電力網(wǎng)損耗分析論文

1、<p>　　《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》</p><p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　　題 目： 電力網(wǎng)損耗分析論文 </p><p>　　學(xué) 院： 物理與機電工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 電氣工程及其自動化

2、 </p><p>　　作者姓名： 白彥江 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 劉永科 職稱： 副教授 </p><p>　　完成日期： 2015 年 6 月 25 日</p><p>　　二○一五年 六 月</p><p&g

3、t;　　河西學(xué)院本科生課程設(shè)計任務(wù)書</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　關(guān)鍵詞1</b></p><p><b>　　引言2</b></p><

4、p><b>　　1 緒論3</b></p><p>　　1.1 電力系統(tǒng)概述3</p><p>　　1.2 電力系統(tǒng)負荷和負荷曲線4</p><p>　　1.3 電力系統(tǒng)中性點運行方式4</p><p>　　2 電力網(wǎng)損耗的分類與形成成因7</p><p>　　2.1

5、電力系統(tǒng)主要元件的參數(shù)及等效電路7</p><p>　　2.2 電力網(wǎng)損耗的分類11</p><p>　　2.3 技術(shù)線損產(chǎn)生的原因12</p><p>　　2.4 管理線損的成因17</p><p>　　3 降低線損的措施18</p><p>　　3.1 技術(shù)降損18</p>&l

6、t;p>　　3.2 管理降損27</p><p><b>　　4 結(jié)論27</b></p><p><b>　　參考文獻29</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　電力網(wǎng)中各元件產(chǎn)生的電能損耗之和, 稱為電力網(wǎng)損耗, 簡稱線損。

7、線損是供電企業(yè)重要的經(jīng)濟技術(shù)指標，體現(xiàn)了電力系統(tǒng)生產(chǎn)運行和經(jīng)營管理的水平。電網(wǎng)線損包括技術(shù)線損和管理線損，而技術(shù)線損又分為不變損耗和可變損耗。不變損耗與負載兩端的電壓呈正相關(guān)，而與負載大小無關(guān),又稱空載損耗；可變損耗與負載電流的平方成正比，又稱負載損耗。管理線損是指因管理工作不善,規(guī)章制度不健全等造成的損耗。本文通過深入分析線損的成因，提出了：提高電力網(wǎng)的功率因數(shù)、使輸配電變壓器處于經(jīng)濟運行狀態(tài)、調(diào)整電網(wǎng)電壓和電力線路的運行方式、平衡三

8、相負荷、改造電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及加強電力企業(yè)營業(yè)管理等一系列降損措施。并能夠針對某一特定的電網(wǎng)分布提出合理有效的降損措施。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電能損耗；不變損耗；可變損耗；無功補償；經(jīng)濟運行</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　國家電網(wǎng)公司的一份資料指出，全國僅變壓器的運行損耗量達到1100億kwh以上！</p&

9、gt;<p>　　這個數(shù)字意味著什么？意味著這個數(shù)字占去了全國總發(fā)電量的10%，而這個10%相當于3個中等省份的用電量之和！</p><p>　　當今世界，能源需求的增加和一次能源的不可再生性早已成為不爭的事實，金融危機在全球不斷蔓延和加劇。當節(jié)能減排、科學(xué)發(fā)展觀已成為一項社會責(zé)任時；當全球經(jīng)濟發(fā)展放緩、供電量增幅下降時；當500kV級電網(wǎng)逐漸成為我國的主力電網(wǎng)時，降低電力網(wǎng)的損耗的意義不言而喻！&

10、lt;/p><p>　　在電能的輸送和分配過程中, 電力網(wǎng)中各個元件所產(chǎn)生的功率損耗和電能損耗之和, 通稱為供電損耗, 簡稱線損。線損電量占供電量的百分比稱為線路損失率, 簡稱線損率,線損率是國家考核電力部門電能損耗水平的一項重要技術(shù)經(jīng)濟指標,電網(wǎng)線損是供電企業(yè)重要的考核指標之一，它直接影響企業(yè)的經(jīng)濟效益，體現(xiàn)了電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、生產(chǎn)運行和經(jīng)營管理的水平。在當前嚴峻的國際經(jīng)濟形勢下，能否以節(jié)能減排為契機、以科學(xué)發(fā)展觀

11、的指導(dǎo)思想統(tǒng)領(lǐng)全局，分別在技術(shù)上和管理上有效地降低線損，直接關(guān)系到電力企業(yè)各部門競爭力和經(jīng)濟效益能否得到提高。</p><p>　　本文詳細地論述了電網(wǎng)損耗的分類、成因及影響，對于電網(wǎng)各主要元件提出了線損的理論計算方法，分別從技術(shù)上和管理上提出了具體降低電網(wǎng)損耗的措施，并能夠針對某一實際電網(wǎng)的分布，進行實際調(diào)研、計算，繼而得出較為合理有效的降損措施，使電力網(wǎng)既能為用戶輸送高質(zhì)量的電能，又能安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟、高效地

12、運行。</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 電力系統(tǒng)概述</p><p>　　深入分析電力網(wǎng)電能損耗，首先必須對電力網(wǎng)及其相關(guān)聯(lián)的知識點有一個系統(tǒng)、全面的把握。</p><p>　　1.1.1 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)的定義 發(fā)電廠中生產(chǎn)出來的電能，通過電力網(wǎng)輸送給散布在各地的電

13、能用戶。由各級電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來的一個發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體，稱為電力系統(tǒng)[4]。</p><p>　　電力系統(tǒng)中各級電壓的電力線路及其聯(lián)系的變電所，成為電力網(wǎng)過稱電網(wǎng)。電網(wǎng)可按電壓高低和供電范圍大小分為區(qū)域電網(wǎng)和地方電網(wǎng)。區(qū)域電網(wǎng)供電范圍大，電壓一般在220kv以上。地方電網(wǎng)的供電范圍較小，最高電壓一般不超過110kv。</p><p>　　

14、1.1.2 電力系統(tǒng)的電壓等級 電力系統(tǒng)的能量輸送是靠電力線路來完成的，當輸送功率一定時，輸電電壓越高，電流越小，相應(yīng)的導(dǎo)線載流部分的截面積越小，相應(yīng)的導(dǎo)線投資也越??；但同時電壓越高，對耐壓的絕緣要求越高，桿塔、變壓器、斷路器等的投資也越大。綜合經(jīng)濟技術(shù)比較，對一定的輸送功率和輸送距離有一最合適的線路電壓。</p><p>　　（1）各級電壓的送電線路及其輸送能力如表1.1所示[1]:</p>

15、<p>　　表1-1 各級電壓的輸送能力</p><p>　　表注：表中額定電壓為線電壓。</p><p>　?。?）電網(wǎng)中主要設(shè)備的額定電壓</p><p>　　①發(fā)電機的額定電壓比同級電網(wǎng)的額定電壓高5%。因為電力線路允許的電壓偏差為，為使整個線路的平均電壓維持在額定值，線路首端的電壓宜較線路額定電壓高5%</p><p>

