理论线损计算讲义

线损计算的理论基础及计算方法一、关于最大负荷利用小时数Tmax和最大损耗小时数τ1、用均方电流值求损耗。

分析实际运行情况可知，输送功率P是随时间变化的，因此P是时间t的函数，即：P＝P（t）进一步考虑P（t）可知，形成P（t）的因数I，U，cosυ的υ角都是随时间变化的，即：I=I（t）U＝U（t）cosυ= cos[υ(t)].假设cosυ及U不变，那么在输电元件R中流过电流I（t）时，在时间T 内损耗电能△A，△A＝Ｉ２（t）Rdt一般说来，只有在特殊情况下，才能求出Ｉ＝Ｉ（t）的表达式。

实际上，对于大多数情况可以用离散型分布函数来近似地求出△A，即，以每小时运行人员抄录的电流值Ｉi作为这一小时内的平均电流值，近似地认为这一小时内电流未发生变化，则这一小时内的电能损耗为：△Ai ＝ Ii2 R×I式子末尾的1表示1小时，从而△Ai的量纲就成为电能的量纲。

当明确这一点时，可以不必写出×１．当测计期T内有几个电流值时，总的损耗△A为：△A＝令ＩＪ２为每小时电流平方的平均值，即：ＩＪ２＝显然nＩＪ２=于是△A= nＩＪ２R (1)这个式子表明，当一个供电元件的电阻R为已知时，n小时的总损耗可见用均方电流值求得。

2、用最大负荷利用小时数Tmax和损耗小时数τ表示负荷特性及计算损耗。

运行负荷是变化多端的，为了描述它们随时间变化的特性可以用负荷曲线。

即以直角坐标的横轴代表时间，以其纵轴代表负荷电流值画成的一种曲线。

最常用的是同负荷曲线。

比较一下同一个地区或同一个设备的负荷曲线，可以发现，负荷曲线具有周期性。

以一般供电网来说，负荷曲线是以2４小时为周期的。

除去用负荷曲线来描述负荷的特性以外，最大负荷利用小时数Tmax也是一种描述方法。

设某元件的全年供电量为A，元件的送电功率P（t）的最大值为Pmax则全年最大负荷利用小时数Tmax的定义为：Tmax＝ (2)定义式表明，若以最大负荷均恒地供电、则在Tmax小时内就能完成全年供电量A。

配电网理论线损计算方法（一）配电网线损是电力部门一项综合性的经济、技术指标。

准确合理的配电网线损理论计算是电力部门分析线损构成、制定降损措施的有力工具，对促进供电企业降低能耗，内部挖潜，提高经济效益，优化电网规划设计方案，加强运行管理具有重要意义。

目前，由于配电网结构的复杂性、参数多样性和资料不完善以及缺乏实时监控设备，准确计算配电网理论线损比较困难，一直是个难题。

配电网理论线损计算的主要目的是通过对电能在输送和分配过程中各元件产生的电能损耗及各类损耗所占比例的计算，来确定配电网线损的变化规律。

配电网理论线损计算方法，主要分为两类：一类是依据网络主要损耗元件的物理特征建立的各种等值模型算法；另一类是根据馈线数据建立的各种统计模型和神经网络模型等算法。

传统计算方法，如均方根电流法、平均电流法等，计算结果精度不高，不便于降损分析。

针对这种情况，近几年来，部分学者将遗传算法(GA)、人工神经网络(ANN)和模糊识别等理论应用于配电网理论线损计算，研究计算速度快、计算结果精度高的数学模型，丰富和发展了理论线损计算方法，拓宽了研究思路。

1传统的主要的配电网理论线损计算方法1.1均方根电流法均方根电流法是基本计算方法。

均方根电流法的物理概念是，线路中流过的均方根电流所产生的电能损耗相当于实际负荷在同一时间内所产生的电能损耗。

均方根电流法的优点是：方法简单，按照代表日24小时整点负荷电流或有功功率、无功功率或有功电量、无功电量、电压、配电变压器额定容量、参数等数据计算出均方根电流就可以进行电能损耗计算，易于计算机编程计算。

缺点是：代表日选取不同会有不同的计算结果，计算误差较大。

1.2平均电流法平均电流法也称形状系数法，是利用均方根电流法与平均电流的等效关系进行电能损耗计算的，由均方根电流法派生而来。

平均电流法的物理概念是，线路中流过的平均电流所产生的电能损耗相当于实际负荷在同一时间内所产生的电能损耗。

平均电流法的优点是：用实际中较容易得到并且较为精确的电量作为计算参数，计算结果较为准确，计算出的电能损耗结果精度较高；按照代表日平均电流和计算出形状系数等数据计算就可以进行电能损耗计算，易于计算机编程计算。

