南方电网-线损理论计算技术标准(4)

2019-08-01 22:52

Q/CSG 1 1301-2008

低压侧容量S3上的数值。因此,需要将相应负载损耗归算到高压侧绕组额定容量S1之下:

?12?pk12(pkS12SS1?23?pk23(?13?pk13(1)2;pk)2 (2-26) );pkmin(S2,S3)S2S3归算到高压侧后的高-中压、高-低压、中-低压绕组等值电阻为:

?12(rT12?pkUn2UU?13(n)2 ;rT23?pk?23(n)2 (2-27) ) ;rT13?pkS1S1S1由于各绕组的等值电阻满足下述关系:

?rT12?rT1?rT2??rT13?rT1?rT3 (2-28) ?r?r?r?T23T2T3其中:rT1为高压侧等值电阻,?;

rT2为中压侧等值电阻,?; rT3为低压侧等值电阻,?。

因此,根据(2-30)求得各绕组的等值电阻:

rT12?rT13?rT23?r?T1?2?rT12?rT23?rT13? (2-29) ?rT2?2?rT13?rT23?rT12?r??T32?2.空载电能损耗

可参考2.2.5相关内容。 3.负载电能损耗

计算的方法有多种。但为了清晰,这里选定其中一种方法:将一切参数包括中压侧和低压侧均方根电流I2jf和I3jf都归算到高压侧额定电压Un和额定容量S1之下。

根据附录A中的方法可计算出中压侧和低压侧均方根电流I2jf和I3jf(均归算到高压侧)后,可获得三绕组变压器电能损耗:

222?ET?3??(I2jf?I3jf)rT1?I2jfrT2?I3jfrT3??T (MWh) (2-30)

其中:T为变压器运行小时数,h。

3.装在变压器中、低压侧串联电抗器的电能损耗

考虑到三绕组变压器中压侧和低压侧可能装有串联电抗器,它们的额定电流分别为I2kn和I3kn(kA),额定损耗分别为pn2和pn3(MW)。将串联电抗器的额定电流归算到高压侧:

U2nU3n''I2?I()I?I() (2-31) ;kn2kn3kn3knUnUn'其中:I2kn为折算后中压侧串联电抗器的额定电流,kA;

I3'kn为折算后低压侧串联电抗器的额定电流,kA。 装在变压器中、低压侧的电抗器电能损耗为:

I2jf2I3jf2???EL?3?pn2()?pn3()?T (MWh) (2-32)

??II2kn3kn??

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4.三绕组变压器T时段内的电能损耗(MWh)为:

?E??E0??ET??EL (MWh) (2-33)

?I2[rT?2pn(或 ?E??3{(I2jf?I3jf)2rT1jf2???12122)]?I[r?p()]}?p?T 2jfT33n0(MWh) (2-34) ?kn?kn3I2I3?

2.3.4 数据采集

当采用均方根电流法计算各元件电能损耗时,需要采集的运行数据见表2-4。

表2-4 采用均方根电流法计算35kV及以上电力网元件电能损耗时需要采集的运行数据 元件名称 需要采集的运行数据 架空线路 电缆线路 双绕组变压器 首端有功电量(MWh)和无功电量(Mvarh),计算时段内记录的线路最大和最小电流(kA),线路所在地平均环境温度(C)。 首端有功电量(MWh)和无功电量(Mvarh),计算时段内流过线路的最大和最小电流(kA)。 高压侧有功电量(MWh)和无功电量(Mvarh),计算时段内记录的高压侧最大和最小电流(kA)。 中压侧有功电量(MWh)和无功电量(Mvarh),计算时段内记录的中三绕组变压器

压侧最大和最小电流(kA);低压侧有功电量(MWh)和无功电量(Mvarh),计算时段内记录的低压侧最大和最小电流(kA)。 0

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第三章 10kV配电网线损计算

10kV配电网节点多、分支线多、元件也多,且多数元件不具备测录运行参数的条件。在满足实际工程计算精度的前提下,采用等值电阻法进行计算,推荐采用基于配变容量的等值电阻法计算。

如电力网含20kV及6kV配电网,将采用与10kV配电网相同方法计算。

等值电阻法的基本思想是:整个10kV配电网的总均方根电流流过等值电阻Rdz所产生的损耗,等于10kV配电网内全部配线可变损耗和全部配变负载损耗的总和,即:

Rdz?RLdz?RTdz (3-1) 其

中:RLdz为配线等值电阻,?;

RTdz为配变等值电阻,?。

?mP

0ii?1图3-1 10kV配电网等值电阻原理图

整个10kV配电网的电能损耗为:

?A?[3I2mjf(RLdz?RTdz)??p0i]T (MWh) i?1其中:P0i为第i台配变的空损,MW;

m为全网配变数目;

