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线路电能损耗计算方法A1 线路电能损耗计算的基本方法是均方根电流法，其代表日的损耗电量计算为：ΔA=3 Rt×10-3 (kW•h) (Al-1)Ijf = (A) (Al-2)式中ΔA——代表日损耗电量，kW•h；t——运行时间(对于代表日t＝24)，h；Ijf——均方根电流，A；R——线路电阻，n；It——各正点时通过元件的负荷电流，A。
当负荷曲线以三相有功功率、无功功率表示时：Ijf= = (A) (Al-3)式中Pt ——t时刻通过元件的三相有功功率，kW；Qt——t时刻通过元件的三相无功功率，kvar；Ut——t时刻同端电压，kV。
A2 当具备平均电流的资料时，可以利用均方根电流与平均电流的等效关系进行电能损耗计算，令均方根电流Ijf与平均电流Ipj(代表日负荷电流平均值)的等效关系为K(亦称负荷曲线形状系数)，Ijf=KIpj，则代表日线路损耗电量为：ΔA=3K2 Rt×10-3 (kW•h) (A2-1)系数K2应根据负荷曲线、平均负荷率f及最小负荷率α确定。
当f >0.5时，按直线变化的持续负荷曲线计算K2：K2=[α+1/3(1－α)2]/ [1/2(1+α)]2 (A2-2)当f <0.5，且f >α时，按二阶梯持续负荷曲线计算K2：K2=[f(1+α)－α]/f 2 (A2-3)式中f——代表日平均负荷率，f＝Ipj/ Imax，Imax为最大负荷电流值，Ipj为平均负荷电流值；α——代表日最小负荷率，α=Imin/ Imax，Imin为最小负荷电流值。
A3 当只具有最大电流的资料时，可采用均方根电流与最大电流的等效关系进行能耗计算，令均方根电流平方与最大电流的平方的比值为F(亦称损失因数)，F= / ，则代表日的损耗电量为：ΔA=3 FRt×10-3 (kW•h) (A3-1)式中F——损失因数；Imax——代表日最大负荷电流，A。
四、计算题01一电炉取用电流为5A，接在电压为220V的电路上，问电炉的功率是多少?若用电8h，电炉所消耗的电能为多少?解：电炉的功率P=UI=220³5=1100(W)=1．1kW电炉在8h内消耗的能量A=P²t=1．1³8=8．8(kWh)答：电炉的功率为1．1kW，电炉所消耗的电能为8．8kWh。
02??如图D-1所示，其中：R1=5Ω，R2=10Ω，R3=8Ω．R4=3Ω．R5=6Ω．试求图中A、B端的等效电阻R?解：Ra=R4∥R5=R4R5／(R4+R5)=3³6／(3+6)=2(Ω)? ?? ?Rb=R3+Ra=8+2=10(Ω)??RC=R2∥Rb=R2Rb／(R2+Rb)=10³10／(10+10)=5(Ω)RAB=R1+RC=5+5=10(Ω)答：A、B端的等效电阻R为10Ω。
03有一对称三相正弦交流电路，负载为星形连接时，线电压为380V，每相负载阻抗为10Ω电阻与15Ω感抗串接，试求负载的相电流是多少?解：已知电压UL=380V，则相电压Up=UL／ =220(V)每相负载电阻R=10Ω每相负载感抗XL=15Ω每相负载阻抗 18(Ω)则负载相电流为IP=U／Z=220／18=12．2(A)答：负载相电流为12．2A。
04??图D-2所示L、C并联电路中，其谐振频率 f0=30MHz，C=20pF，求L的电感值。
? ? 解：? ? 答：L的电感值为1．4³10-12H。
05??某电源的相电压U相是6kV，如接成星形，它的线电压是多少?如果uA=Umsinωt(kV)，写出各相、线电压的瞬时值表达式。
? ? 解：线电压UL= UP= ³6(kV)=10．39(kV)? ? 答：线电压为10．39kV。
? ? 各相、线电压的瞬时值表达式为? ? uA=Umsinωt(kV)? ? uB=Umsin(ωt-120°)kV? ? uc=Umsin(ωt+120°)kV? ? uAB= Umsin(ωt+30o)kV? ? uBC= Umsin(ωt-90o)kV? ? uCA= Umsin(ωt+150o)kV06??如图13-3所示，已知：E1=230V，R1=1Ω， E2=215V,R2=1Ω，R3=44Ω，试求Il、I2、I3及各电阻上消耗的功率?? ? 解：应用支路电流法建立一组独立方程为? ? Il+12-I3=0? ? I1R1+I3R3=E1? ? -I2R2-I3R3=-E2? ? 将已知数代入上式，得? ? I1+I2-I3=0? ? I1³1+I3³44=230? ? I2³1+I3³44=215? ? 应用消元法得? ? I1=10(A)? ? I2=-5(A)? ? I3=5(A)? ? I1、I3为正值，说明这两个电流的实际方向与选定的参考方向相同；I2为负值，说明它的实际方向与参考方向相反。