低压配电线路理论线损的计算在农村用电管理工作中，低压配电网理论线损的计算和实际线损的考核是一个薄弱环节。

笔者推荐一种简单实用的计算方法，以供广大城乡电工参考。

1低压线路理论线损的构成1.1低压线路本身的电能损耗。

1.2低压接户线的电能损耗。

1.3用户电能表的电能损耗。

1.4用户电动机的电能损耗。

1.5用户其他用电设备的电能损耗。

以上所有供电设备的电能损耗之和，即构成低压线路的理论线损电量，其线损电量与线路供电量之比百分数，即为线路的理论线损率。

要说明的是，在实际线损计算中，只计算到用户电能表，用户的用电设备不再参与实际线损计算。

但在理论计算中，凡连接在低压线路上的用电设备的电能损耗，均应计算在内。

2低压线路理论线损计算通用公式△A=N。

K2。

I 2pj 。

R dz。

t ×10－3式中N——配电变压器低压侧出口电网结构系数；①单相两线制照明线路N=2；②三相三线制动力线路N=3；③三相四线制混合用电线路N=3.5；K——负荷曲线形状系数，即考虑负荷曲线变化而采用的对平均电流(I pj) 的修正系数，K值按推荐的理论计算值表1 选用；表1 负荷曲线形状系数k 值表（最小负荷率a=最小负荷/ 最大负荷）t ——线路月供电时间，h；R dz——线路导线等值电阻，Ω。

等值电阻可按下式计算：22R dz=ΣN K I 2zd。

k R k/N×I2zd式中I zd——配电变压器低压出口实测最大电流，A；I zd。

k——低压线路各分段实测最大电流，A；R K——低压线路各分段电阻：R K=r ok。

I k，Ω；N——配电变压器低压出口结构常数（如前）；N K——低压线路各分段结构常数，取值与N相同；I pj ——线路首端负荷电流的月平均值，A。

可根据以下不同情况计算选用。

①配电室装有电流表，并有记录的，可直接计算月平均负荷电流值。

②如装有电流表，但无记录的，可选取代表性时段读取电流值，然后计算平均负荷电流值。

理论线损计算讲义一、基础理论1.线损的概念：线损是指输送过程中电能的损耗，主要由电阻、电感和电容等因素引起。

2.线损类型：铜线损：由于导线本身的电阻而引起的损耗，与电流平方成正比。

铁损：由于电流通过变压器铁芯而引起的能量损耗。

绝缘损：由于电流通过绝缘材料而引起的电能耗散。

附加损耗：由架空线路的螺距、线条间隙等因素引起的损耗。

3.线损计算的目的：评估线路的损耗程度，为电网规划、设计和运营提供依据。

4.线损计算的影响因素：电流大小、线路长度、电压等级、负载功率因数等因素均会影响线路的损耗情况。

二、计算方法1.铜线损计算：根据欧姆定律和功率公式，可以计算出铜线损的数值。

铜线损=电流平方×导线电阻2.铁损计算：铁损主要发生在变压器中，根据变压器的负载情况和铁芯材料的特性，可以进行铁损计算。

铁损=负载功率×铁损系数3.绝缘损计算：绝缘损由绝缘材料的介质损耗引起，其计算通常根据电流、电压和绝缘材料的特性进行估算。

绝缘损=电流×电压×绝缘损耗系数4.附加损耗计算：附加损耗的计算较为复杂，需要结合线路的具体情况进行研究与分析。

附加损耗=错位损耗+空气间隙损耗+地面间隙损耗三、实例分析接下来，将通过一个实例进行线损计算的演示。

假设条电力线路的参数如下：线路长度：1000m电阻：0.6 Ω/km电流：100A电压：10kV负载功率因数：0.91.铜线损计算：铜线损=(100^2)×(0.6×1000)=6kW2.铁损计算：假设变压器的铁损系数为0.01，则铁损=100×0.01=1kW3.绝缘损计算：假设绝缘损耗系数为0.001，则绝缘损=100×10×0.001=1kW4.附加损耗计算：由于具体情况未知，假设附加损耗为1kW综上所述，该电力线路的总线损为6kW+1kW+1kW+1kW=9kW。