Ijf为10kV配电网首端总均方根电流,kA; T为10kV配电网运行时间,h。

3.1 基于配变容量的等值电阻法

1.配变等值电阻RTdz

mU2pkim R?1U2Tdz??im?(ki

(?S21i)i?1?m)S?pi?ii?1其中:Si为第i台配变的额定容量,MVA; Pki为第i台配变的额定负载损耗,MW;

U为配电网的额定电压,kV。

2.配线等值电阻RLdz

?nmi[r(?S)2ij]R?1j?1Ldz?im (?S2i)i?1其中:ri为第i个配线节段的电阻,?; mi为第i个配线节段后面挂的配变台数;

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(3-2)

(3-3)

(3-4)

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n为全网配线节段数目。

配线等值电阻RLdz和配变等值电阻RTdz的详细推导过程见附录B。

3.2 数据采集

当采用等值电阻法计算10kV配电网电能损耗时,需要采集的运行数据见表3-1。

表3-1 计算10kV配电网电能损耗需要采集的运行数据 计算方法 需要采集的运行数据 基于配变容量的计算时段内应采集的运行数据: 等值电阻法 (1)10kV配电网拓扑结构。 (2)10kV配电网首端总有功电量(MWh)和无功电量(Mvarh)。 (3)10kV配电网首端最大电流和最小电流(kA)。 (4)环境温度(0C)。 (5)如果含小水电或小火电机组,需要采集其有功电量(MWh)和无功电量(Mvarh)。

3.3 小电源处理方法

地方小电源(小水电和小火电)的存在对10kV配电网电能损耗的计算造成困难。一般在等值电阻法的基础上,采用“等效容量法”对其进行处理。

3.3.1 等效容量法(I)

关于小电源问题,由于它们的发电量并不和升压配变容量成正比,在计算时段T内也不一定全发电,所以不能象用户那样按配变容量“分享”总均方根电流Ijf0。其基本思想来自文献[5]。

根据每个小电源在时段T内的有功电量Esi和无功电量Qsi,可以得到它的均方根电流Ijfsi:

Iavesi=22Esi+Qsi3UT (3-5)

Ijfsi=kIavesi (3-6)

其中,k为形状系数,可取与10kV配电网首端装设电量表处相同的值;U为配电网的额定电压,kV。

对于一个有m1台用户配变和m2台小电源升压配变的10kV配电网(m?m1?m2),每个小电源的均方根电流可以定义为:

IjfSi??SSi?Sj??SSij?1i?1m1m2Ijf0 (3-7)

其中,m1台用户配变Sj已知,m2台小电源升压配变等值容量Ssi待求。

当我们得到m2台小电源的电能读数,即得到m2台小电源均方根电流Ijfsi,就有m2个线性方程:

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SS1?I??Ijf0m1m2?jfS1?Sj??SSi?j?1i?1??SS2Ijf0?IjfS2??m1m2??Sj??SSij?1i?1????SSi?IjfSi??m1Ijf0m2??Sj??SSi?j?1i?1?SSm2?I??Ijf0m1m2?jfSm2?Sj??SSi?j?1i?1? (3-8)

式(3-8)表达了以m2个小电源升压配变等值容量Ssi为变量的线性方程组,据此非常容易地求出m2个小电源等值容量Ssi。

当求出每个小电源升压变的等效容量Ssi,在进行配电网理论线损计算时,将其看成一个具有Ssi(?0)的专用配变,即可按照等值电阻法进行。

对于方程组(3-8)的解,可以分三种情况讨论如下:

1、 当?Sj??SSi时,35kV及以上电力网和小电源同时向10kV 配电网送电,m2个小电源等值容量Ssi均

j?1i?1m1m2小于零。

2、 当?Sj??SSi时,小电源向10kV 配电网送电,同时向35kV及以上电力网反送电,导致Ijf0?0,

j?1i?1m1m2因而,m2个小电源等值容量Ssi仍然均小于零。

3、 当?Sj??SSi时,10kV 配电网从小电源获取全部电能,近似相当于一个孤立网络。这是一个极特

j?1i?1m1m2殊的情况。

因此,不论在那种情况下,m2个小电源等值容量Ssi仍然均小于零。

3.3.2 等效容量法(II)

根据每个小电源在时段T内的有功电量Esi和无功电量Qsi,可以得到它的平均电流Iavesi:

Iavesi=22Esi+Qsi3UT (3-9)

因此,第i台配变在时段T内的平均视在功率为:

Ssi=3IavesiU=22Esi+QsiT

当按照(3-10)求出了每个小电源升压变的等效容量Ssi,在进行配电网理论线损计算时,将其看成一个具有?Ssi的专用配变,即可按照等值电阻法进行。

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j?1,2,...,m2 (3-10)


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