配电变压器三相不平衡计算与损耗计算
三相不平衡损耗计算
农村低压电网改造后低压电网结构发生了很大的变化，电网结构薄弱环节基本上已经解决，低压电网的供电能力大大增强，电压质量明显提高，大部分配电台区的低压线损率降到了10%以下，但仍有个别配电台区因三相不平衡负载等原因而造成线损率居高不下，给供电管理企业特别是基层供电所电工组造成较大的困难和损失，下面针对这些情况进行分析和探讨。
一、原因分析
在前几年的农网改造时，对配电台区采取了诸如增添配电变压器数量，新增和改造配电屏，配电变压器放置在负荷中心，缩短供电半径，加大导线直径，建设和改造低压线路，新架下户线等一系列降损技术措施，也收到了很好的效果。但是个别台区线损率仍然很高，针对其原因，我们做了认真的实地调查和分析，发现一些台区供电采取单相二线制、二相三线制，即使采用三相四线制供电，由于每相电流相差很大,使三相负荷电流不平衡。从理论和实践上分析，也会引起线路损耗增大。
二、理论分析
低压电网配电变压器面广量多，如果在运行中三相负荷不平衡，会在线路、配电变压器上增加损耗。因此，在运行中要经常测量配电变压器出口侧和部分主干线路的三相负荷电流，做好三相负荷电流的平衡工作，是降低电能损耗的主要途经。
假设某条低压线路的三相不平衡电流为IU、IV、IW，中性线电流为IN，若中性线电阻为相线电阻的2倍，相线电阻为R，则这条线路的有功损耗为
ΔP1=（I2UR+I2VR+I2WR+2I2NR）×10-3 （1）
当三相负荷电流平衡时，每相电流为（IU+IV+IW）/3，中性线电流为零，这时线路的有功损耗为
ΔP2=■2R×10-3 （2）
三相不平衡负荷电流增加的损耗电量为
ΔP=ΔP1-ΔP2=■
（I2U+I2V+I2W-I2UI2V-I2VI2W+I2WI2U+3I2N）R×10-3（3）同样,三相负荷电流不平衡时变压器本身也增加损耗,可用平衡前后的负荷电流进行计算。由此可见三相不平衡负荷电流愈大，损耗增加愈大。
三相负荷电流不平衡率按下式计算
K=■×100 （4）■代表平均电流
一般要求配电变压器出口三相负荷电流的不平衡率不大于10%，低压干线及主要支线始端的三相电流不平衡率不大于20%。可见若不平衡，线损可能增加数倍。据了解，目前农村单相负荷已成为电力负荷的主要方面，农村低压线路虽多为三相四线，但很多没有注意到把单相负荷均衡的分配到三相电路上，并且还有一定数量的单相两线、三相三线制供电。按一般情况平均测算估计，单相负荷的线损可能增加2～4倍，由此可知，调整三相负荷平衡用电是降损的主
要环节。
三、现场调查分析、试验情况
实践是检验真理的标准，理论需要在实践中验证。2004年我们在庄寨供电所检查分析个别台区线损率高的原因,发现庄寨供电所杨小湖配电台区损耗严重,我们重点进行了解剖分析:
该台区配电变压器容量为100kV?A，供电半径最长550m，由上表得该配变台区267户用电量12591kW?h，没有大的动力用户，只有1户轧面条机，户均月用电46.98kW?h，低压线损一直17%左右，用钳流表测量变压器出口侧24h电流平均值为：IU=9A,IV=15A,IW=35A,IN=21A。
三相负荷电流不平衡率计算为：
K=■×100%=■×100%=35.59%（5）
由（5）式看出三相不荷严重不平衡，超出规定范围的25%。为此,我们组织农电工用两天时间（5人2天）对该台区三相电流负荷进行调整，调整后在变压器出口侧进行测量,用钳流表测量24小时电流平均值为：IU=18A,IV=21A,IW=24A,IN=4A。
此时三相负荷电流不平衡率为：
K=■×100%=■×100%=6.34%（6）
由（6）式得出配电变压器出口三相负荷电流不平衡率已经降低10%以下，不平衡率已达到合理范围之内。
在运行10天后计算线损率降为9.35%，降低8.55个百分点，效果之佳令人震惊！
从上表可以看出,该村自调平三相负荷电流后，线损率明显下降，到目前已稳定在9%左右。
此后，陆续对几个配电台区负荷进行调整,也都收到了较好的降损效果。
四、结论
综上所述，根据对我县几个配电台区进行三相负荷电流调整实地调查分析情况来看，个别配电台区低压线损较高的原因主要是由于三相负荷电流不平衡所引起。从实验结果表明，以前没有搞过三相负荷电流平衡的配电台区，粗调可现有基础上降损20%～30%，细调降损40%～50%，不需花钱仅费几天功夫能取得如此好的效果，目前此方法已得到推广应用，并取得了很大的经济效益。
