥土、泥漿、土壤有機(jī)質(zhì)、硫化及氯酸鹽、石灰粉等，會(huì)影響到和水泥的黏結(jié)，使混凝土的強(qiáng)度減低，另外還會(huì)增多混凝土的耗水量、進(jìn)而擴(kuò)大混凝土的伸縮。1.1.2碎石表面特征及顆粒形狀不符合要求帶有過(guò)量的針狀顆粒（顆?？傞L(zhǎng)度超過(guò)該顆粒所在粒級(jí)的均值粒度的2.4倍）及片狀顆粒（厚度低于均值粒度的4倍）。針、片狀顆粒不但自身非常容易斷裂，危害混凝土的強(qiáng)度，并且會(huì)提升骨料的空隙率；并危害混凝土拌合物的工作性能指標(biāo)。2計(jì)算配電網(wǎng)10KV配電網(wǎng)線路損耗所需數(shù)據(jù)理論線路耗損的計(jì)算一般分為兩種：第一種是配電網(wǎng)具體結(jié)構(gòu)參數(shù)，比如電力設(shè)施在運(yùn)行中的詳細(xì)信息；第二種是在運(yùn)行過(guò)程中的詳細(xì)數(shù)據(jù)。由于配電網(wǎng)中設(shè)備的結(jié)構(gòu)參數(shù)很難發(fā)生變化，在實(shí)際運(yùn)算過(guò)程中可以算作是已知量：而運(yùn)行數(shù)據(jù)則是由電路電流、電路電壓、電路負(fù)載等0-24小時(shí)表示的曲線，所以很難獲得所有的數(shù)據(jù)。因此，除了計(jì)算精度外，還可以嘗試收集運(yùn)行數(shù)據(jù)，以滿足計(jì)算的要求。電氣設(shè)施的主要參數(shù)有：配電線路每一段落的長(zhǎng)度，電抗的數(shù)值，電阻的數(shù)值，元件的導(dǎo)電率，配電線路內(nèi)變壓器等有關(guān)銘牌上給出的數(shù)值，電容相關(guān)的各種數(shù)值，配電網(wǎng)線路內(nèi)第二次供電的各種參數(shù)數(shù)據(jù)以及配電網(wǎng)絡(luò)接線部分的主接線圖。運(yùn)行數(shù)據(jù)主要包括：表示小型電廠，變電站，線路等在24時(shí)間內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，電流電壓，功率因數(shù)，功率，電流和日負(fù)荷記錄，輸出，輸入的功率。根據(jù)當(dāng)天記錄的負(fù)荷，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，能夠發(fā)現(xiàn)負(fù)載是不變的，可以在此基礎(chǔ)上記錄每天的負(fù)荷曲線以及電網(wǎng)運(yùn)行方式的數(shù)值（包含走勢(shì)，負(fù)荷）；負(fù)載在線路最前端的運(yùn)算流程，電氣設(shè)施在計(jì)算中的每一次的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間；用戶專(zhuān)用線路；在24時(shí)的時(shí)間內(nèi)，負(fù)載使用的變壓器高電壓和低電壓方的電流和電壓的大小，功率和電能的數(shù)值，功率因數(shù)的數(shù)據(jù)等。然而，必須指出的是，在電力系統(tǒng)10KV配電網(wǎng)線路損耗計(jì)算中需要收集大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)。所以，我們?cè)趯?duì)10KV配電網(wǎng)線路損耗進(jìn)行計(jì)算的同時(shí)，必須想到盡量少的運(yùn)用在配電線路中得到的數(shù)據(jù)，做到能夠簡(jiǎn)單快捷，但要必須達(dá)到規(guī)定的要求，保持良好的精確度。3配電網(wǎng)元件參數(shù)損耗計(jì)算3.1輸電線路的參數(shù)供電系統(tǒng)中有電纜線和架空電纜。由于埋地電纜線的成本費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于架空電纜，因而大部分電力網(wǎng)采用架空電纜，其等效電路和主要參數(shù)完全相同。接下來(lái)關(guān)鍵分析主要參數(shù)和等效電路。在配電線路中，有這幾個(gè)恒定的參數(shù)：3.1.1單位長(zhǎng)度下線路的阻值輸電線路中的主動(dòng)電阻能量損失和功率損失是由電阻值來(lái)確定的。由于與電路中的電流息息相關(guān)，所以可以用串聯(lián)參數(shù)才進(jìn)行表示。公式表示為：其中r1是傳輸線上的每單位長(zhǎng)度的電阻值(Ω/km)，ρ是所選材料的電阻率(Ωmm2/km)，s是使用的導(dǎo)線的橫截面的大小(mm2)。