四、总结线损计算是电网规划、设计和运营过程中重要的一环。

第二章电力网理论线损计算电力网理论线损计算，是指根据电网的结构参数和运行参数，运用一定的方法，把电网元件的理论线损电量以及它在总损耗中所占的比例，电网的理论线损率，经济线损率等数值计算出来，并进行定性和定量的分析。

通过理论线损计算可以达到以下目的：（１）鉴定电网结构及运行方式的经济性。

（２）查明电网中损耗过大的元件及损耗大的原因。

（３）考核实际线损是否真实、准确、合理，以及实际线损和理论线损的差值，确定不明损耗的程度，来衡量营业管理的好坏。

（４）根据理论线损中，各导线损耗和变压器损耗所占的比重，针对性的对电网中损耗过大的环节采取降损措施。

（５）为电网的发展、改进及规划提供科学依据。

（６）为合理下达线损考核指标提供科学的理论数字依据。

（７）理论线损计算所提供的各种资料，是电力企业的技术管理和基础工作的重要组成部分。

电力网理论线损计算的基本方法是潮流计算法，但是由于某些原因（下面具体介绍）不同电压等级的具体处理方法是不同的。

本章我们首先介绍潮流计算的基本原理，然后再介绍不同电压等级电网的理论线损计算方法。

第一节潮流计算基本原理与步骤潮流计算是从电力网的末端开始，从下而上对电网中各元件的功率损耗、电压损耗，以及电网各段的功率、电压、电流的分布进行计算。

一、基本原理（一）线路参数准备（１）线路电阻电流通过导线时受到的阻力，称为电阻。

电阻的存在不仅会使导线消耗有功功率并发热，而且还会造成电压降落。

R……（2-1）rLr为导线单位长度的电阻，Ｌ为导线长度。

其中：（２）线路电抗导线中通过交流电流，在其内部和外部产生交变磁场，而引起电抗，以下将分情况对不同的导线介绍电抗的计算。

１）三线制线路电抗x为：当三相线路对称排列时，每相每公里导线的电抗0x ＝2πfL ＝2πf ［4.6lg ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛r D cp + 0.5μ］×410- …… （2-2）其中： f 为交流电频率，Hz ； r 为导线的半径，cm 或mm ； μ为导线材料相对导磁系数，对铜、铝等有色金属，μ=1； cp D 为三相导线的几何均距，cm 或mm 。

第九讲输电线路的残损理论计算第一节35kV输电线路的线损理论计算35kV输电线路的线损计算分：线路导线中的电阻损耗、变压器的空载损耗、变压器的负载损耗等三部分进行。

1．线路导线中的电阻损耗2．变压器的空载损耗3．变压器的负载损耗第二节110kV输电线路的线损理论计算110kV输电线路的电能损耗包括：线路导线中的电阻损耗、变压器的空载损耗及其负载损耗。

这些损耗的计算方法和35kV输电线路基本相同，只要把110kV输电线路中相应的结构参数和运行参数代入相应的计算公式中就可以了。

除此之外，110kV输电线路还有电晕损耗和绝缘子的泄漏损耗。

因此，110kV输电线路的电能总损耗是上述五种损耗之和。

下面就电晕损耗和泄漏损耗的计算方法介绍如下：1．110kV输电线路的电晕损耗110kV输电线路的电晕损耗与下列因素有关：（1）导线表面的电场强度；（2）沿线路地区的天气情况；（3）线路通过地区的海拉高度的影响等。

由此可见，影响电晕损耗的因素是很多的，故欲准确计算是相当复杂的。

为此，通常都是根据由实验数据所导出的近似计算法进行估算。

这就是，110kV架空输电线路当采用截面积为70～185mm2的导线时，年均电晕损耗电量对电阻损耗电量（[3I2·R·τ]5000h）百分比为：4．7～0．3％。

τ=我们即根据此比值进行估算。

但是，当进行月线损计算时，如果此月份的好天不多，则电晕损耗电量对电阻损耗电量之比值将增大；此时，应根据冰雪天、雨天、雾天天数的增加比例及其对电晕损耗的影响程度进行上调计算。

对220kV架空输电线路的电晕损耗亦按此方法进行估算。

2．110kV输电线路的绝缘子泄漏损耗110kV输电线路的绝缘子泄漏损耗与绝缘子的型式、沿线路地区大气的污染程度及其空气的湿度等因素有关。

历年积累的调查统计资料表明，对于110kV 及以上的架空输电线路的绝缘子泄潜心损耗，约为线路电阻耗电量[3I2·R·t×10－3]的l％，因此，这些线路的绝缘子损耗电量即按此比例进行估算。