16、　?、陔娏ψ儔浩鞯念~定電壓要分成一次側(cè)和二次側(cè)兩部分來討論，而具體到每側(cè)的額定電壓又要依變壓器在電網(wǎng)中所處的位置而定，具體總結(jié)如下：</p><p>　　1.2 電力系統(tǒng)負荷和負荷曲線</p><p>　　1.2.1 電力系統(tǒng)負荷及分類 用電設(shè)備工作時，從電力網(wǎng)中取用的功率或電能稱為電力負荷。按用戶對供電據(jù)可靠性的要求不同和中斷供電在政治上的影響、經(jīng)濟上的損失差異，將其分為一級負

17、荷、二級負荷、三級負荷。其中一級負荷最重要，二級、三級次之。</p><p>　　負荷大小隨時間變化的圖形稱為負荷曲線?？筛鶕?jù)需要繪成有功負荷曲線和無功負荷曲線；根據(jù)時間變化長短繪成日負荷曲線、月負荷曲線、和年負荷曲線[1]。</p><p>　　1.2.2 負荷曲線及其特性系數(shù) （1）運行日荷曲線</p><p>　　以有功負荷為例，在一天內(nèi)每隔一定間隔將

18、有功功率的平均值記錄下來，在直角坐標系中以橫軸代表時間、縱軸代表功率，逐點繪成。負荷曲線下所包圍的面積表示一天24h的電能消耗。</p><p>　　= （1-1）</p><p><b>　?。?）年負荷曲線</b></p><p>　　一種是根據(jù)每天最大負荷的情況

19、，按一年365天逐一繪制，稱為運行年負荷曲線；另一種是電力負荷全年持續(xù)曲線，它以全年8760h為時間軸，以有功負荷的大小為縱軸。</p><p>　　一年內(nèi)的電能消耗。在全年持續(xù)曲線上找到，則必存在使</p><p>　　= （1-2）</p><p>　　稱為最大負荷年利用小時。的大小反

20、應(yīng)了設(shè)備利用的程度和用戶負荷的平穩(wěn)程度。同類型的電力用戶，盡管可能差別很大，但是很接近的；不同工作性質(zhì)和工作班制的用戶，相差很大。</p><p>　　1.3 電力系統(tǒng)中性點運行方式</p><p>　　中性點如何處理涉及許多方面，如對地絕緣、內(nèi)部過電壓、繼電保護、發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性等。為消除三次和三的整數(shù)倍次諧波，發(fā)電機定子繞組都采用Y連接。對于Y的中性點，通常有兩種處理方法，一是

21、不接地，另一種是為防護定子繞組過電壓而采用經(jīng)避雷器接地。變壓器Y接法線圈的中性點，目前有三種處理方法[1]：</p><p><b>　?。?）中性點不接地</b></p><p>　　10-35kv系統(tǒng)主要采取這種方式，因為此電壓等級主要承擔(dān)供配電任務(wù)，而在這種方式下，即使有一相接地，三相之間的電壓關(guān)系不變，仍能可靠為用戶供電，但非故障相的對地電壓變?yōu)榫€電壓，如圖1

22、-1所示：</p><p>　　圖1-1 中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障圖</p><p>　　系統(tǒng)正常運行時，各相的對地電壓為相電壓；發(fā)生單相接地時，如C相接地，則剩余A、B兩相的對地電壓轉(zhuǎn)換成為線電壓、,即變?yōu)樵瓉淼谋叮@然他們的對地電流也為正常時的倍。</p><p>　　= （1-3）<

23、;/p><p>　　式中 —為正常運行時，A相對地電容電流；</p><p>　　—為C相接地時，A相對地電容電流。</p><p>　　這樣C相的接地電流，即系統(tǒng)的對地電容電流為：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　在量值上=,顯然中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生一相接地時，系

24、統(tǒng)的對地電容電流變?yōu)樵瓉淼?倍。</p><p><b>　?。?）直接接地</b></p><p>　　110kv及以上電力系統(tǒng)和380/220V三相低壓系統(tǒng)都屬于這種情況。由于中性點的鉗位作用，發(fā)生單相接地時，非故障相的對地電壓不會改變，電氣設(shè)備的絕緣只需按相電壓考慮，這對于110kv及以上的高壓系統(tǒng)來說絕緣造價降低，是很有經(jīng)濟技術(shù)價值的。但單相接地短路相的短路接

25、地電流相當大，斷路器會立即動作，造成供電中斷。</p><p>　　對于380/220V三相低壓系統(tǒng)，由于要接單相設(shè)備，中性點直接接地可以減少中性點的電壓偏移，并可用來作為保障人身安全的“保護接零”。</p><p>　　（3）中性點經(jīng)消弧線圈接地</p><p>　　為避免單相接地時接地點出現(xiàn)斷續(xù)電弧，引起過電壓，在單相接地電流大于一定值的電力系統(tǒng)中，電源中性點必

26、須采取經(jīng)消弧線圈接地的運行方式。</p><p>　　消弧線圈是一個鐵心線圈，電阻很小、電感很大，當發(fā)生單相接地短路時，流過接地點的電流是對地地電容電流與經(jīng)過消弧線圈的電感電流之和，與方向相反，在接地點相互抵消，是兩者的量值差小于發(fā)生電弧的最小電弧電流，從而電弧不再發(fā)生。</p><p>　　一般中性點直接接地或經(jīng)小電阻接地方式的系統(tǒng)稱為大接地電流系統(tǒng)，中性點不接地或經(jīng)高阻抗接地的系統(tǒng)成為

27、小接地電流系統(tǒng)。</p><p>　　2 電力網(wǎng)損耗的分類與形成成因</p><p>　　2.1 電力系統(tǒng)主要元件的參數(shù)及等效電路 </p><p>　　2.1.1 輸電線路的參數(shù)及其等效電路 輸電線路的的架設(shè)方式分為架空線路和電纜線路兩類，由于電纜線路比架空線路的建設(shè)費用高很多，所以電力網(wǎng)中絕大多數(shù)都采用架空線路，但它們的參數(shù)及等效電路是相同的，下面就

28、分析一下其參數(shù)和等效電路[1]。</p><p>　　1.常用的輸電線路穩(wěn)態(tài)參數(shù)有：</p><p><b>　?。?）單位長度電阻</b></p><p>　　電阻——決定線路上的有功功率損耗和電能損耗，因其與線路電流有關(guān)，所以是串聯(lián)參數(shù)，符號是 ，可按下式計算：</p><p>　　=

29、 （2-1）</p><p>　　式中 —導(dǎo)線單位長度的電阻（/km）；</p><p>　　—導(dǎo)線材料的電阻率（·mm/km）；</p><p>　　—導(dǎo)線的額定截面積(mm)。</p><p>　　注：① 由于肌膚效應(yīng)和采用多股絞線使導(dǎo)線的實際電阻率略大于材料的直流電阻率，進行修

