电力网网损率测试计算方法精选课件

1、电网网损率测试与计算方法 第1页，共52页。目 录范围术语和定义能量平衡模型变压器效率及损耗计算线路损耗及网损率计算示例节能措施第2页，共52页。概 述第3页，共52页。概 述 SY/T5268-2019油田电力网网损率测试计算方法是在SY5268-91、96、2019 油田电力网网损率的计算方法的基础上修订的。其适用的范围或测试边界为油田110kV、35kV、6(10)kV三级电压系统的网损率。由于测试边界的范围较大，要了解整个供电系统的损耗情况，工作量也相应的较大。因此，在本标准中，为了减少相应的工作量采用了“功率损失常数”等简易的测试计算方法。 近几年来，随着技术进步和电力网节能改造过程

2、的实际需求，对油田电力网的测试精度要求也越来越高，因此，在实际测试过程，依据了本标准的部分计算公式，测试和计算模式上又有所不同。本次只对实际的测试计算步骤和过程开展讨论。第4页，共52页。概 述 国家或行业对电力网网损率的考核指标为： 三级网络：7.5% 二级网络：5.5% 一级网络：3.0% 行业对变压器的考核指标为： 油田变压器： 运行负载率30% ； 运行功率因数 0.40。 一般生产变压器： 运行负载率30% ； 运行功率因数 0.90。 主变压器： 运行负载率30% ； 运行功率因数 0.95。 第5页，共52页。范 围图一、油田电力网网损率计算范围示意图第6页，共52页。范 围 变

3、电所W910134W9097(2)123W908116(3)112(4)W933522W93219(5)(6)17W9067W9313(7)15W911W904W905W902W9011677(10)(11)(12)(13)(8)(9)3109664234 -负载变压器 -空载变压器 第7页，共52页。定 义 油田电力网 在油田电力系统中，联系地区电源、油田自备电厂和用户的属于输送和分配电能的中间环节。它主要由联结成网的输电线路、变电所、配电所和配电线路组成。 功率损耗 一定功率沿输配电线路输送和通过变压器绕组时所产生的有功和无功功率损失。 有功功率损失 在输配电线路、变压器的串联电阻上和并联

4、电导上产生的功率损失。第8页，共52页。定 义 10kV线路变压器0.4kV线路R10R0.4GbRb电阻等效电路图第9页，共52页。定 义 无功功率损失 在输配电线路电抗上、并联电纳上和在变压器的励磁回路、电抗上产生的功率损失。 10kV线路变压器0.4kV线路X10X0.4GbXbGX电抗等效电路图第10页，共52页。定 义油田电力网网损率 油田电力网损耗的有功电量与供电有功电量之比的百分数或损耗的有功功率与输送有功功率之比的百分数。第11页，共52页。能量平衡模型 供配电系统能量平衡模型 供配电系统的边界为企业受电端至配电变压器的输出端；包含的设备为电力变压器和电力线路。供配电系统能量平

5、衡模型如下图所示。 供配电系统有效利用电能外界供给电能变压器损耗线路损耗第12页，共52页。能量平衡模型模型及网损率的概念 从供配电系统的能量平衡模型可以看出：电力网的损耗由变压器和电力线路损耗两部分组成。只要测试或计算出电力网的输送功率及变压器、电力线路的损耗功率；或电力网的输出功率即可计算出电力网网损率。即： (1)(2)第13页，共52页。能量平衡模型 式中： Np-电力网网损率，%； Pr-电力网输入功率，kW; Pr-电力网输出功率，kW; Pb-电力变压器损耗功率之和，kW； PL-电力线路损耗功率之和，kW。 模型及网损率的概念第14页，共52页。双圈变压器效率及损耗计算单台变压

6、器效率及损耗功率计算 等值电阻：（3）式中R 变压器等值电阻，；Pd 变压器短路损耗（查手册），kW；Ube变压器二次侧额定电压，kV；Se变压器额定容量，kVA。第15页，共52页。（5）式中Qd 变压器短路无功损耗，kvar；Qk 变压器空载无功损耗，kvar；Ud% 短路（阻抗）电压百分数（铭牌），%；Ik% 空载电流百分数（查手册），%。双圈变压器效率及损耗计算（4）变压器短路无功损耗变压器空载无功损耗第16页，共52页。（7）式中Pb 变压器有功损耗功率，kW；Qb 变压器无功损耗功率，kvar；Pk 变压器空载损耗功率（查手册），kW；Pjs变压器输出有功功率（测试），kW；Pjs