110kV无人值班变电站直流系统负荷统计及容量计算背景介绍随着近年来电力行业的高速发展，无人值班变电站已经成为电力系统中不可或缺的一部分。
在这种变电站中，直流系统是一个重要的组成部分，它承担着对直流设备的供电、维护电池组的充电等任务。
因此，对于直流系统的负荷进行统计和容量计算，是无人值班变电站运行中必不可少的环节。
直流系统负荷统计直流系统的负荷可以分为两种：•静态负荷：指直流系统本身需要消耗的电能，如直流系统控制电路的供电。
•动态负荷：指直流系统连接的设备在运行时需求的电能。
对于无人值班变电站的直流系统，静态负荷通常是固定的，而动态负荷受到变电站中电力设备的影响，需要进行统计。
直流系统负荷统计的关键是明确需要统计的设备和其对应的负荷大小，具体步骤如下：1.获取设备清单：将直流系统中所有设备进行清单化，包括每个设备的名称、型号、数量等信息。
2.明确设备负荷：根据每个设备的型号和数量，获取其对应的负荷信息，计算出每种设备在工作时消耗的直流电流和直流电压。
3.统计总负荷：将所有设备的负荷相加，得出整个直流系统的总负荷大小。
直流系统容量计算容量计算是指确定电池组和充电设备的容量，以保证直流系统在运行过程中能够正常供电和充电，具体步骤如下：1.确定电池组容量：通过对直流系统工作时间的估计，确定电池组的容量。
一般来说，在直流系统工作负荷最大时，电池组需要能够维持至少6个小时的供电时间。
2.确定充电设备容量：根据电池组容量确定充电设备的容量。
一般来说，充电设备的容量应该不小于电池组容量的50%。
110kV无人值班变电站直流系统负荷统计和容量计算是无人值班变电站运行中非常重要的一部分。
通过明确直流系统的负荷和容量，可以保证无人值班变电站运行的稳定和可靠。
在实际操作中，还需要注意设备型号和数量的准确性，以及电池组和充电设备的安全运行。
220k v变电站计算书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1第一章220KV 变电站电气主接线设计第节原始资料变电所规模及其性质：电压等级220/110/35 kv线路回数220kv 本期2回交联电缆（发展1回）110kv 本期4回电缆回路（发展2回）35kv 30回电缆线路，一次配置齐全本站为大型城市变电站2．归算到220kv侧系统参数（SB=100MVA,UB=230KV）近期最大运行方式：正序阻抗X1=；零序阻抗X0=近期最大运行方式：正序阻抗X1=；零序阻抗X0=远期最大运行方式：正序阻抗X1=；零序阻抗X0=3．110kv侧负荷情况：本期4回电缆线路最大负荷是160MW 最小负荷是130MW 远期6回电缆线路最大负荷是280MW 最小负荷是230MW4．35kv侧负荷情况：（30回电缆线路）远期最大负荷是240MW 最小负荷是180MW近期最大负荷是170MW 最小负荷是100MW5．环境条件：当地年最低温度-24℃，最高温度+35℃，最热月平均最高温度+25℃，海拔高度200m，气象条件一般，非地震多发区，最大负荷利用小时数6500小时。
第节主接线设计本变电站为大型城市终端站。
220VKV为电源侧，110kv侧和35kv侧为负荷侧。
220kv 和110kv采用SF6断路器。
220kv 采取双母接线，不加旁路。
110kv 采取双母接线，不加旁路。
35kv 出线30回，采用双母分段。
低压侧采用分列运行，以限制短路电流。
第节电气主接线图第二章主变压器选择和负荷率计算第节原始资料1．110kv侧负荷情况：本期4回电缆线路最大负荷是160MW 最小负荷是130MW 远期6回电缆线路最大负荷是280MW 最小负荷是230MW 2．35kv侧负荷情况：（30回电缆线路）远期最大负荷是240MW 最小负荷是180MW近期最大负荷是170MW 最小负荷是100MW3．由本期负荷确定主变压器容量。
二、500kV B变电站短路电流计算1、500kV B变电站远景系统综合阻抗（计算水平年：2025年,运行方式：合环方式）说明：a.以上阻抗均为标幺值，不包括本所阻抗。