线损理论计算是降损节能，加强线损管理的一项重要的技术管理手段。通过理论计算可发现电能损失在电网中分布规律，通过计算分析能够暴露出管理和技术上的问题，对降损工作提供理论和技术依据，能够使降损工作抓住重点，提高节能降损的效益，使线损管理更加科学。所以在电网的建设改造过程以及正常管理中要经常进行线损理论计算。
线损理论计算是项繁琐复杂的工作，特别是配电线路和低压线路由于分支线多、负荷量大、数据多、情况复杂，这项工作难度更大。线损理论计算的方法很多，各有特点，精度也不同。这里介绍计算比较简单、精度比较高的方法。
理论线损计算的概念
1．输电线路损耗
当负荷电流通过线路时，在线路电阻上会产生功率损耗。
(1)单一线路有功功率损失计算公式为
△P＝I2R
式中△P--损失功率，W；
I--负荷电流，A；
R--导线电阻，Ω
(2)三相电力线路
线路有功损失为
△P＝△PA十△PB十△PC＝3I2R
(3)温度对导线电阻的影响：
导线电阻R不是恒定的，在电源频率一定的情况下，其阻值
随导线温度的变化而变化。
铜铝导线电阻温度系数为a＝0.004。
在有关的技术手册中给出的是20℃时的导线单位长度电阻值。但实际运行的电力线路周围的环境温度是变化的；另外；负载电流通过导线电阻时发热又使导线温度升高，所以导线中的实际电阻值，随环境、温度和负荷电流的变化而变化。为了减化计算，通常把导线电阴分为三个分量考虑：1）基本电阻20℃时的导线电阻值R20为R20=RL
式中R--电线电阻率，Ω/km，;
L--导线长度，km。
2）温度附加电阻Rt为
Rt=a（tP－20）R20
式中a--导线温度系数，铜、铝导线a=0．004；
tP--平均环境温度，℃。
3）负载电流附加电阻Rl为
Rl= R20
4）线路实际电阻为
R=R20+Rt+Rl
（4）线路电压降△U为
△U=U1－U2=LZ
2．配电变压器损耗(简称变损)功率△PB
配电变压器分为铁损(空载损耗)和铜损(负载损耗)两部分。铁损对某一型号变压器来说是固定的，与负载电流无关。铜损与变压器负载率的平方成正比。
配电网电能损失理论计算方法
配电网的电能损失，包括配电线路和配电变压器损失。由于配电网点多面广，结构复杂，客户用电性质不同，负载变化波动大，要起模拟真实情况，计算出某一各线路在某一时刻或某一段时间内的电能损失是很困难的。因为不仅要有详细的电网资料，还在有大量的运行资料。有些运行资料是很难取得的。另外，某一段时间的损失情况，不能真实反映长时间的损失变化，因为每个负载点的负载随时间、随季节发生变化。而且这样计算的结果只能用于事后的管理，而不能用
于事前预测，所以在进行理论计算时，都要对计算方法和步骤进行简化。为简化计算，一般假设：
（1）线路总电流按每个负载点配电变压器的容量占该线路配电变压器总容量的比例，分配到各个负载点上。
（2）每个负载点的功率因数cos 相同。
这样，就能把复杂的配电线路利用线路参数计算并简化成一个等值损耗电阻。这种方法叫等值电阻法。
等值电阻计算
设：线路有m个负载点，把线路分成n个计算段，每段导线电阻分别为R1，R2，R3，…，Rn，
1．基本等值电阻Re
3．负载电流附加电阻ReT
在线路结构未发生变化时，Re、ReT、Rez三个等效电阻其值不变，就可利用一些运行参数计算线路损失。
均方根电流和平均电流的计算
利用均方根电流法计算线损，精度较高，而且方便。利用代表日线路出线端电流记录，就可计算出均方根电流IJ和平均电流IP。
在一定性质的线路中，K值有一定的变化范围。有了K值就可用IP代替IJ。IP可用线路供电量计算得出，电能损失计算
（1）线路损失功率△P（kW）
△P=3（KIP）2（Re+ReT+ReI）×10-3
如果精度要求不高，可忽略温度附加电阻ReT和负载电流附加
电阻ReI。
（2）线路损失电量△W
（3）线损率
（4）配电变压器损失功率△PB
（5）配电变压器损失电量△WB
（6）变损率B
（7）综合损失率为+ B。
另外，还有损失因数、负荷形状系数等计算方法。这些计算方法各有优缺点，但计算误差较大，这里就不再分别介绍了。
低压线路损失计算方法