30、正后的電阻率：</p><p>　　鋁—31.5·mm/km，銅—18.8·mm/km；</p><p>　?、?實際使用時導(dǎo)線的電阻與溫度有關(guān)，計算或手冊查到的阻值均為20C時的值，在精度要求較高時，溫度為t時的值可由下式修正</p><p>　　= （2-2）</p><

31、;p>　　式中 為電阻溫度系數(shù)，對銅導(dǎo)線=0.00382，對鋁導(dǎo)線=0.0036</p><p><b>　?。?）單位長度電抗</b></p><p>　　電抗——當導(dǎo)線中通有交流電流時，在導(dǎo)線中及其周圍空間產(chǎn)生交變磁場，因而就存在電感和電抗，電抗是串聯(lián)參數(shù)。通過電磁場理論和整換位循環(huán)可每相單位長度電抗：</p><p>　　=(0.1

32、445lg+0.0157) （2-3）</p><p>　　式中 —導(dǎo)線單位長度電抗（/km）；</p><p>　　—三相導(dǎo)線之間的幾何均距（m）, =；</p><p>　　—導(dǎo)線的半徑（m）；</p><p>　　注：① 上式是對銅鋁導(dǎo)線而言的，當為其他材料時，式中的0.0157應(yīng)改為0.0

33、157，為該材料的相對磁導(dǎo)率。</p><p>　?、?對于超高壓線路，為了減少電暈損耗和單位長度電抗，普遍采用分裂導(dǎo)線，等效的增大了導(dǎo)線半徑，因而減少導(dǎo)線電抗，分裂導(dǎo)線電抗的計算公式：</p><p>　　=(0.1445lg+) （2-4）</p><p>　　式中 n—每相導(dǎo)線的分裂數(shù)，一般n4后的減少量愈來

34、愈不明顯，故通常取n=2~4；</p><p>　　—分裂導(dǎo)線的等值半徑；=</p><p>　　—分裂導(dǎo)線之間的距離（m）；</p><p><b>　?。?）單位長度電導(dǎo)</b></p><p>　　輸電線路電導(dǎo)用來反映絕緣子表面的泄露損耗和高壓電暈損耗的，用表示,單位為S/km。在實際工程中對不同電壓等級的架空線路

35、采取某些辦法來避免電暈損耗的產(chǎn)生，所以正常情況下，電暈損耗基本不發(fā)生，故一般計算時取=0。</p><p><b>　　（4）單位長度電納</b></p><p>　　電納是用來反映輸電線路對地電容效應(yīng)的，單位長度的電納用表示，單位為S/ km,其計算公式為：</p><p>　　=

36、 （2-5）</p><p>　　注：① 對于分裂導(dǎo)線，仍用上式計算電納，此時用等效半徑代替式中的即可，顯然分裂導(dǎo)線的對地電納要比單導(dǎo)線的大。</p><p>　　② 經(jīng)過以上分析不難發(fā)現(xiàn)，單位長度的電抗和電納均與的對數(shù)成比例，一般隨電壓等級升高導(dǎo)線半徑增大，幾何均距也隨之增大，且由于對數(shù)關(guān)系，，對各類導(dǎo)線變化不大，一般取0.4/km，2.8×10S/ km。而單位長度

37、電阻與導(dǎo)線半徑的平方成反比，所以隨電壓等級升高，導(dǎo)線半徑的增大，其電阻會大大減小，這就是為什么高壓輸電線的電抗遠遠大于電阻的緣故。</p><p>　　2．輸電線路的等效電路</p><p>　　由于線路分布的特點，其精確的數(shù)學(xué)模型應(yīng)是分布式的，即分布參數(shù)模型。但在實際計算中，并不一定采取精確的分布參數(shù)電路，而是要根據(jù)具體線路的長度情況而采取不同精確度的等效電路，具體如下：</p&g

38、t;<p>　　（1）當架空線路長度小于300km、電纜線路長度小于100km時，采用集總參數(shù)電路即可滿足要求。設(shè)線路長度為，線路串聯(lián)總阻抗,并聯(lián)總導(dǎo)納都是集中參數(shù)，有 ，</p><p>　　對應(yīng)的等效電路如圖2-1所示：</p><p>　　圖2-1 輸電線的等效電路</p><p>　?。?）當架空線路的長度在300km100

39、0km、電纜長度在100km300km時，采用近似的分布參數(shù)電路，即在集總參數(shù)上乘上相應(yīng)的系數(shù)形成的等效電路，集總參數(shù)仍為：</p><p>　　分布參數(shù)為： ，等效電路與圖2-1相同。 </p><p>　　其中、的計算公式可查閱參考文獻[2]。</p><p>　?。?）當架空線路長度大于1000km,電纜長度大于300km時，只能采

40、用精確分布參數(shù)電路。分布參數(shù) ，等效電路與圖2-1相同。</p><p>　　式中 、的計算公式可查閱參考文獻[2]，按照精確計算公式求解。</p><p>　　2.1.2 電力變壓器的參數(shù)及其等效電路 在電力系統(tǒng)中，變壓器的參數(shù)計算并不像電機學(xué)中那要求嚴密，電力系統(tǒng)中的變壓器一般不給出連接方式，其參數(shù)計算要求遠不如電機學(xué)中嚴格，而是有一套專用的參數(shù)計算公式。</p&

41、gt;<p>　　1.雙繞組變壓器的參數(shù)計算</p><p>　　根據(jù)變壓器名牌上提供的短路和空載實驗數(shù)據(jù)，可以粗略地求出：繞組電阻，漏抗，電導(dǎo)和電納。</p><p>　?。?）短路實驗求電阻和電抗（此時略去勵磁支路）</p><p>　　短路時三相有功損耗主要是繞組電阻消耗的功率。所以可由短路損耗計算電阻</p><p>　

42、　= （2-6） </p><p>　　注：① 取哪側(cè)值，得到的參數(shù)就是歸算到哪側(cè)的值。</p><p>　?、?表達式中各量單位分別為：是kw、是kv、是MVA，以下均同。</p><p>　　由于漏電抗遠大于繞組電阻，所以短路電壓近似看成是漏抗壓降，于是計算出變壓器漏電抗 </

43、p><p>　　= （2-7）</p><p>　　（2）空載實驗求勵磁電導(dǎo)和勵磁電納</p><p>　　空載損耗主要是鐵耗，即導(dǎo)納上的功率損耗，于是可計算出變壓器的電導(dǎo)</p><p>　　=

44、 （2-8）</p><p><b>　　式中單位為kw。</b></p><p>　　電納較電導(dǎo)大得多，勵磁電流主要流經(jīng)電納支路，由此可計算得</p><p>　　= （2-9）</p><p>　　變壓器的形等效電路如圖2-2所示

45、：</p><p>　　圖2-2 變壓器的等效線路</p><p><b>　　2.三繞組變壓器</b></p><p>　　在三繞組變壓器中，、、為各繞組電阻歸算到一次側(cè)的值，、、成為等效電抗或組合電抗，并不是各繞組的漏抗，也是都歸算到一次側(cè)。</p><p>　　（1）勵磁參數(shù)的求解，方法同雙繞組變壓器，不再贅述。&