b.Sj=100MV A,计算水平年为2025年。
c.S1、S2系统为无穷大系统。
2、基准值选取；基准容量（MV A）：Sj＝100基准电压（kV）：Uj1=525；Uj2=230；Uj3=37基准电流（kA）：Ij1=0.11；Ij2=0.251；Ij3=1.563、计算原始数据：#1、#2主变：型式：3(ODFPS-250MV A/500kV)，容量比：3x(250/250/80)MV A变比：525/3/230/3 2x2.5%/35kV接线组别：三相:YN ao d11短路电压：UkI-II=14.96%，UkI-III=52.67%，UkII-III=34.70%4、短路电压归算：1496.0%96.14k 2-1k ===-II I U U ）（646.1%67.5280250k 33-1k =⨯=⨯=-III I N U S S U ）（ 084.1%70.3480250I k 33-2k =⨯=⨯=-III I N U S S U ）（#1、#2主变压器的标么电抗：Ud1＝21(Ud1-2＋Ud1-3－Ud2-3) ＝3558.0)084.1646.11496.0(21=-+⨯ Ud2＝21(Ud1-2＋Ud2-3－Ud1-3) ＝2062.0)646.1084.11496.0(21-=-+⨯ Ud3＝21( Ud1-3＋Ud2-3－Ud1-2) ＝2902.1)1496.0084.1646.1(21=-+⨯ 则： X *1B ＝04744.075010010058.35100%1=⨯=⨯Se Sj Ud X *2B ＝02749.075010010062.20100%2-=⨯-=⨯Se Sj Ud X *3B ＝1720.075010010002.129100%3=⨯=⨯Se Sj Ud5． 正序、零序阻抗图：6． 500kV 母线侧三相短路电流计算： 6.1 d 1点短路（500kV 侧）冲击电流：ichKch －冲击系数，取1.8004054.011==∑x x04744.05.0)02749.0(5.0010427.0////*22*12*21*1122⨯+-⨯+=++=∑B B B B x x x x x x 0204.0=6.1.1 仅考虑S1(无穷大系统)提供的短路电流I d1＝1337.27004054.011.011==∑x Ij （kA ）6.1.2 仅考虑S2(无穷大系统)提供的短路电流I d2＝3922.50204.011.021==∑xIj （kA ）6.1.3 总的短路电流5259.323922.51337.2721=+=+=∑Id Id I(kA)i ch2＝2.55I ∑＝2.55×32.5259=82.9410 (kA)7． 220kV 母线侧三相短路电流计算： 7.1 d 2点短路（220kV 侧）冲击电流：ichKch －冲击系数，取1.8)02749.0(5.004744.05.0004054.0////*22*12*21*1111-⨯+⨯+=++=∑B B B B x x x x x x0140.0=010427.022==∑x x7.1.1 仅考虑S1(无穷大系统)提供的短路电流I d1＝9286.170140.0251.012==∑xIj （kA ）7.1.2 仅考虑S2(无穷大系统)提供的短路电流I d2＝0721.24010427.0251.022==∑xIj （kA ）7.1.3 总的短路电流0007.420721.249286.1721=+=+=∑Id Id I(kA)i ch2＝2.55I ∑＝2.55×40.0007=102.0018(kA)8． 35kV 母线侧三相短路电流计算： 8.1 d 3点短路（35kV 侧）冲击电流：ichKch －冲击系数，取1.80278.004744.05.0004054.0//*21*111=⨯+=+=B B I x x x x 0033.0)02749.0(5.0010427.0//*22*122-=-⨯+=+=B B II x x x x1720.0*13==B III x x进行Y-D 网络变换后：1720.0)0033.0(0278.0)0033.0(0278.012-⨯+-+=⨯++=III II I II I x x x x x x0239.0=0033.01720.00278.01720.00278.013-⨯++=⨯++=II III I III I x x x x x