低压线路的特点是错综复杂，变化多端，比高压配电线路更加复杂。有单相供电，3×3相供电，3×4相供电线路，更多的是这几种线路的组合。因此，要精确计算低压网络的损失是很困难的，一般采用近似的简化方法计算。
简单线路的损失计算
1．单相供电线路
（1）一个负荷在线路末端时：
（2）多个负荷时，并假设均匀分布：
2．3×3供电线路
（1）一个负荷点在线路末端
（2）多个负荷点，假设均匀分布且无大分支线
3．3×4相供电线路
（1）A、B、C三相负载平衡时，零线电流IO=0，计算方法同3×3相线路。
由表6-2可见，当负载不平衡度较小时，a值接近1，电能损失与平衡线路接近，可用平衡线路的计算方法计算。
4．各参数取值说明
（1）电阻R为线路总长电阻值。
（2）电流为线路首端总电流。可取平均电流和均方根电流。取平均电流时，需要用修正系数K进行修正。平均电流可实测或用电能表所计电量求得。
（3）在电网规划时，平均电流用配电变压器二次侧额定值，计算最大损耗值，这时K=1。
（4）修正系数K随电流变化而变化，变化越大，K越大；反之就小。它与负载的性质有关。
复杂线路的损失计算
0．4kV线路一般结构比较复杂。在三相四线线路中单相、三相负荷交叉混合，有较多的分支和下户线，在一个台区中又有多路出线。为便于简化，先对几种情况进行分析。
1．分支对总损失的影响
假设一条主干线有n条相同分支线，每条分支线负荷均匀分布。主干线长度为ι。
则主干电阻Rm=roL
分支电阻Rb=roι
总电流为I，分支总电流为Ib=I/n
（1）主干总损失△Pm
（2）各分支总损失△Pb
（3）线路全部损失
（4）分支与主干损失比
也即，分支线损失占主干线的损失比例为ι/nL。一般分支线小于主干长度，ι/nL＜1/n
2．多分支线路损失计算
3．等值损失电阻Re
4．损失功率
5．多线路损失计算
配变台区有多路出线（或仅一路出线，在出口处出现多个大分支）的损失计算。
设有m路出线，每路负载电流为I1，I2，…，Im
台区总电流I=I1+I2…+Im
每路损失等值电阻为Re1，Re2，…，Rem
则
△P=△P1+△P2+…+△Pm=3（I21Re1+I22Re2+…+I2mRem）
如果各出线结构相同，即I1=I2=…=Im
Re1=Re2=…=Rem
6．下户线的损失
主干线到用各个用户的线路称为下户线。下户线由于线路距离短，负载电流小，其电能损失所占比例也很小，在要求不高的情况下可忽略不计。
取：下户线平均长度为ι，有n个下户总长为L，线路总电阻R=roL，每个下户线的负载电流相同均为I。
（1）单相下户线
△P=2I2R=2I2roL
（2）三相或三相四线下户
△P=3I2R=3I2roL
电压损失计算
电压质量是供电系统的一个重要的质量指标，如果供到客户端的电压超过其允许范围，就会影响到客户用电设备的正常运行，严重时会造成用电设备损坏，给客户带来损失，所以加强电压管理为客户提供合格的电能是供电企业的一项重要任务。电网中的电压随负载的变化而发生波动。国家规定了在不同电压等级下，电压允许波动范围。国电农（1999）652号文对农村用电电压做了明确规定：（1）配电线路电压允许波动范围为标准电压的±7%。
（2）低压线路到户电压允许波动范围为标准电压的±10%。
电压损失是指线路始端电压与末端电压的代数差，是由线路电阻和电抗引起的。
电抗（感抗）是由于导线中通过交流电流，在其周围产生的高变磁场所引起的。各种架空线路每千米长度的电抗XO（Ω/km），可
通过计算或查找有关资料获得。表6-3给出高、低压配电线路的XO 参考值。
三相线路仅在线路末端接有一集中负载的三相线路，设线路电流为I，线路电阻R，电抗为X，线路始端和末端电压分别是U1，U2，负载的功率因数为cos 。
电压降△ù=△ù1-△ù2=IZ
电压损失是U1、U2两相量电压的代数差△U=△U1-△U2
由于电抗X的影响，使得ù1和ù2的相位发生变化，一般准确计算△U很复杂，在计算时可采用以下近似算法：△U=IRcos +ιXsin
一般高低压配电线路该类线路负载多、节点多，不同线路计算段的电流、电压降均不同，为便于计算需做以下简化。
1．假设条件
线路中负载均匀分布，各负载的cos 相同，由于一般高低压配电线路阻抗Z的cos Z=0．8～0．95，负载的cos 在0．8以上，可以用ù代替△U进行计算。
