低压电网线损一般算法之电压损失(率)法

电压损失（率）法1 计算原理设电流I比首端电压U1（参考相量，相角为0）滞后角，流过阻抗为z=r+jx的线路，电压下降为U2（见图1、图2）。 图1 低压电网电流、电压电路示意图 图2 低压电网电流、电压相量示意图首末端的电压降可以表示为：U=U1-U2=Ir+jx=Ir+jxI=Ir+xIej90 （1）也就是说，电阻r的电压降平行于电流I，而电抗上电压降比电流I超前90。电压降绝对值近似等于实轴上AU长度。即u=U=U1-U2AU1=AB+BU1=Ircos+Ixsin （2）（相）电压降百分比可表示为U=uU100%=Ircos+IxsinU100% （3）电能损耗功率百分率可表示为Pri=Pripri100%=3I2r3IU1cos100%=3I2r3IUcos100% （4）用系数KP表示电压电网线损电量与电压损失的比值，可表示为KP=PriU=3I2r3IUcos100%Ircos+IxsinU100%=1coscos+xrsin=1cos21+xrtan=1+tan21+xrtan （5）这样，利用系数KP可以再测量低压电网电压损失的基础上估算该网的线损电量。抽样测量该低压电网首端电压U1、末端电压U2和平均功率因数cos，得到抽样的电压降为U=U1-U2U1100% （6）通过一个由低压电网（主要）导线大小决定的系数KP估算该网的线损率为PD=KPU （7）其中KP=1+tan21+xRtan为方便线损计算，表1给出了常用的几种导线的xR数值。表1 低压电网常用导线xR参数导线铝25铝35铝50铝70铝95铝120铝150铝185铝240铝300铝400xR0.2430.3280.4570.6190.8160.971.2161.4671.641.9782.51导线铜16铜25铜35铜50铜70铜95铜120铜150铜185铜240铜300xR0.3650.3390.5280.7431.07431.3521.6561.8332.1512.8163.211上述的线损计算过程只考虑线路末端有一集中负荷的情况。很多时候，低压电网有沿线分布的负荷。如果负荷数目不多，当然可以逐个节点计算线损，再把它们加起来，这是最精确的做法。但如果分布的负荷较密，为了方便计算，可以用等效末端集中负荷法来近似计算。一如等效系数ke（见表2）。假设全线总负荷都集中在末端的线损为W，则在线损计算结果上等效乘以系数ke作为全线总线损结果W。图3 低压电网电流分布示意图如图3所示，总电流为I分布在长度L的送电线上。于是电流“线密度”k=I/L，或I=kL。离末端x处的一小段dx的电流可表示为I（x）=k（x+dx） （8）设电线截面积为S，电阻率为，离末端x处的一小段dx的电阻为dr=Sdx （9）因此dx小段的线损dP为dP=I2xdr=k2x+dx2Sdx=k2Sx2+2xdx+dx2dx=k2Sx2dx+2xdx2+dx3 （10）对于dP来说，dx2和dx3都是高一级以上呢的无穷小，可以忽略。于是有dP=k2Sx2dx （11）将dP对全长L几分，就是分布负荷的线损P=0LdP=k2S0Lx2dx=k2SL33=13kL2SL=13I2R （12）式中kL2是总电流的平方，SL是全线电阻。它们之积。就是全部负荷集中在末端的线损率。可见，均匀分布负荷的线损为集中末端的13。表2 低压电网不同负荷情况下的等级系数序号负荷分布负荷电流沿分布图等效系数ke1头重尾轻0.22全线均匀分布0.3333中间重头尾轻0.3834尾重头轻0.5335正常末端负荷1在计及温升时，由于内热导线的最高运行温度达110190，比常规导线高得多，所以增阻系数就不能和主电网的温升计算一样，应该按式13进行折算kNi=1+0.004tNRi-20IrmsNCNiIpNi2+ta-20 （13）式中：tNRi第i种耐热导线的最高运行温度。2 有总表有功、无功电能表度数情形设T时间段内有功电能表读数为W，无功电能表度数为Q，则tan=WQ （14）根据低压电玩那个主要导线大小，查表1得到xR，代入电压损失法计算式得到电能损失系数KP，并计算出电能损耗PD。于是T时段内的线损电能WD（MWh）可表示为WD=PD100E+T7200.001m1+0.002m2 （15）式中：m1网内单相电能表个数； m2网内三相电能表个数。3 没有总表情形只能用钳表，抽样总电流I和功率因数cos，则tan=1-cos2cos