經(jīng)過(guò)校正后，最貼近真實(shí)數(shù)據(jù)的電阻值為：鋁的大小為31.5，銅的大小為18.8。由于驅(qū)膚效應(yīng)和應(yīng)用多股扭曲線使材料略大于直流電阻。由于溫度的原因，輸電線路的導(dǎo)線阻值在不同溫度時(shí)會(huì)發(fā)生改變，如果需要精準(zhǔn)的測(cè)量，溫度表示為t時(shí)的值可按以上公式修改：α是溫度系數(shù)，不同材料的溫度系數(shù)是不同的，鋁的溫度系數(shù)為0.0037，銅的溫度系數(shù)為0.00381。3.1.2單位長(zhǎng)度的線路的電抗當(dāng)交流電流在線路中通過(guò)導(dǎo)線時(shí)，有交變磁場(chǎng)包裹在通電線路四周，所以會(huì)產(chǎn)生電抗以及電感，它們的參數(shù)屬于同一類(lèi)型。根據(jù)電磁理論，在一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)，電抗可以改變，公式表示為：其中x1是輸電線路在單位長(zhǎng)度所產(chǎn)生的電抗（Ω/km），Dm是三相輸電線路在幾何意義上的距離的平均值（m）。對(duì)于銅和鋁以外的金屬絲，公式中的0.0156應(yīng)寫(xiě)成0156μr，μr是材料的相對(duì)滲透率。傳輸導(dǎo)線在電壓非常高的情況下能夠降低電暈在單位長(zhǎng)度下的損耗，并且可以降低電抗的大小。所以隨著導(dǎo)線的截面半徑的增加。導(dǎo)線的電抗的大小會(huì)越來(lái)越小。n指每相的分裂數(shù)。通常n>4后，x1的減少不那么顯著，因此通常取2到4；req是分裂導(dǎo)體的等效半徑。3.1.3單位長(zhǎng)度下線路的電導(dǎo)在電網(wǎng)線路中，電導(dǎo)指的是絕緣體的表層在線路電壓很高的條件下的漏電損失和電暈損耗，我們通常用g1來(lái)表示，單位S/km。稱為電導(dǎo)納。它的計(jì)算方法為：通過(guò)對(duì)公式的分析可知，當(dāng)電壓的級(jí)別發(fā)生改變時(shí)，幾何平均距離也會(huì)隨之產(chǎn)生很大的改變，因?yàn)殡娍垢鶕?jù)比例長(zhǎng)度和導(dǎo)納值隨Dm/r的增加而增加。此外，因?yàn)樵跀?shù)學(xué)上呈現(xiàn)出對(duì)數(shù)的關(guān)聯(lián)，小x1和b1在不同的線路中的改變程度很小，通常是0.4/km、2.8×10S/km。3.2配電網(wǎng)輸電線路的等效電路配電網(wǎng)在線路的布局上的有著很強(qiáng)的特征性，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)的分析，在數(shù)學(xué)理論上建立了一個(gè)較為精準(zhǔn)的模型，這個(gè)模型就是配電線路的分布參數(shù)數(shù)學(xué)模型。但在實(shí)際計(jì)算中，不一定要求精確的配電恒電路，通常精度不同，但依據(jù)配電線路的實(shí)際情況，選用不一樣精確度的等效電路，詳細(xì)如下：當(dāng)架空線路總長(zhǎng)度少于300千米，電纜線總長(zhǎng)度少于100千米時(shí)，我們通常使用集總參數(shù)的電路。假如導(dǎo)線總長(zhǎng)度為l，那樣配電線路中導(dǎo)線經(jīng)過(guò)了串聯(lián)獲得的總阻抗Z，并聯(lián)獲得的總電導(dǎo)Y都可以確定為集中參數(shù)，有Z=R+jX，Y=Z+GB當(dāng)架空線路的傳輸長(zhǎng)度滿足在100千米到1000千米之間時(shí)，依據(jù)電路在輸電線路中近似分布的模型，將相應(yīng)集總參數(shù)下的等效輸出模型相結(jié)合分布參數(shù)決定表示，當(dāng)電網(wǎng)線路總體的長(zhǎng)度超過(guò)1000公里，電纜超過(guò)300公里時(shí)，可建立精確的配電參數(shù)電路。,3.3變壓器的參數(shù)以及等效電路在一個(gè)完整的配電線路中，電力變壓器的連接方式并不是一定的，對(duì)于參數(shù)的計(jì)算并沒(méi)有像要求中那么精準(zhǔn)。所以，繞組變壓器參數(shù)計(jì)算的公式有一套具體的理論。繞組的電阻，線路的漏阻，電導(dǎo)和電納。可以根據(jù)變壓器銘牌給出的數(shù)據(jù)進(jìn)行粗略計(jì)算。首先要考慮繞組上的損耗，所以電阻R可以通過(guò)線損電能來(lái)計(jì)算上述公式中的每一單位名稱表示：PS-kw、UN-kv、SN-MVA。由于漏抗的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)大于繞組電阻的值，因此線損電能電壓可視為漏抗的壓降，可計(jì)算變壓器漏抗的X。