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1、2012 届专科毕业设计（论文）届专科毕业设计（论文）题目：降低线路损耗的方法及措施班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 2012年4月降低线路损耗的方法及措施学生姓名： 学 号： 所在函授站 ： 班 级： 指导教师： 完成日期： 目 录摘要引言1 供电网络线路损耗及影响2 降低线路损耗的技术方法2.1 负载中心供电法2.1.1 负载中心供电法功率损耗分析2.1.2 负载中心供电法电压损耗分析2.1.3 负载中心供电法实施措施2.1.4 实施负载中心供电法的基本原则2.2 调整供电电压及平衡三相负载法2.3 无功经济当量法2.3.1 无功经济当量法的基本原理2.3.2 无功经济当量法的具体
2、措施3 实际操作中降低线路损耗的措施3.1 改善电网结构3.1.1 确定合理的供电半径3.1.2 选择合理的导线截面3.1.3 降低配电变压器的电能损耗3.2 改善施工水平4 从电网规划方面降低线路损耗参考文献致谢降低线路损耗的方法及措施摘 要随着国民经济的迅速发展，各地的用电量都在逐年增长，在电网输送和分配电能的过程当中，各设备元件和线路所产生的电能损失也随之越来越大。有效减小线路损耗，对电网的安全、稳定、经济运行具有十分重大的意义。本文讨论了线路损耗的产生原因和减小线路损耗的基本原理。介绍了降低电网供电线路损耗的有效方法，包括负载中心供电法、调整供电电压及平衡三相负载法、无功当量法，对各种
3、方法的降耗原理和节能效果进行了详细分析，并且归结了实际应用中减小线损的方法和措施，另外还从电网规划的角度讨论了减小线损的管理方法。关键词：线路损耗；电网结构；负载中心供电；三相不平衡线损即线路损耗，是电网在输送和分配电能过程中，各设备元件和线路所产生的电能损失。线损是衡量与考核供电企业生产技术和经营管理水平的一项综合技术指标，也是实现经济运行、提高经济效益的重要手段和有效途径。因此加强电网线损管理，提出降损措施，对于加强供电企业的线损管理工作、降低网络损耗和供电成本有一定的意义。随着我国电力企业体改革的不断深入, 电网经营企业将应运而生, 地区电网的规划、建设、改造工程将成为电网经营企业的主要
4、工作。各项工作都要考虑不断降低生产成本, 追求经济效益情况下, 来进一步降低供配电系统中的电能损耗, 电能损耗主要来自用电设备和供配电系统的电能损耗。要使电气设备及供电线路处于最佳经济运行状态, 从而提高用电效益是很必要的。1 供电网络线路损耗及影响在供电电网中, 电能损耗最大的要算低压电网即 380/220 伏电网。据有关资料介绍, 低压电网的电能损耗约占整个供电电网总损耗的 50% 60% 。众所周知, 线路的电能损耗，线路的电压损耗为，其中 I 为线路电流, R 为线路电阻, 2PI RUIR现有低压电网多为单端树干式结构, 随着用电量的增长, 线路电流增加, 其电能损耗P 和线路的电压
5、损耗U 亦随之增大。由于电流的大小受用户电量的制约不能随意变动, 为减小电能损耗, 唯一的办法是减小线路电阻, 即增大导线截面。实践证明, 靠导线换粗来减小电阻实现降损的方案, 不但需要巨额资金, 大量人力物力, 且停电时间长, 影响生产和生活,诸多方面都有损失, 实施起来比较困难。供电电网中因三相负载不平衡引起的中性线电能损耗约占整个低压线损 4. 5%8% ，由于实际供电网当中，三相负载不平衡的情况不可避免，也进一步加剧了供电网的线路损耗。而输电网功率因数偏低，不仅会增大输电线路的电能损耗，还会导致电网电压的降低，即电压损耗也会增大，因此功率因数偏低也是增大线路损耗的主要原因。怎样才能大幅