7、变压器输出无功功率（测试），kvar。双圈变压器效率及损耗计算（6）变压器有功损耗功率变压器无功损耗功率第17页，共52页。（9）式中k 变压器的经济当量，kW/kvar；Pbz 变压器总有功损耗，kW；Ijs变压器输出电流（测试），A；Ujs变压器输出电压（测试），kV。双圈变压器效率及损耗计算（8）变压器的经济当量变压器总有功损耗第18页，共52页。式中b 变压器的运行效率，%。双圈变压器效率及损耗计算（10）变压器运行效率第19页，共52页。式中：Pd1 高压线圈短路有功损耗，kW；Pd(1-2) 高、中压短路有功损耗，kW；Pd(1-3) 高、低压短路有功损耗，kW；Pd(2-3) 中

8、、低压短路有功损耗，kW。三圈变压器效率 （11）高压线圈短路有功损耗Pd1=Pd(1-2)Pd(1-3)Pd(2-3)2 第20页，共52页。三圈变压器效率（12）中压线圈短路有功损耗Pd2 =Pd(1-2)Pd1 式中：Pd2 中压线圈短路有功损耗，kW；Pd(1-2) 高、中压短路有功损耗，kWPd1 高压线圈短路有功损耗，kW。第21页，共52页。三圈变压器效率（13）低压线圈短路有功损耗Pd3 =Pd(1-3)Pd1 式中：Pd3 低压线圈短路有功损耗，kW；Pd(1-3) 高、低压短路有功损耗，kWPd1 高压线圈短路有功损耗，kW。第22页，共52页。三圈变压器效率（14）高压线

9、圈电阻R1 =Pd1Ue12103(2Se2) 式中：R1 高压线圈电阻，；Ue1高压线圈额定电压，kV；Se变压器额定容量，kVA。第23页，共52页。三圈变压器效率（15）中压线圈电阻R2 =Pd2Ue22103(2Se2) 式中：R2 中压线圈电阻，；Ue2中压线圈额定电压，kV；Se变压器额定容量，kVA。第24页，共52页。三圈变压器效率（16）低压线圈电阻R3 =Pd3Ue32103(2Se2) 式中：R3 低压线圈电阻，；Ue3低压线圈额定电压，kV；Se变压器额定容量，kVA。第25页，共52页。式中：Ud1% 高压侧短路电压无功分量 ，%；Ud(1-2)% 高中压短路电压百分

10、数，%；Ud(1-3)% 高低压短路电压百分数，%；Ud(2-3)% 中、低压短路电压百分数，%。三圈变压器效率（17）Ud1% =Ud(1-2)%Ud(1-3)%2Ud(2-3)%2 高压侧短路电压无功分量 第26页，共52页。式中：Ud2% 中压侧短路电压无功分量 ，%；Ud(1-2)% 高中压短路电压百分数，%；Ud1% 高压侧短路电压无功分量 ，%。三圈变压器效率（18）Ud2% =Ud(1-2)%Ud1% 中压侧短路电压无功分量 第27页，共52页。式中：Ud3% 低压侧短路电压无功分量 ，%；Ud(1-3)% 高低压线圈短路电压百分数，%；Ud1% 高压侧短路电压无功分量 ，%。三

11、圈变压器效率（19）Ud3% =Ud(1-3)%Ud1% 低压侧短路电压无功分量 第28页，共52页。式中：X1 高压线圈电抗 ，；U1e 变压器高压侧额定电压，kV；Ud1% 高压侧短路电压无功分量 ，%；Se 变压器的额定容量，kVA。三圈变压器效率（20）X1 =Ud1%U1e210Se 高压线圈电抗 第29页，共52页。式中：X2 中压线圈电抗 ，；U2e 变压器中压侧额定电压，kV；Ud2% 中压侧短路电压无功分量 ，%；Se 变压器的额定容量，kVA。三圈变压器效率（21）X2 =Ud2%U2e210Se 中压线圈电抗 第30页，共52页。式中：X3 低压线圈电抗 ，；U3e 变压