线损的理论计算及管理讲座廖学琦河南省电力工业局（450052）第三讲 10（6）千伏线路的线损理论计算10（6）kV线路不仅条数和总公里数较多，而且输送的负荷是较大、线损率较高、对县（旗）级农电企业的效益关系最密切；为此，应重视10（6）kV配电网的线损管理及其线损理论计算分析工作。

第一节10（6）kV线路线损理论计算的方法10（6）kV线路的理论线损计算，目前大都采用下列方法：1．当线路首端装有有功电能表和无功电能表时（笔者推荐采用此法），线路导线线损2．当线路首端装有有功电能表和功率因数表，而未装无功电能表时（笔者不推荐采用此法），式中 t ——线路在线损测算月份（或季度）的实际投运时间（h ）； U pj ——线路平均运行电压（kV ）；A pj A Qg ——线路有功供电量（kW ·h ）、无功供电量（kvar ·h ）；K ——线路负荷曲线形状系数；R dd 、R db ——线路导线等值电阻、变压器绕组等值电阻（Ω）；R d ∑——线路总等值电阻， Rd ∑=Rdd+Rdb （Ω）；ΔP oi ——线路上投运的每台变压器的空载损耗（W ）；I jf 、I pj ——线路首端均方根电流、平均电流（A ）。

第二节 有关参数的计算确定方法第三节从10（6）kV 线路线损理论计算式可见，R dd 、R db 、R d ∑、K 等参数的计算与确定是其关键，只要这些参数计算确定了，那么ΔA Kb 、ΔA ∑……等的计算也就不难了。

1．R dd 、R db 、R d ∑的计算方法由于10（6）kV 线路的分支线、挂接的变压器、配置的导线型号、用电的负荷点等较多，故，10（6）kV 配电网的结构与负荷变化均较复杂，这就是说，R dd 、R db 、R d ∑的计算是较为繁琐、费工费时的。

为了能够酌情选用，向大家介绍三种方法。

①电量法（精算法）即以变压器实抄电量为依据的计算方法，亦即各支路（线段）所输送的负荷认为是按电量成正比例分配的。

线损管理理论基础电力网的电能损耗率简称线损率，它是电力系统的一项综合性技术经济指标，也是国家考核电力部门的一项重要经济指标。

加强线损管理，降低电网损耗，对提高企业管理水平，实现企业经济效益的最大化具有重要意义，现就线损有关理论基础做一下简单的介绍。

一、常用基础公式（一）常用物理公式U=IRP=UI=I2R=U 2/R串联等效电阻R C =R1+R2并联等效电阻R B = R1R2/（R1+R2）（二）常用电力学公式S= 3U L I S QU L =3U a ф PS 2=P 2+Q 2 功率三角形P=S cosфQ=S sinф其中S为视在功率，P为有功功率，Q为无功功率，ф为功率因数角，U L为线电压，U a为相电压。

二、系统中线路损失电量构成及供、配、售电量、概念及线损率几种计算方法（一）供电量供电量是指在供电生产过程中投入的全部电量。

计算式为：地区供电量=本地区电厂上网电量+输入电量-输出电量企业供电量=发电厂上网电量+购电量（输入电量）-输出电量（二）售电量售电量是指电力企业出售给用户或其他电力企业的可供消费或生产投入电量。

（1）趸售电量：指电网经营企业出售给其他电网经营企业用作生产投入以及电厂销售给电网的电量，也包括区域电网间的输送电量。

（2）零售电量：指电网经营企业出售给用户或因电网无法供电或授权电厂由电厂销售给厂区用户、以电厂直接销售给大用户的用作最终消费的电量。

（三）过网电量其他企业通过本网输送到另外一个企业的电量，对本企业而言是过网电量。

过网电量应按电网关口表统计计量。

（四）发电量发电量是指电厂（发电机组）在报告期内生产的电能量，简称“电量”它是发电机组经过对一次能源的加工转换而产生出的有功电能数量。

即发电机实际发出的有功功率与发电机实际运行时间的乘积。

（五）电厂上网电量电厂上网电量是指该电厂在报告期内生产和购入的电能产品中用于输送（或销售）给电网的电量。

（六）购电量电网经营企业从独立发电企业、其他电网经营企业、自备电厂购入的电量。