6、度地降低低压电网的线路电能损耗, 减少线路的电压损失, 保证供电质量以达到节能、减耗之目的，本文就这一问题提出有效的解决方法及相应的实施方案。2 降低线路损耗的技术方法2.1 负载中心供电法 2.1.1 负载中心供电法功率损耗分析图1 图2如图 1 所示的单端供电方式, 设 5 个等效负载 Z 均匀分布, 每个负载的电流为 I, 每段线路电阻为 R,则各等效负载线路电能损耗:2 122 222 322 4(2 )4(3 )9(4 )16PI RPIRI RPIRI RPIRI R单端供电的总线损为：。22(149 16)30DPI RI R如果如图 2 所示采取负载中心供电方式, 则各等效负载
7、线路电能损耗:2 122 22 322 4(2 )4(2 )4PI RPIRI RPI RPIRI R负载中心供电的总线损为: 22(14 14)10ZPI RI R 通过以上比较可以看出，负载中心供电与单端供电线路电能损耗比为：, 即当等效负载为 5 个时, 负载中心供电的损22/10/301/3ZDPPI RI R耗是单端供电的 1/ 3,减小 2/ 3。同理，比较等效负载为 27 个的情况下的功率损耗，见表 1, 可见, 并联负载数越多, PZ / PD 越小, 因而负载中心供电节能效果越显著。表12.1.2 负载中心供电法电压损耗分析单端供电( 图 1) 的电压损失：23410DUIR
8、IRIRIRIR负载中心供电( 图 2) 的电压损失：23ZUIRIRIR负载中心供电与单端供电线路电压损耗比为, 即/3/100.3ZDUUIRIR负载中心供电的电压损失为单端供电的 30% , 减小 70%。同理，等效负载为 27 个的电压损失比较见表 2, 可见, 并联负载数越多, UZ / UD 越小, 负载中心供电节能效果越明显。表22.1.3 负载中心供电法实施方法对原电网上的负载进行等效集中: 等效集中是将自然分布的大小不一的负载, 按其计算功率集中成较大的负载上, 该负载的功率及产生的线路电压损失与实际的分布负载等效。具体做法如下:1）沿线均匀分布的负载, 可集中于分布线段的几
9、何中心, 如图 3 中的均匀分布负载, 可得:图3121()/ 2( )LLLLm式中: L 为负载中心与电源间的距离, L1 为第一个负载与电源间的距离, L2 为最后一个负载与电源间的距离。按图中数据, 可求出等效集中负载为 40kW, 与电源间的距离 L= 300m。2）分散在线路上的负载, 可用功率距法确定负载中心。如图 4 中, 设等效负载为P1+ P2, 当导线截面为常数时, 可根据功率距相等的原则得:图4121122()PP LPLP L有， 写成一般形式，则，其112212/()LPLP LPP()(1,2,3., )iiiPLLminP中为线路上所有负载功率距之和( kWm)
10、，为线路上某处的负载功率(kW) iiPLiP。按图中数据可得, 等效负载功率 P= P1+ P2=42kW, 与电源间的距离 L=175m。2.1.4 实施负载中心供电法的基本原则1）变压器及配电所应尽量设置在负载中心处。视负载中心区域的分布情况, 可将变压器分散设置,使供电干线尽量以变压器为中心向四周辐射。2）对采用干线、支线及分支线三级放射式供电的线路, 应基本保证前级向后级的供电点在后级的负载中心处。3）对于单端供电的直线及环路布设的线路, 可断开原电源, 将其重新接入负载中心处即可。2.2 调整供电电压及平衡三相负载法因为低压线路三相负荷平衡时的线损率远小于不平衡时的线损率，有资料表