46、lt;/p><p>　?。?）短路阻抗的求解</p><p>　　總體思路與雙繞組相同，也是進行三次短路實驗，然后將短路損耗拆分成三部分，然后根據(jù)公式計算電阻，求解電抗時是將短路電壓拆分成、、，然后根據(jù)公式計算電抗，其主要步驟： </p><p>　?、賹⑷味搪窊p耗歸算至額定容量得、、</p><p>　?、趯⑵洳鸱譃楦骼@組的短路損耗

47、 ，具體公式查閱參考文獻[2]</p><p>　?、郯词?=，將分別代入計算即可</p><p>　?、軐⑷味搪冯妷簹w算至額定容量得</p><p>　　⑤將其拆分為各繞組的短路電壓，，，具體公式參考文獻[2]</p><p>　?、?按式 =，將，，分別代入計算即可</p><p>　　2.2 電力網(wǎng)損耗的分類

48、</p><p>　　在電能的輸送和分配過程中，電力系統(tǒng)各元件產(chǎn)生的功率損耗和能量損耗，成為電力網(wǎng)損耗，又稱線損。線損電量占供電量的百分比稱為線路損失率, 簡稱線損率,線損率是國家考核電力部門電能損耗水平的一項重要技術(shù)經(jīng)濟指標,電網(wǎng)線損是供電企業(yè)重要的經(jīng)濟技術(shù)指標，它直接影響企業(yè)的經(jīng)濟效益，體現(xiàn)了電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、生產(chǎn)運行和經(jīng)營管理的水平。</p><p>　　按線損產(chǎn)生的原因，可分為技術(shù)

49、線損和管理線損。</p><p>　　2.2.1 技術(shù)線損 又稱理論線損，它是電網(wǎng)中各元件電能損耗的總稱，可過理論計算來預(yù)測，它又包括與電網(wǎng)傳送功率（電流）有關(guān)的部分——可變損耗和與電網(wǎng)傳送功率無關(guān)的部分——不變損耗。</p><p><b>　?。?）可變損耗</b></p><p>　　隨負荷電流的變動而變化, 與電流的平方成正比,

50、電流越大, 損失越大。亦即與負載的大小有關(guān)，故又稱負載損耗。</p><p><b>　　（1）不變損耗</b></p><p>　　與設(shè)備兩端的電壓有關(guān)，只要設(shè)備帶有電壓就要消耗電能，產(chǎn)生的電能損耗與設(shè)備兩端電壓的高低有著密切的關(guān)系。與負荷電流無關(guān)，亦即與所帶負荷的大小無關(guān)，故又稱空載損耗。</p><p>　　2.2.2 管理線損

51、指由于管理工作不善，規(guī)章制度不健全或執(zhí)行不力，以及其他不明因素等造成的損失，也稱為不明線損。它主要包括：</p><p>　?、?計量裝置本身的綜合誤差,計量裝置故障。② 營業(yè)工作中的漏抄、漏計、錯算及倍率差錯等。③ 客戶的違章用電、竊電。 ④ 供售電量抄表時間不同期。⑤ 統(tǒng)計線損與理論線損計算的統(tǒng)計口徑不一致。⑥ 以及理論計算的誤差等。</p><p>　　2.3 技術(shù)線損產(chǎn)生的原因&

52、lt;/p><p>　　2.3.1 傳輸線上的功率損耗 只考慮電力線路的串聯(lián)阻抗，忽略并聯(lián)導(dǎo)納，可得到電力線路的等效電路如圖2-3所示，其中、表示始末端電壓，表示傳送至末端的復(fù)功率。</p><p>　　圖2-3 輸電線路的簡化等效電路</p><p>　　由 = （2-10

53、）</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　由此可見，由于電阻的存在，在線路上傳遞功率,必然引起功率損耗。并且因為線路電阻是串聯(lián)參數(shù)，所以功率損耗與電流的二次方成正比，系可變損耗。線路電阻越大，功率損耗也越大。</p><p

54、>　　在工程實際中，通常要計算線路上的年電能損耗，假定電網(wǎng)的負荷保持為最大值不變，即功率損耗始終為最大負荷時的值，經(jīng)過后，網(wǎng)絡(luò)的電能損耗與全年的相同，稱為最大負荷損耗時間，單位為h,其值可由年負荷曲線確定。</p><p>　　在緒論中，我們已知道年最大負荷利用小時決定于有功負荷曲線，而現(xiàn)在提出的必須用視在功率負荷曲線求，亦即決定于視在功率負荷曲線。因為很多用電設(shè)備在晚間輕負荷時，從電網(wǎng)吸收的有功功率大大減

55、少，而設(shè)備所需要用來勵磁的無功功率是基本不變的，功率因數(shù)變壞，故通常視在功率曲線較有功負荷曲線要平坦些。所以如果兩個用戶的有功負荷曲線相同，雖然相同，但只要功率因數(shù)不同，則所得到的值也不同。</p><p>　　因此，只要知道線路的與，就可以查閱相關(guān)表格得到線路的值，進而求出線路的年電能損耗：</p><p>　　= （2-13）</p><

56、;p>　　式中 —為一年內(nèi)最大負荷時的有功功率（kw）；</p><p>　　—為年電能損耗（kwh）； </p><p>　　2.3.2 變壓器上的功率損耗 根據(jù)緒論中變壓器的等效電路，變壓器中即存在著有功電能損耗和無功電能損耗。以有功損耗為例，勵磁電導(dǎo)是表征鐵耗的電阻，其上的功率損耗又稱空載損耗或不變損耗，與負荷大小無關(guān)，僅受電源電壓的影響；繞組電阻上的損耗稱為短路損耗或

57、可變損耗，與負荷電流的大小有關(guān)。</p><p>　?。?）當電壓為額定值時，變壓器上的有功功率損耗：</p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　式中 —變壓器的額定空載有功損耗（kw）；</p><p>　　—變壓器的額定短路有功損耗（kw）；</p><p>　　—

58、變壓器實際的視在功率（KVA）；</p><p>　　—變壓器的額定視在功率(KVA），==，稱為負載系數(shù)或變壓器的利用率。</p><p>　　同時可以推出變壓器的有功損耗率</p><p>　　= （2-15）</p><p>　　其效率 1-

59、 （2-16）</p><p>　　（2）當電壓為額定值時，變壓器上的無功功率損耗：</p><p><b>　?。?-17）</b></p><p>　　式中 —變壓器額定空載無功損耗，即空載時所消耗的勵磁功率；</p><p>　　—變壓器額定短路無功損耗，額定負載時所消耗

60、的漏磁功率。</p><p>　　有時還會用到綜合功率損耗,其表達式為：</p><p>　　= （2-18）</p><p>　　式中 —為無功經(jīng)濟當量。</p><p>　　在工程實際中常要計算年電能損耗 ：</p><p>　　==（k