x2492.1-=0278.01720.0)0033.0(1720.00033.023⨯-++-=⨯++=I III II III II x x x x x x1483.0= 8.1.2 仅考虑S1(无穷大系统)提供的短路电流I d1＝2488.12492.156.1133-=-=xIj （kA ） 8.1.2 仅考虑S2(无穷大系统)提供的短路电流I d2＝5192.101483.056.1233==xIj （kA ）8.1.3 总的短路电流2704.9)2488.1(5192.1021=-+=+=∑Id Id I(kA)i ch2＝2.55I ∑＝2.55×9.2704=23.6395(kA)9． 500kV 母线侧单相接地短路电流计算： 9.1 d1点短路（500kV 侧）冲击电流：i chK ch －冲击系数，取1.89.1.1 仅考虑S1(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：1*2*0.004054xx ∑∑==由零序网络进行网络变换得零序综合阻抗：******01*2122023132111201[//)////)]////)B B B B B B x x x x x x x x x ∑=++（（（[//]//[0.034872//0.086]//0.0362b c d x x x ==（（ 0.0147=复合序网综合总阻抗： 2*01*1*(1)0.0040540.0040540.01470.0228*x x x x ∑∑∑++=++== 正序电流：I d11＝1(1)*0.114.82460.0228Ij x==（kA ）单相短路电流：(1)111133 4.824614.4738d d I I ==⨯=（kA ）9.1.2 仅考虑S2(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：0204.0*2*1==∑∑x x复合序网综合总阻抗：2*0*1*(1)0.02040.02040.01470.0555*x x x x ∑∑∑++=++==正序电流：I d12＝1(1)*0.111.9820.0555Ij x==（kA ）单相短路电流：(1)121233 1.982 5.946d d I I ==⨯=（kA ）9.1.3 总的单相短路电流11111214.4738 5.94620.42Id Id I ∑=+=+=（）（）(kA)ich 1＝2.55I ∑＝2.55×20.42＝52.07（kA ）10. 500kV 母线侧两相接地短路电流计算： 10.1 d1点短路（500kV 侧）冲击电流：i chK ch －冲击系数，取1.810.1.1 仅考虑S1(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：004054.0*2*1==∑∑x x由零序网络进行网络变换得零序综合阻抗：******01*2122023132111201[//)////)]////)B B B B B B x x x x x x x x x ∑=++（（（[//]//[0.034872//0.086]//0.0362b c d x x x ==（（0.0147=复合序网综合总阻抗： (1,!)2*01**1*2*01*0.0040540.01470.0040540.007230.0040540.0147x xxx x x∑∑∑∑∑⨯=+=+=++正序电流：I d11＝1(1,1)*0.1115.21440.00723Ij x==（kA ）两相接地短路合成电流：111,111d d mI I =）（1.5785m === 两相接地短路电流：1,1d11 1.578515.214424.016I =⨯=（）（kA ）10.1.2 仅考虑S2(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：0204.0*2*1==∑∑x x复合序网综合总阻抗：1,12*02**1*2*02*0.02040.01470.02040.02890.02040.0147x x xx x x∑∑∑∑∑⨯=+=+=++（）正序电流：Id 12＝11,1*0.113.80620.0289Ij x==（）（kA ）两相接地短路合成电流：121,112d d mI I =）（1.507m === 两相接地短路电流：1,1d12 1.507 3.8062 5.7359I =⨯=（）（kA ）10.1.3 总的短路电流(1,1)(1,1)111224.016 5.735929.75d d I I I ∑=+=+=(kA)i ch1＝2.55I ∑＝2.55×29.75＝75.86（kA ）11. 