11、明低压线路三相负荷不平衡时的线损率是三相负荷平衡时线损率的 3.679.00 倍，因此必须调整低压线路的三相负荷，使其经常保持均衡。如果有不均衡现象，其不平衡度在配电变压器出口处不得超过 10%，在低压主干线和主要分支线的首端不得超过 20%，整体不平衡度不得超过 15%。三相负荷不平衡度计算公式为不平衡度=（最大的一相电流-三相平均电流）/三相平均电流100%在理想的低压三相对称电路中, 由于三相电压、三相负载均对称, 其线路中的中性线电流为零。按规程规定, 相电压偏移不得超过额定电压的- 5%+5%； 因三相负载不平衡产生的中性线电流不得超过额定电流的 25% ； 线路上不对称负载容量不得
12、超过对称负载容量的 15%。中性线截面一般取相线截面的 60% 左右。据有关资料介绍, 线路上偏压偏负载越大, 产生的中性线电流也越大。将电压偏移 25%调整到偏移 5%, 能降损 96%; 将负载偏移 40% 调整到偏移 15% , 能降损 85%。因此, 在设计安装时, 应尽量使负载平均分布在各相上, 以使各负载正常工作时, 中性线中的电流尽可能的小。以上两种降低低压电网供电线路损耗的措施,如果在新建和扩建低压电网时引起重视, 则不必为日后改造电网而投资, 可大大提高经济效益。正常情况下, 在三相四线制低压电力网中, 由于各种单相负载的存在, 三相负载一般是不对称的。因为: (1) 单相负
13、载连接时, 三相负载分配很难做到平衡; (2) 即使在连接时三相负载分配很均衡, 但各个单相负载运行、停止时间也不会做到同时; (3) 即使在连接时三相负载分配得很均衡, 但在使用过程中各相都有可能增加负载。在非正常情况下三相负载不对称的情况尤为严重, 其原因有: (1) 配电变压器高压侧线路发生一相或两相断线或接地故障; (2) 配电变压器调压分接开关接触不良, 或高、低压侧接头, 绕组故障; (3)配电变压器高、低压侧一相或两相熔断器熔断; (4) 低压电网一相或两相线路发生接地或断线故障; (5) 三相线路阻抗不相等, 或电动机三相绕组中有一相或两相发生故障; (6) 单相负载私拉乱接,
14、 或为窃取电价差额,把高电价负荷接到低电价线路上。低压三相负载不对称会使配电变压器损耗增大。变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗。正常情况下变压器运行电压基本不变, 即空载损耗是一个恒量, 而负载损耗则随变压器运行负载的变化而变化, 且与负载电流的平方成正比。当变压器输出相同容量的情况下, 不对称运行使变压器有功损耗增大。由于变压器绕组结构是按对称运行情况设计的, 三相绕组结构性能一致, 其最大允许出力受每相额定容量的限制。当不对称运行时, 负载轻的相就有富裕容量, 从而使变压器出力降低。由于输出容量降低, 变压器的备用容量亦相应减小, 同时过载能力也降低。另外由于三相配电变压器是按对称运行情况
15、设计的, 三相负载对称时, 三相电流相等,则变压器的内部压降相同, 所以输出电压是对称的。当三相负载不对称时, 各相电流不一致, 因此各相在变压器内部的电压降低就不相等, 造成三相输出电压不对称。当变压器三相负载很不平衡时, 中性线电流较大,由于中性线具有较大的阻抗压降, 从而使中性点位移,引起各相电压畸变, 降低电能质量, 影响各相负载的正常运行。减少三相负载不对称运行的措施主要有：(1)为了取得三相负载的对称, 三组单相接户线应尽量由同一电杆上分别从 U, V,W 三相引下, 且三组单相接户线的负载应尽量平衡。(2)定期测量三相接户线的负载, 检查三相负载是否平衡。不平衡时, 应及时进行调整。(3)减少单相接户线的总长度, 一般不超过 20 m, 且负载电流超过 10 A 时, 必须从三相四线制线路上引出, 如距三相四线制线路较远, 应重新架设三相四线制线路。(4)三相四线制线路上所带的电焊机, 应根据电焊机台数, 分别规定出所接电源的相别, 并尽可能规划出其使用时间。2.3 无功经济当量法2.3.1 无功经济当量法的基本原理无功经