61、wh） （2-19）</p><p>　　式中 n—并聯(lián)運行的變壓器臺數(shù)；</p><p>　　—變壓器的最大負荷；</p><p>　　t—變壓器每年投入運行的小時數(shù)；</p><p>　　—最大負荷損耗小時；</p><p>　　2.3.3 電力系統(tǒng)中的無功需求量大，功率因數(shù)低 隨著我國電

62、力事業(yè)的迅猛發(fā)展，城市電力需求不斷增長，工礦企業(yè)大量采用感應(yīng)電動機和其它感性用電設(shè)備，這些設(shè)備是滯后功率因數(shù)運行的，它們除了吸收系統(tǒng)的有功功率外,還需要電力系統(tǒng)提供大量的感性無功功率才得以正常運行，其中以三相交流異步電動機的無功功率為主，它們約占整個電網(wǎng)無功消耗的60%。</p><p>　　異步電機定子電流中勵磁電流所占的成分很大，約為額定電流的20%-50%。這是因為異步電機的主磁路中含氣隙，氣隙的磁阻大，磁

63、導(dǎo)小，產(chǎn)生同樣的磁通所需要的勵磁電流大，這樣就使得異步電機的勵磁電流值較大，所需要的無功率較大，功率因數(shù)也不高,結(jié)合下面給出的異步電機的相量圖，如圖2-4。此外異步電動機在空載或輕載時，即所謂“大馬拉小車”的情況，定子電流主要是用于勵磁的勵磁電流，功率因數(shù)相當?shù)停枰臒o功相對增加。還有變壓器等電力設(shè)備都需要一定的無功功率來提供勵磁。</p><p>　　圖2-4 三相異步電機相量圖</p>&l

64、t;p>　　根據(jù)，在所需有功功率不變的情況下，經(jīng)輸電線路傳送無功功率必然會使總的視在功率變大，由可得傳輸線上的電流會變大，電源提供的電流增大，不僅增加了電源的負擔(dān)，而且使得線路上的電能損耗大大增加。</p><p>　　2.3.4 電力網(wǎng)中的輸配電變壓器不能處于經(jīng)濟運行狀態(tài) 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，用電負荷也快速增長，從而使一些已處于滿載或接近于滿載的變壓器的負荷增加，線路的損耗增大；有些地方由于經(jīng)濟出

65、現(xiàn)衰退，導(dǎo)致用電負荷下降，造成輸配電變壓器輕載甚至空載，在這種情況下二次側(cè)輸出功率很少，亦即一次側(cè)電流中的有功成分很少，主要是勵磁的無功電流，雖然負載電流減少使得可變損耗減少，但是鐵心損耗（不變損耗）保持不變，即輕載時總的損耗基本不變，這樣效率降低，損耗相對增大，功率因數(shù)也很低，長期運行很不經(jīng)濟[6]。</p><p>　　根據(jù)變壓器的效率公式（2-16），進行求導(dǎo)，不難得到當負載損耗（銅耗）和空載損耗（鐵耗）相

66、等時，即滿足式：</p><p>　　=或== （2-20）</p><p>　　此時變壓器的損耗最小，效率最高。</p><p>　　式中 —為前面提到的負載系數(shù)；</p><p>　　—稱為最佳負載系數(shù)。</p><p>　　因電網(wǎng)建設(shè)水平和地方電力需求不平衡而導(dǎo)

67、致負載損耗和空載損耗不平衡，從而造成電力變壓器不能處于經(jīng)濟運行狀態(tài)，引起電能損耗的增加。</p><p>　　2.3.5 三相負荷不平衡 在電力系統(tǒng)中，由于三相負荷平衡沒有引起人們的足夠重視，一些工作人員素質(zhì)低，沒有三相負荷平衡的概念，施工中隨意接單相負荷，或者線路雖為三相四線制，但是沒有注意到把單相負荷均衡的分配到三相上，造成某相或某兩相負荷過多，加重了三相不平衡度，致使低壓電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性差，線損

68、率較高，從而影響系統(tǒng)的安全運行。</p><p>　　設(shè)三相電流的平均值為，最大一相的電流為，則不平衡度為：</p><p>　　= （2-21）</p><p>　　下面會分析到，三相不平衡度越大，電能損耗就越大。</p><p>　　規(guī)程規(guī)定變壓器出口處的三相負荷不平衡度不大于

69、10%，干線及主要支線首端三相負荷不平衡度不超過20%。三相負荷不平衡不僅會造成變壓器和輸電線路的損耗增加，同時也會給用電設(shè)備帶來眾多不良的影響。</p><p><b>　　1.對變壓器的影響</b></p><p>　　（1）增加變壓器的損耗[9]</p><p>　　根據(jù)前幾節(jié)的內(nèi)容可知，變壓器的損耗包括負載損耗（可變損耗）和空載損耗（不

70、變損耗），正常運行情況下變壓器的運行電壓基本不變，空載損耗就基本為一個常量，而負載損耗則與負荷電流的平方成正比，在三相負荷不平衡的情況下，變壓器的負載損耗可看成是三只單相變壓器的負載損耗之和。設(shè)變壓器的各相負載損耗分別為、、，各相的二次側(cè)負荷電流為、、，為變壓器的相電阻，對于各相有=，=，=。變壓器的損耗的表達式為：</p><p>　　++3 （2-22）</p

71、><p>　　當===時，即三相負荷達到平衡時，變壓器的損耗最小為 ++=3。</p><p>　　當變壓器運行在最大不平衡時，即=3，==0時，==9。</p><p>　　通過比較，可看出，變壓器運行于最大不平衡時的負荷損耗是平衡狀態(tài)時的3倍。</p><p>　　（2）三相負荷不平衡會造成嚴重?zé)龤ё儔浩鞯暮蠊?lt;/p><

72、p>　　在三相負荷不平衡時，必然會產(chǎn)生零序電流，進而在鐵心中產(chǎn)生零序磁通，由于電力變壓器大部分都是三相鐵心式變壓器，各相磁路是相互關(guān)聯(lián)的，零序磁通不能像基波正序磁通那樣以其它兩相鐵心為流通路徑，只能以鐵心周圍的油，油箱壁及部分鐵軛等形成通路。這樣零序磁通就會在這些部件中產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗，引起油箱壁局部過熱，溫度升高，絕緣材料受到高溫的影響，絕緣老化加快，同時變壓器油過熱，引起油質(zhì)劣化，嚴重時將導(dǎo)致變壓器燒毀[3]。 <

73、/p><p>　　2.對線路的影響[9]</p><p><b>　　（1）增加線路損耗</b></p><p>　　三相負荷不平衡會增加線路的電能損耗，其大小與三相的不平衡度有關(guān)，特別是對于三相四線制的供電線路來講，由于中性線較細，其電阻約為相線的2倍，在負荷不平衡時引起的損耗將更大。</p><p>　　某三相四線制線路