12、器低压侧额定电压，kV；Ud3% 低压侧短路电压无功分量 ，%；Se 变压器的额定容量，kVA。三圈变压器效率（22）X3 =Ud3%U3e210Se 低压线圈电抗 第31页，共52页。式中：Pb 变压器有功功率损耗，kW；Pk 变压器空载有功损耗，kW；P1、P2、P3 高、中、低压侧输（入）出有功功率 ，kW；Q1、Q2、Q3 高、中、低压侧输出（入）无功功率 ，kvar；U1、U2、U3 高、中、低压侧输出（入）电压 ，kV。三圈变压器效率（23）Pb =PkR1(P12Q12)(1000U12)R2(P22+Q22)(1000U22)R3(P32Q32)(1000U32) 变压器有功功

13、率损耗 第32页，共52页。式中： Qk 变压器空载无功功率损耗，kvar；Ik% 变压器电流百分数，%；Se 变压器的额定容量 ，kVA。三圈变压器效率（24）Qk =Ik%Se100变压器空载无功功率损耗 第33页，共52页。式中：Qb 变压器无功功率损耗，kvar；Qk 变压器空载无功功率损耗，kvar；P1、P2、P3 高、中、低压侧输出（入）有功功率 ，kW；Q1、Q2、Q3 高、中、低压侧输出（入）无功功率 ，kvar；U1、U2、U3 高、中、低压侧输出（入）电压 ，kV。三圈变压器效率（25）Qb =QkX1(P12Q12)(1000U12)X2(P22+Q22)(1000U2

14、2)X3(P32Q32)(1000U32) 变压器无功功率损耗 第34页，共52页。式中： 变压器运行负载率，% P1 高压侧输入有功功率 ，kW； Q1 高压侧输入无功功率 ，kvar； Se 变压器的额定容量 ，kVA。三圈变压器效率（26） =100（P12+Q12）0.5Se 变压器运行负载率 第35页，共52页。式中： b 变压器运行效率，% Pb 变压器损耗有功功率 ，kW。三圈变压器效率（27）b =100(P1Pb)P1 变压器运行效率 第36页，共52页。线路损耗及网损率计算式中：Px、Qx分别为线路有功、无功功率损耗，kW、kvar； P1、P2分别为线路首端的输入有功功率

15、及末端的输出有功功率，MW； Q1、Q2分别为线路首端的输入无功功率及末端的输出无功功率，Mvar； R线路电阻，； X线路电抗，。输电线路功率损耗的计算 线路损耗功率（28）（29）第37页，共52页。线路损耗及网损率计算式中：I输电线路中通过的电流，A。输电线路功率损耗的计算用电流值计算功率损耗（30）（31）第38页，共52页。示 例某电力网如下图示： 输电线路功率损耗的计算2号变压器1号变压器变电所100km 50km 已知：1号变压器：额定容量80kVA，一次额定电压6.3kV，二次额定电压0.400kV，短路电压百分数4.0%，空载电流百分数4.7%，短路有功损耗1.650kW，空

16、载损耗0.270kW，输出电压0.3731kV, 第39页，共52页。示 例XYI1I212I2YI1YI1XI2X第40页，共52页。示 例IY=IY1+IY2=I1sin1+ I2sin2IX=IX1+IX2=I1cos1+ I2cos2I=第41页，共52页。示 例 有功功率5.491，输出视在功率6.872kVA；2号变压器的输入功率为5.683kW，输入电流0.923A，变压器损耗功率为0.340kW，功率因数与1号变压器相同。线路的线径和材料相同，阻值为0.5/km。试计算1号变压器的效率及该电力网的网损率。等效电阻：短路无功损耗第42页，共52页。示 例变压器有功损耗功率：变压器无功损耗功率空载无功损耗功率变压器经济当量第43页，共52页。示 例变压器总有功损耗：变压器效率：第44页，共52页。示 例1号变压器的输入电流：1号变压器至变电所的电流2号至1号变压器的线路损耗1号变压器至变电所的线路损耗第45页，共52页。示 例线路总损耗功率电力网输送功率变压器的总损耗功率电力网网损耗第46页，共52页。示 例第47页，共52页。示 例第48页，共52页。示 例第49页，共52页。节能技术措施由于电力网的功率损耗PI2R。所以，从某种意义上讲，电力网的节能途径只有两条：减