2．电压损失
线路电能损失的估算
线路理论计算需要大量的线路结构和负载资料，虽然在计算方法上进行了大量的简化，但计算工作量还是比较大，需要具有一定专业知识的人员才能进行。所以在资料不完善或缺少专业人员的情况下，仍不能进行理论计算工作。下面提供一个用测量电压损失，估算的电
变压器损耗计算公式
变压器损耗计算公式 简介: 负载曲线的平均负载系数越高,为达到损耗电能越小,要选用损耗比越小的变压器;负载曲线的平均负载系数越低,为达到损耗电能越小,要选用损耗比越大的变压器. 将负载曲线的平均负载系数乘以一个大于1的倍数,通常可取1-1.3,作为获得最佳效率的负载系数,然后按βb＝(1/R)1/2计算变压器应具备的损耗比. 关键字:变压器 1、变压器损耗计算公式 (1)有功损耗:ΔP＝P0+KTβ2PK -------(1) (2)无功损耗:ΔQ＝Q0+KTβ2QK -------(2) (3)综合功率损耗:ΔPZ＝ΔP+KQΔQ ----(3) Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN 式中:Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定负载损耗(kW) SN——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比. UK%——短路电压百分比 β——平均负载系数 KT——负载波动损耗系数 QK——额定负载漏磁功率(kvar) KQ——无功经济当量(kW/kvar) 上式计算时各参数的选择条件: (1)取KT＝1.05; (2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ＝0．1kW/kvar; (3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β＝20%;对于工业企业,实行三班制,可取β＝75%; (4)变压器运行小时数T＝8760h,最大负载损耗小时数:t＝5500h; (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示. 2、变压器损耗的特征 P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗; 磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比. 涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比. PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损.其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示). 负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗. 变压器的全损耗ΔP=P0+PC 变压器的损耗比=PC /P0 变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率. 3、变压器节能技术推广 1) 推广使用低损耗变压器; (1)铁芯损耗的控制
三相不平衡损耗计算
农村低压电网改造后低压电网结构发生了很大的变化，电网结构薄弱环节基本上已经解决，低压电网的供电能力大大增强，电压质量明显提高，大部分配电台区的低压线损率降到了11%以下，但仍有个别配电台区因三相不平衡负载等原因而造成线损率居高不下，给供电管理企业特别是基层供电所电工组造成较大的困难和损失，下面针对这些情况进行分析和探讨。 一、原因分析 在前几年的农网改造时，对配电台区采取了诸如增添配电变压器数量，新增和改造配电屏，配电变压器放置在负荷中心，缩短供电半径，加大导线直径，建设和改造低压线路，新架下户线等一系列降损技术措施，也收到了很好的效果。但是个别台区线损率仍然很高，针对其原因，我们做了认真的实地调查和分析，发现一些台区供电采取单相二线制、二相三线制，即使采用三相四线制供电，由于每相电流相差很大,使三相负荷电流不平衡。