74、，當負荷平衡時，各相的電流為,中線無電流，線路的有功損耗為=3。</p><p>　　當負荷嚴重不平衡，都集中在一相上時，該相電流為3,同時中線電流為3,線路的功率損耗為=2=18=6。</p><p>　　可見最大不平衡時的電能損耗將是平衡時的6倍，并且實際上中性線的電阻都是遠大于相線電阻的，至少為其2倍，這樣三相負荷不平衡增加的功率損耗會更大。</p><p>

75、　　（2）可能造成燒斷線路，燒毀開關(guān)設(shè)備的后果。</p><p>　　在嚴重最大不平衡時，重負荷相的電流過大，增大為正常運行時的3倍，超載過多。由于發(fā)熱量與電流的平方成正比，電流變?yōu)?時，發(fā)熱變?yōu)樵瓉淼?倍，將造成該相導(dǎo)線溫度的垂直上升，以致燒斷。由于中線的電阻更大，中線燒斷的幾率將更大。</p><p>　　同理在配電屏上，造成開關(guān)重負荷相燒壞、接觸器重負荷相燒壞，因而造成整機損壞的嚴重

76、后果。</p><p>　　3.對異步電動機的影響[3]</p><p>　?。?）三相負載的不平衡引起了三相電壓的不平衡，通過對稱分量法可將不對稱電壓分解為三個對稱分量，即零序、正序、負序。負序電壓通過電機后，會產(chǎn)生與正序電壓相反的旋轉(zhuǎn)磁場，進而產(chǎn)生反向電磁轉(zhuǎn)矩，起制動作用，使電動機的電磁轉(zhuǎn)矩減少，過載能力下降，輸出的功率也大大減少。</p><p>　?。?）根

77、據(jù)異步電動機的負序等效電路如圖2-5所示，其中是一比較小的數(shù)值，勵磁支路的阻抗相對較大，可將其忽略掉，這樣負序阻抗就約為短路電阻,因而數(shù)值較小，即使有較小的負序電壓也會產(chǎn)生較大的負序電流，三相電流為正序和負序的疊加，結(jié)果會使其中某一相或兩相的電流過大，銅耗增加，發(fā)熱嚴重，長期運行絕緣將遭到破壞。</p><p>　　圖2-5 三相異步電動機的負序等效電路</p><p><b>

78、　　4.對用戶的影響</b></p><p>　　三相負荷不平衡，必將增大線路中的電壓降，降低電能質(zhì)量，影響用戶電器的正常使用輕則帶來不便，重則帶來重大經(jīng)濟損失，中線燒斷還可能造成用戶大量低壓電器被燒毀的事故。</p><p>　　2.3.6 電網(wǎng)構(gòu)造不合理，不能處于經(jīng)濟運行方式 近幾年城市用電量增長速度明顯快于城網(wǎng)建設(shè)速度，而電網(wǎng)的建設(shè)改造資金又嚴重不足，電網(wǎng)發(fā)展長期

79、滯后，中低壓配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，造成線路老化，供電半徑過長，呈現(xiàn)迂回供電。許多10kv線路長期處于過載或滿載的狀況。尤其是居民區(qū)的低壓配電網(wǎng)配置水平低，容量不足，低壓引戶線年久失修，導(dǎo)線截面積小，從而線損增大。</p><p>　　電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜冗長，電壓等級過多并且偏低，導(dǎo)致負載損耗較大。對于一個電網(wǎng)來說，電網(wǎng)的負載損耗和空載損耗相等時，電網(wǎng)的效率最高，損耗最小。實際中的電網(wǎng)因建設(shè)水平和地方電力需求不平衡而使空載

80、損耗與負載損耗不相等，有的電網(wǎng)的用電負荷上升快而電網(wǎng)建設(shè)速度慢，有的電網(wǎng)建設(shè)速度超前。總之，電網(wǎng)的負載損耗往往不等于空載損耗，電網(wǎng)不能處于經(jīng)濟運行狀態(tài)。</p><p>　　2.4 管理線損的成因</p><p>　　隨著電力事業(yè)的發(fā)展，用電負荷的不斷增加，電力企業(yè)的營業(yè)管理跟不上使得偷電漏電現(xiàn)象時有發(fā)生；計量設(shè)備不準確嚴重影響到線損計算的準確性；工作人員業(yè)務(wù)水平低，責(zé)任心差使抄錯、漏抄

81、的現(xiàn)象時有發(fā)生，等等這些因素使的管理線損明顯上升。</p><p>　　2.4.1 計量設(shè)備不準確 電力系統(tǒng)中很多計量裝置準確度低，丟失很多電量。如計量設(shè)備產(chǎn)品不合格，計量方式不當，有高供低計的現(xiàn)象發(fā)生；互感器的誤差變比較大；電能表性能不好，負向誤差大；計量二次回路配置不當，倍率錯誤等原因均會不同程度地造成線損的升高。</p><p>　　2.4.2 線損理論計算水平低 線

82、損的理論計算對線損管理工作起指導(dǎo)和促進作用。相當一部分電力企業(yè)對線損計算的重要性認識不夠，線損計算的水平也比較低，基本上是人工手算，即使有線損計算程序，也只是將其結(jié)果作為參考或根本不用。而且線損計算周期太長，一般在線路沒有改動的情況下，1或2年才計算一次。同時對計算結(jié)果分析的深度也不夠。而實際上線損計算管理應(yīng)作為一項日常的工作去做，這樣才能及時地掌握電網(wǎng)運行的真實情況，從而有針對性的采取降損措施。</p><p>

83、;　　2.4.3 管理上存在漏洞 由于在抄收工作方面存在少抄、漏抄、抄表不到位等現(xiàn)象，造成售電量減少，線損增加。同時各個地方存在不同程度的竊電行為且屢禁不止，這也是造成線損居高不下的重要原因，這些都給電力部門造成巨大的經(jīng)濟損失。</p><p>　　3 降低線損的措施</p><p><b>　　3.1 技術(shù)降損</b></p><p&

84、gt;　　降低電力網(wǎng)損耗是供電企業(yè)提高經(jīng)濟效益最根本、最直接的手段，而技術(shù)降損又是最明顯、最有成效的。下面總結(jié)一下電網(wǎng)常用的技術(shù)降損措施。</p><p>　　3.1.1 改善網(wǎng)絡(luò)中的無功功率分布，設(shè)法提高功率因數(shù) 減少線路中傳輸?shù)臒o功功率，設(shè)法提高功率因數(shù)既能降低電力網(wǎng)損耗，又能改善電壓質(zhì)量提高電網(wǎng)運行水平。提高功率因數(shù)是最直接、最有效的降損節(jié)能技術(shù)，同時又是一項復(fù)雜的涉及面廣的系統(tǒng)工程。</p&

85、gt;<p>　　1.提高功率因數(shù)，以降低線路和變壓器的功率損耗</p><p>　?。?）根據(jù)輸電線路的年電能損耗的計算公式（2-13）知，進行無功補償，提高功率因數(shù)可以降低年電能損耗，將功率因數(shù)由提高到時，線路中的損耗下降量為： </p><p>　　%=[1-] （3-1）</p><p&

86、gt;　?。?）根據(jù)變壓器的年電能損耗的計算公式（2-19）：</p><p><b>　　==（kwh）</b></p><p>　　已經(jīng)知道最大負荷損耗小時與視在功率負荷曲線有關(guān)，亦即與負荷的功率因數(shù)有關(guān)，越大時，說明無功負荷曲線越低平，總的視在功率越小，相應(yīng)的值就越小，所以提高功率因數(shù)可以降低變壓器的年電能損耗。</p><p>　　2.