變壓器空閑時(shí)，其損耗多為鐵損，即導(dǎo)納上的功率損耗，故變壓器的電導(dǎo)可得Gm。勵(lì)磁電流主要通過(guò)導(dǎo)納支路，可計(jì)算Bm,與電Bm相比，電導(dǎo)Gm大得多。4結(jié)論電能是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。在電能上的運(yùn)用上越精確熟練，國(guó)家的生產(chǎn)成本就會(huì)變得越來(lái)越低，對(duì)于科學(xué)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步意義重大。本文研究了線路損耗計(jì)算的現(xiàn)有式，對(duì)于10kV配電線路，詳細(xì)分析了影響其理論線損計(jì)算的因素。并選擇電能計(jì)量對(duì)其進(jìn)行深入的研究。根據(jù)輸電線路和電力變壓器的參數(shù)，歸納出輸電線路和電力變壓器的等效電路。并利用對(duì)配電線路的數(shù)據(jù)展開(kāi)分析，建立出線路上各個(gè)電路元件的等效模型。最后，在電能計(jì)量的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)意義上的電能計(jì)量進(jìn)行了很大的改良。改良后的電能計(jì)量能夠使電路最前端的電流形態(tài)參數(shù)和最大，最小電流近似值在-0.2與+0.01之間，滿足了同級(jí)理論計(jì)算方法的精度。然而從現(xiàn)實(shí)角度分析，新算法對(duì)數(shù)據(jù)的需要程度小，并且在精度上也達(dá)到了要求。并通過(guò)對(duì)10kV配電網(wǎng)電能計(jì)量分析計(jì)算，詳細(xì)探討了線路降低損耗的不同方式，找出降低損耗的有效方案。致謝大學(xué)的時(shí)光即將畫(huà)上圓滿的句號(hào)。在未來(lái)，我明白我需要進(jìn)步學(xué)習(xí)的地方還有很多，也更多的困難和未知在等著我，但是請(qǐng)大家放心，我會(huì)以積極樂(lè)觀的心態(tài)一以貫之，不斷學(xué)習(xí)和努力，腳踏實(shí)地，一步一個(gè)腳印走出人生每一個(gè)階段的精彩參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1]宋艷杰.10kV配電網(wǎng)的電能計(jì)量和線損管理分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2021,11(10):169-171.[2]沈偉強(qiáng),莫微威.淺析10kV配電網(wǎng)電能計(jì)量和線損管理[J].農(nóng)村電氣化,2021(01):78-79.[3]繆建東.10kV配電網(wǎng)的電能計(jì)量及線損管理分析[J].無(wú)線互聯(lián)科技,2020,17(24):63-64.[4]李華兵,郭勇.10kV配電網(wǎng)的電能計(jì)量及線損管理研究[J].數(shù)碼世界,2018(10):210.[5]孫哲,金玉,張肖飛,張茜.10kV配電網(wǎng)的電能計(jì)量及線損管理研究[J].南方農(nóng)機(jī),2018,49(16):182.[6]楊俊杰,孫惠斌,李宏偉,劉全民.簡(jiǎn)要分析10kV配電網(wǎng)的電能計(jì)量與線損管理[J].商業(yè)故事,2018(30):30.[7]劉春華,燕樹(shù)民,張軼格.淺談10kV配電網(wǎng)的電能計(jì)量及線損管理[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2018(11):119-120.[8]魯云鵬.10kV配電網(wǎng)的電能計(jì)量與線損管理[J].新技術(shù)新工藝,2017(12):112-114.[9]劉朝英.10kV配電網(wǎng)的電能計(jì)量和線損管理的研究[J].科技與創(chuàng)新,2017(10):62-63.[10]胡平娥,黃健.10kV配電網(wǎng)的電能計(jì)量及線損管理[J].電子制作,2017(03):209-210.[11]孔晶.配電網(wǎng)竊電技術(shù)與反竊電措施的研究[D].山東大學(xué),2018.[10]姜麗.淺析10KV配電網(wǎng)電能計(jì)量和線損管理[J].休閑,2020.[11]白濤.電能計(jì)量裝置誤差對(duì)配電網(wǎng)線損的影響[J].電力系統(tǒng)裝備,2021(21):2.[12]龐渝基,