220kV 母线侧单相接地短路电流计算： 11.1 d2点短路（220kV 侧）冲击电流：ichKch －冲击系数，取1.811.1.1 仅考虑S1(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：0140.0*2*1==∑∑x x由零序网络进行网络变换得零序综合阻抗：******02*1112013132212202[//)////)]////)B B B B B B x x x x x x x x x ∑=++（（（[//]//[0.0362//0.086]//0.00738b c d x x x ==（（ 0.00572=复合序网综合总阻抗： 2*01*1*(1)0.01400.01400.005720.03372*x x x x ∑∑∑++=++== 正序电流：I d11＝2(1)*0.2517.44370.03372Ij x==（kA ）单相短路电流：(1)1111337.443722.331d d I I ==⨯=（kA ）11.1.2 仅考虑S2(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：010427.0*2*1==∑∑x x复合序网综合总阻抗：2*02*1*(1)0.0104270.0104270.005720.0266*x x x x ∑∑∑++=++==正序电流：I d12＝2(1)*0.2519.4360.0266Ij x==（kA ）单相短路电流：(1)1212339.43628.31d d I I ==⨯=（kA ）11.1.3 总的单相短路电流1111127.443728.3135.75Id Id I∑=+=+=（）（）(kA) ich 1＝2.55I ∑＝2.55×35.75＝91.17（kA ）12. 220kV 母线侧两相接地短路电流计算： 12.1 d 2点短路（220kV 侧）冲击电流：ichKch －冲击系数，取1.812.1.1 仅考虑S1(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：0140.0*2*1==∑∑x x由零序网络进行网络变换得零序综合阻抗：******02*1112013132212202[//)////)]////)B B B B B B x x x x x x x x x ∑=++（（（[//]//[0.0362//0.086]//0.00738b c d x x x ==（（0.00572=复合序网综合总阻抗：2*01**1*2*01*0.01400.005720.01400.01810.01400.00572x x x x x x∑∑∑∑∑⨯=+=+=++正序电流：Id 11＝2*0.25113.86740.0181Ij x==（kA ）两相接地短路合成电流：111,111d d mI I =）（1.543m === 两相接地短路电流：1,1d11 1.54313.867421.3974I =⨯=（）（kA ）12.1.2 仅考虑S2(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：010427.0*2*1==∑∑x x复合序网综合总阻抗：2*02**1*2*02*0.0104270.005720.0104270.01410.01042710.00572x x x x x x∑∑∑∑∑⨯=+=+=++正序电流：Id 12＝2*0.25117.80140.0141Ij x==（kA ）两相接地短路合成电流：121,112d d mI I =）（1.521m === 两相接地短路电流：1,1d12 1.52117.804127.08I =⨯=（）（kA ）12.1.3 总的短路电流(1,1)(1,1)111221.397427.0848.48d d I I I ∑=+=+=(kA)i ch1＝2.55I ∑＝2.55×48.48＝123.62（kA ）13. 计算结果表。
