【例2-6】 某10kV配电线路,由三个电源供电,某月同时供电720h,总有功供电量为109484kW·h(其中电源Ⅰ为43794kW·h,电源Ⅱ为38319kW·h,电源Ⅲ为27371kW·h),总无功供电量为80724kvar·h,全线路共有SL7型配电变压器三台,总抄见电量为105782kW·h(其中#1配电变压器为38102kW·h,#2配电变压器为28800kW·h,#3配电变压器为38880kW·h),已测算得线路负荷曲线特征系数为1.14,其他参数及线路结构如图2-12所示,试计算该线路的理论线损率与线损构成比例。

图2-12　由三个电源供电的某10kV线路结构图

Ue=10kV,t1=t2=t8=720h,∑Ap·g=109484kW·h,∑AQ·g=80724kvar·h,K=1.14,∑Ab·y=105782kW·h

1.第一种计算方法

这是一种首先要把每一条支路(线段)的分流比Kf计算出来,然后通过分流比Kf计算确定每一条支路(线段)的负荷电流等的计算方法,也是一种间接的计算方法。

解 这条线路的实际线损率为

下面计算线损的各理论值。首先将线路的结构参数和运行参数标在图上,划分计算线段,将各个线段和每台变压器编上序号；接着计算各电源输出的负荷电流。

因线路的总无功电量对总有功电量的比值为

根据此比值从有关表中查得线路负荷功率因数为cosφ=0.8。

接着求得各电源的平均负荷电流为

接着计算各电源对每一支路(线段)的分流比(这要在分别考虑只有其中某一个电源单独存在下,逐一进行计算)：

对电源Ⅰ

从上式可见,KⅠ·4=KⅠ·7,这是因为两个线段(或支路)的供电量相同,即AⅠ·4=AⅠ·7。

对电源Ⅱ

从上式可见,KⅠ·4+KⅡ·4=0.37+0.63=1.0,这是因为在该支路(线段)上两个方向相反的电源输送功率的电量之和,等于全线路总负荷电量,即AⅠ·4+AⅡ·4=∑Ab·i,亦即38880+38102+28800=105782。

对电源Ⅲ

综上所述,两电源功率(或电流)在某支路(线段)同向,则两分流比K值相同；反之,两电源功率(或电流)在某支路(线段)反向,则两分流比K值之和为1。

接着计算各线段(支路)的叠加电流值(即实际电流)。计算时,要考虑三个电源同时都存在的情况,并且假定电源Ⅰ在某支路(线段)中的分流方向为正方向,其他电源分流与之同向者为正,反向者为负。则：

支路#5

支路#6

支路#7

对以上支路叠加电流的计算说明三点：一是支路#4中的负荷电流I4,可为正,也可为负。二是支路#4中的负荷电流I4=0.22A,其值较小,说明#3配变的负荷电流主要是靠电源Ⅱ供给。三是#4支路的左、右结点的负荷电流应符合“克希荷夫定律”,即进出电流之和应为零(或进出电流应相等)；验算如下：

接着计算各支路(线段)的理论线损电量,根据下式

负载率,得

再按式ΔAb·i=(ΔPo·i+K2β2iΔPk·i)t×10-3(kW·h)计算各台变压器的电能损耗电量,得

ΔAb·1=(760+1.142×0.212×4800)×720×10-3=745.27(kW·h)

ΔAb·2=(540+1.142×0.252×3454)×720×10-3=590.8(kW·h)

ΔAb·3=(600+1.142×0.272×4000)×720×10-3=704.85(kW·h)(www.daowen.com)

线路上全部配电变压器的电能损耗电量为

最后计算得线路的总理论线损电量为

线路的理论线损率为

线路中各类损耗构成比例为：

线路导线线损

变压器的损耗

变压器的铁损

变压器的铜损

2.第二种计算方法

与第一种计算方法相比较,其特点有：①无须首先计算确定每一条支路(线段)的分流比Kf,当然也就无须通过分流比Kf间接来计算确定每一条支路(线段)的负荷电流。而是运用直接的方式来计算确定每一条支路(线段)的负荷电流。②比第一种计算方法更直观、易理解。③要分别从正方向和反方向供出电流的电源,各个单独存在的两种情况下进行计算,这一点同第一种计算方法是相同的。

解 (1)正方向供出电流的电源单独存在时：电源Ⅰ和电源Ⅲ供出的总电流

电源Ⅱ供出的电流

三台配电变压器的总用电量

因支路#5从总电流I′∑=7.13A中分得的电流(流向负荷)为

支路#6从总电流I′∑=7.13A中分得的电流(流向负荷)为

(2)反方向供出电流的电源单独存在时：

(3)正方向和反方向供出电流的电源同时都存在时：

上述最后一个结果就是线路导线的总线损电量,亦即全线路导线中的理论线损电量。这种计算方法的结果与前面所述的第一种计算方法的结果相比较,仅差420.96-420.49=0.47(kW·h),误差度只有1.12‰,是很低的。从理论上讲,这点小误差,也不应该归属于第二种方法,而应该存在于第一种方法之中。

同前述第一种计算一样,可以计算确定以下各量：

整条线路的总理论线损电量为2461.41kW·h。

整条线路的总理论线损率为2.25%。

线路导线线损在总线损中所占比例为17.08%。

变压器两损耗在总线损中所占比例为82.92%。

变压器的铁损在总线损中所占比例为55.58%。

变压器的铜损在总线损中所占比例为27.34%。

多电源供电配电网线损实例计算结果见表2-6。

表2-6　多电源供电配电网线损实例计算结果对比表