87、減少線路傳輸?shù)臒o功功率、提高功率因數(shù)，同時也提高了電網(wǎng)的電壓水平</p><p>　　電網(wǎng)在進行功率傳輸時，電流將在線路等值阻抗上產(chǎn)生電壓降落.設(shè)已知首端功率和首端電壓,并且忽略線路的導(dǎo)納只計阻抗，其等效電路如圖3-1所示：</p><p>　　圖3-1 線路上的功率傳輸</p><p>　　只考慮電壓降落的縱分量，根據(jù)及=,可得電壓降落的縱分量：</p>

88、;<p>　　= （3-2）</p><p>　　所以若保持有功功率和阻抗為定值，無功功率愈小，則愈小，電壓質(zhì)量愈高。當線路安裝容量為的并聯(lián)電容器補償裝置后，線路的電壓降落總分量變?yōu)椋?lt;/p><p>　　=。 （3-3）</p><

89、;p>　　可以看出：采取無功補償后，線路傳輸?shù)臒o功功率變小，相應(yīng)的減少了線路的電壓降落，提高了電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。</p><p>　　3.減少線路上傳輸?shù)臒o功、提高功率因數(shù)的具體方法</p><p>　?。?）進行無功功率補償</p><p>　　無功補償是最有效，最常用的提高功率因數(shù)的方法，不僅能改善電壓質(zhì)量，而且也能降低電網(wǎng)損耗，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟運行性。無功補

90、償主要有集中補償、分散補償、個別補償三種方式。對變電站變壓器以集中補償為主；對正常負載的補償采用分散補償和個別補償相結(jié)合的方式。無功補償?shù)脑瓌t一般是集中與分散相結(jié)合，優(yōu)先采用分散補償。</p><p>　　電力系統(tǒng)中常用的無功電源有：同步發(fā)電機、調(diào)相機、電容器及靜止無功補償器、線路充電功率等。</p><p>　　實際補償過程中，補償容量的選擇是一個十分重要的問題，如果我們選擇的容量過小，

91、則起不到很好的補償作用；如果容量選擇過大，供電回路電流的相位將超前于電壓，就會產(chǎn)生過補償，引起變壓器二次側(cè)電壓升高，導(dǎo)致電力線路及電容器自身的損耗增加。以電容器為例，最佳計算公式為：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中 —為平均負載系數(shù)，一般取0.7~0.8；</p><p>　　—電容補償率（kvar/k

92、w）；</p><p>　　—由變電所提供的月最大有功計算負荷。</p><p>　　（2）減少電力負荷的無功需要量</p><p>　　電力系統(tǒng)中的無功負荷主要是三相異步電動機，60%的無功功率都是由它消耗的，所以必須要使電動機運行在合理狀態(tài)，以減少其消耗的無功功率，以提高功率因數(shù)。可采用下列方法：</p><p>　?、?不要讓異步電動機

93、空載或輕載運行，這是因為異步電機在空載或輕載時功率因數(shù)都很低，無功的消耗量相對增大?？蛰d時，轉(zhuǎn)子電流=0,=,定子電流為勵磁性質(zhì)的勵磁電流，其主要成分為無功性質(zhì)的磁化電流，功率因數(shù)很低，約為0.2；輕載時輸出的有功功率很小，定子電流中的有功成分很少，主要是無功性質(zhì)的勵磁電流，所以功率因數(shù)也較低。所以當電機不用時要及時切斷電源；電動機的容量也要選擇得當，不要使電機的容量過多地超過被拖動機械所需要的功率，以免出現(xiàn)“大馬拉小車”的情況[3]。

94、</p><p>　　② 利用同步電動機來代替異步電動機。同步電動機在過勵磁的情況下可以向系統(tǒng)輸出無功功率，這不僅減少了電動機對電力系統(tǒng)的無功需求，而且也彌補了附近感性設(shè)備所需要的無功功率，實現(xiàn)了無功功率的就地平衡。</p><p>　　3.1.2 實現(xiàn)電力變壓器的經(jīng)濟運行 變壓器在電力系統(tǒng)中的作用不言而喻，在運行中其鐵心要產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗，簡稱鐵心損耗或空載損耗，其繞組電阻

95、上要產(chǎn)生銅損或稱負載損耗，他們在整個電網(wǎng)的有功損耗中占有很大的比例；同時，變壓器上的無功損耗是電力系統(tǒng)中繼異步電動機之后另一個較大的無功功率消耗者。所以，降低電網(wǎng)的電能損耗，必然要設(shè)法降低變壓器的電能損耗，使電力變壓器運行在經(jīng)濟狀態(tài)。</p><p>　　依據(jù)《電力工程設(shè)計手冊》，變壓器容量要根據(jù)計算負荷選擇，對平穩(wěn)負荷供電的單臺變壓器，負荷率一般取85%左右，按此設(shè)計只是考慮到變壓器的利用率，但卻不一定能做到減

96、少損耗，有可能會加劇損耗。所以搞好變電站中主變的經(jīng)濟調(diào)度工作，努力使其工作在經(jīng)濟運行狀態(tài)。</p><p>　　1．單臺主變壓器的經(jīng)濟運行[11]</p><p>　　前面已提到變壓器的有功功率損耗和有功功率損耗率%，計算公式為：</p><p>　　通過求導(dǎo)，不難得到當負載損耗（可變損耗）和空載損耗（不變損耗）相等時，即=變壓器的損耗最小，效率最高。此時==稱為有

97、功經(jīng)濟負載系數(shù)或最佳系數(shù)，此時：</p><p>　　= （3-5）</p><p>　　現(xiàn)行的系列的變壓器=一般在0.5-0.6之間，所以變壓器所帶負荷為額定容量的50%-60%時最為經(jīng)濟，根據(jù)==，可得出變壓器經(jīng)濟運行時的負荷，或稱為最佳效益負荷：</p><p>　　=

98、 （3-6）</p><p>　　顯然，按最佳效益負荷考慮就達不到《電力工程設(shè)計手冊》中規(guī)定的85%的利用率。</p><p>　　2．兩臺主變壓器的經(jīng)濟運行[8]</p><p>　　電力變壓器的經(jīng)濟運行分析，在裝有兩臺主變壓器的變電站中，其正常運行方式有兩種：一臺變壓器運行，另一臺變壓器停用；兩臺變壓器并列運行。</p>