某220千伏变电站无功容量计算变电站在不同运行方式下供带负荷水平差异较大，无功需求多样，因此为了保证正常运行时电网电压水平合格，减少电网运行损耗，新建变电站工程的无功容量配置至关重要。
为了加深对于无功容量计算的理解，指导新建变电站工程的设计，本文首先通过理论推导，得到变压器无功损耗的计算公式，再以某220千伏变电站为例，将其运用在实际工程中标签：直流输电; 柔性直流; 经济性; 可靠性;0 引言合理的无功容量配置对于變电站安全、可靠、经济运行影响较大。
根据可行性研究报告内容深度要求，新建、扩建的输变电工程中需要论证无功补偿容量的配置[1，2]。
因此为了合理配置低压侧容性、感性无功补偿容量，需要进行在一定负载率及功率因素条件下的无功容量分析计算。
本文根据相关国家规程、规范要求，通过理论计算公式推导，得到变压器无功损耗计算公式，再以某220千伏变电站的新建工程为例，进行无功容量计算、分析，从而有助于加深对于无功容量计算的理解，并运用到实际工作中。
1 无功容量计算原则目前变电站低压侧常有并联电容器及并联电抗器两种无功补偿装置，其中并联电容器主要用于补偿主变压器无功损耗，并联电抗器主要用于补偿输电线路充电功率。
无功容量计算的目的即是，通过计算本站供电范围内，在设计水平年及远景水平年下，大方式及小方式的无功平衡，从而结合调相调压计算结果，确定本期及终期的电容器及电抗器容量配置情况。
在通常设计中，无功容量计算所考虑的电网无功电源有：架空线路、电缆（产生充电功率），无功负荷有：变压器无功损耗，线路无功损耗。
其中线路无功损耗由于相对较小，一般忽略。
在设计水平年及远景水平年，大方式及小方式情况下，将本站范围内线路充电功率减去变压器无功损耗，得到无功平衡情况，进而得到无功补偿容量。
2 变压器无功损耗计算1）计算边界条件（1）进行空载试验时，空载电流忽略有功分量，将其完全视作无功分量;（2）进行短路试验时，绕组阻抗中电阻远小于电抗，因此忽略电阻，短路电压Vs%近似等于Vx%;（3）在计算负载损耗时，忽略励磁支路电流，负载损耗近似正比于输入电流;（4）变压器在运行中，假定电压维持在额定电压。
4．计算题4.1 初级工1.某三相变压器的二次侧电压400V ，电流是285A ，已知功率因数cosφ=0.866，这台变压器的有功功率P=________kW,视在功率S=________KVA 解：ϕUICOS P 3==866.02854003⨯⨯⨯=170.99(kW)45.19728540033=⨯⨯==UI S (KV A)答：有功功率为170.99kW ，视在功率为197.45KV A2.日光灯电路是由日光灯管和镇流器(可视为纯电感绕组)串联而成，现接在频率为50Hz 的交流电源上，测得流过灯管的电流I=0.366A ，灯管两端电压U 1=106V ，镇流器两端电压U 2=190V ，电源电压U=________V ；灯管的电阻R=________Ω 解：电源电压 57.2172221≈+=U U U (V) 灯管的电阻 R =62.289366.01061==I U (Ω) 答：电源电压217.57V ，灯管的电阻为289.62Ω。
3.如图=所示,电动势E=6V 、内阻R 0=1Ω、R 1=2Ω、R 2=3Ω、R 3=1.8Ω,求：(1)电流I 为________A 、I 1为________A 、I 2为________A 。
(2)电路的端电压Uab 为________V解： 5.123328.116E 1221301230=+⨯++=+++=++==R R R R R R E R R R E R I 总(A)()()111221215.123I I I R R I R R I -⨯=-==()6.09.05.112=-=-=I I I (A)5.49.025.18.111313=⨯+⨯=+=+=I R I R U U U R R ab (V)答：电流I 为1.5A 、I 1为0.9A 、I 2为0.6A ；电路的端电压Uab 为4.5V2. 如图所示,电源电动势E=60V,电源内阻R 0=2Ω,负载电阻R=18Ω,则电源输出功率为________W,电源内阻消耗功率为________W解：流过R 的电流 )(3218600A R R E I =+=+=)(54183V IR U =⨯==(A)9.01=I)(162354W UI P =⨯==输出)(8123R I 202W P =⨯==消耗答：电源输出功率为162W ，电源内阻消耗功率为18W 。