99、<p>　　（1）兩臺變壓器容量相等時</p><p>　　假定兩臺主變壓器的變比、接線組別、短路電壓有功、無功分量的百分比完全相同，且損耗參數(shù)分別為、、、。兩臺主變獨立運行的最佳效益負荷分別為：</p><p><b>　　（3-7）</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p>

100、<p>　?、購膬膳_中選擇一臺單獨運行時</p><p>　　當<、<時，1號主變壓器在任何時候損耗都小于2號主變壓器，所以單臺運行時盡可能選用1號主變壓器運行。</p><p><b>　　當<、>時，由</b></p><p>　　可見，兩主變壓器的損耗隨所帶負荷的不同而不同。結(jié)合兩變壓器的負載系數(shù)—損耗

101、變化曲線圖如圖3-2所示，必然存在一個，當=時，兩主變的有功損耗相同。</p><p>　　圖3-2 變壓器的負載系數(shù)-損耗變化圖</p><p>　　其中稱為臨界經(jīng)濟負荷，令,可解出：</p><p>　　= （3-9）</p><p>　　不難分析出：當<時，1號變壓器的有功損耗小

102、，應(yīng)選擇1號主變壓器運行；當>時，2號變壓器的有功損耗小，應(yīng)選擇2號主變壓器運行。</p><p>　?、趦勺儔浩鞑⒘羞\行時</p><p>　　當一臺變壓器運行時所帶負荷大于其最佳效益負荷，即>或>時，隨著的繼續(xù)增大，損耗也會增大，需要由單臺主變運行轉(zhuǎn)變?yōu)閮膳_主變并列運行，這樣必然存在一個臨界并列負荷，來決定是否采取兩臺變壓器并列運行的方案。可由方程：解出，其中為并列運

103、行時兩變壓器的總損耗，其表達式為：</p><p>　　= (3-10)</p><p><b>　　所以方程就變?yōu)椋?lt;/b></p><p>　　= (3-11)</p><p>　　解得：臨界并列負荷:</p><p>　　=

104、 (3-12)</p><p>　　不難分析得出，當總負荷>時，兩變壓器并列運行經(jīng)濟；當總負荷<時,用1號變壓器單獨運行經(jīng)濟。</p><p>　　同單臺變壓器運行一樣，兩臺并列運行的變壓器也有一個最佳效益負荷,即此負荷下變壓器的損耗最小，效率最高，根據(jù)此時兩變壓器的總空載損耗=總負荷損耗，即：</p><p><

105、;b>　　(3-13)</b></p><p>　　解得：最佳效益負荷：</p><p>　　= （3-14）</p><p>　　特別得當=、=時，以上兩式簡化為：</p><p><b>　　（3-15）</b></p><p>

106、　?。?）兩臺變壓器容量不相等時</p><p>　?、購膬膳_中選擇一臺單獨運行時</p><p>　　當、<、<時，根據(jù)，即：</p><p>　　= （3-16）</p><p>　　可解得兩容量不相等的變壓器的臨界經(jīng)濟負荷：</p><p>　　=

107、 （3-17）</p><p><b>　　其中。</b></p><p>　?、趦勺儔浩鞑⒘羞\行時</p><p>　　隨著總負荷的變化，變壓器的損耗也會相應(yīng)變化，當負荷達到某一數(shù)值時，即臨界并列負荷時，需要由一臺變壓器單獨運行切換至兩臺并列運行，按照與變壓器容量相同時的方法，這里令，即：</p>&

108、lt;p>　　= (3-18)</p><p>　　解出當兩變壓器容量不等時的臨界并列負荷：</p><p>　　= </p><p>　　= （3-19）</p><p><b>　　其中 。</b></p><p>

109、　　由上述分析計算可見，在選用變壓器時，要改變單純根據(jù)變壓器容量的利用率來選取變壓器容量或所帶負荷容量的做法，應(yīng)通過分析計算，按變壓器經(jīng)濟運行條件來考慮變壓器容量或所帶負荷。</p><p>　　3.1.3 調(diào)整電網(wǎng)運行電壓和電力線路的運行方式 電力網(wǎng)的運行電壓對電網(wǎng)中各元件的損耗有著重要的影響，線路和變壓器等的可變損耗與運行電壓的平方成反；而電網(wǎng)中的不變損耗與電壓的平方成正比。同時輸電線路上的電能損耗與

110、其電阻成正比，改變線路上的等效電阻也是行之有效的降損方法。</p><p>　?。?）為電力網(wǎng)選擇合適的運行電壓</p><p>　　雖然變壓器及帶有鐵心線圈設(shè)備的不變損耗與電壓平方成正比，但線路和變壓器繞組中的可變損耗與電壓的平方成反比，因為電力變壓器是電網(wǎng)的重要組成部分，它的損耗占電網(wǎng)總損耗很大的部分。因此，應(yīng)根據(jù)負荷的變化對母線電壓適時調(diào)整，使負載載損耗和空載損耗的差距適當變小或盡量

111、相等，從而使電網(wǎng)運行在更經(jīng)濟的情況下，降低電網(wǎng)的電能損耗。</p><p>　　以線路上的可變電能損耗為例，由式（2-12）可知，提高電壓可以降低損耗。但如果負荷很小，即電網(wǎng)的空載損耗可能大于負載損耗時，提高電網(wǎng)電壓會使損耗增加，因為大量的變壓器和帶有鐵心的線圈的鐵心損耗與電壓平方成正比，致使損耗大大增加，所以要根據(jù)實際情況分析后再采取措施。一般在35kV及以上供電網(wǎng)絡(luò)中，提高運行電壓1%，可降損1.2%左右。電

112、網(wǎng)升壓后，可降低電網(wǎng)的電能損耗如表3-1所示：</p><p>　　提高電網(wǎng)運行電壓的措施有[5]：</p><p>　　①提高發(fā)電機的端電壓</p><p>　　調(diào)整發(fā)電機的端電壓來控制發(fā)電廠母線電壓，這種方法主要是通過調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組的直流勵磁電流，相關(guān)理論參考電機學(xué)[3]。</p><p>　?、谡{(diào)節(jié)變壓器高壓側(cè)的分接頭</p&

113、gt;<p>　　一般容量在6300KV·A以下的變壓器，有三個分接頭，分別為、（1），可調(diào)電壓范圍為。</p><p>　?、?進行無功補償，提高電網(wǎng)的電壓水平</p><p>　　這一方法在前面講提高功率因數(shù)以降低損耗時已經(jīng)提到。圖3-3所示的電力線路中，設(shè)由節(jié)點1傳送至節(jié)點2的功率為,一般首末端的電壓相位差很小，所以常常忽略電壓降落的橫分量，而只考慮總分量,不

114、難得到：</p><p>　　= （3-20）</p><p>　　圖3-3 線路上的無功功率傳輸</p><p>　　由,高壓線路,只計,可以得出傳輸至2端的無功功率：</p><p>　　=。 （3-21）</p><p>