从理论和实践上分析，也会引起线路损耗增大。 二、理论分析 低压电网配电变压器面广量多，如果在运行中三相负荷不平衡，会在线路、配电变压器上增加损耗。因此，在运行中要经常测量配电变压器出口侧和部分主干线路的三相负荷电流，做好三相负荷电流的平衡工作，是降低电能损耗的主要途经。 假设某条低压线路的三相不平衡电流为IU、IV、IW，中性线电流为IN，若中性线电阻为相线电阻的2倍，相线电阻为R，则这条线路的有功损耗为ΔP1=（I2UR+I2VR+I2WR+2I2NR）×10-3 （1） 当三相负荷电流平衡时，每相电流为（IU+IV+IW）/3，中性线电流为零，这时线路的有功损耗为 ΔP2=■2R×10-3 （2）
三相不平衡负荷电流增加的损耗电量为 ΔP=ΔP1-ΔP2=■（I2U+I2V+I2W-I2UI2V-I2VI2W+I2WI2U+3I2N）R×10-3 （3）同样,三相负荷电流不平衡时变压器本身也增加损耗,可用平衡前后的负荷电流进行计算。由此可见三相不平衡负荷电流愈大，损耗增加愈大。 三相负荷电流不平衡率按下式计算 K=■×100 （4）■代表平均电流 一般要求配电变压器出口三相负荷电流的不平衡率不大于10%，低压干线及主要支线始端的三相电流不平衡率不大于20%。可见若不平衡，线损可能增加数倍。据了解，目前农村单相负荷已成为电力负荷的主要方面，农村低压线路虽多为三相四线，但很多没有注意到把单相负荷均衡的分配到三相电路上，并且还有一定数量的单相两线、三相三线制供电。按一般情况平均测算估计，单相负荷的线损可能增加2～4倍，由此可知，调整三相负荷平衡用电是降损的主要环节。 三、现场调查分析、试验情况 实践是检验真理的标准，理论需要在实践中验证。2004年我们在庄寨供电所检查分析个别台区线损率高的原因,发现庄寨供电所杨小湖配电台区损耗严重,我们重点进行了解剖分析: 该台区配电变压器容量为100kV·A，供电半径最长550m，由上表得该配变台区267户用电量12591kW·h，没有大的动力用户，只有1户轧面条机，户均月用电46.98kW·h，低压线损一直17%左右，用钳流表测量变压器出口侧24h电流平均值为： IU=9A,IV=15A,IW=35A,IN=21A。三相负荷电流不平衡率计算为： K=■×100%=■×100%=35.59%
变压器损耗计算公式分析
变压器损耗 分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗, 1、变压器损耗计算公式 （１）有功损耗：ΔＰ＝Ｐ０＋ＫＴβ２ＰＫ -------（１）（２）无功损耗：ΔＱ＝Ｑ０＋ＫＴβ２ＱＫ -------（２）（３）综合功率损耗：ΔＰＺ＝ΔＰ＋ＫＱΔＱ ----（３）Ｑ０≈Ｉ０％ＳＮ，ＱＫ≈ＵＫ％ＳＮ 式中：Ｑ０——空载无功损耗（ｋｖａｒ） Ｐ０——空载损耗（ｋＷ） ＰＫ——额定负载损耗（ｋＷ） ＳＮ——变压器额定容量（ｋＶＡ） Ｉ０％——变压器空载电流百分比。 ＵＫ％——短路电压百分比 β——平均负载系数 ＫＴ——负载波动损耗系数 ＱＫ——额定负载漏磁功率（ｋｖａｒ） ＫＱ——无功经济当量（ｋＷ／ｋｖａｒ） 上式计算时各参数的选择条件： （１）取ＫＴ＝１.０５； （２）对城市电网和工业企业电网的６ｋＶ～１０ｋＶ降压变压器取
系统最小负荷时，其无功当量ＫＱ＝０．１ｋＷ／ｋｖａｒ；（３）变压器平均负载系数，对于农用变压器可取β＝２０％；对于工业企业，实行三班制，可取β＝７５％； （４）变压器运行小时数Ｔ＝８７６０ｈ，最大负载损耗小时数：ｔ＝５５００ｈ； （５）变压器空载损耗Ｐ０、额定负载损耗ＰＫ、Ｉ０％、ＵＫ％，见产品资料所示。 2、变压器损耗的特征 Ｐ０——空载损耗，主要是铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗； 磁滞损耗与频率成正比；与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。ＰC——负载损耗，主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗，一般称铜损。其大小随负载电流而变化，与负载电流的平方成正比；（并用标准线圈温度换算值来表示）。 负载损耗还受变压器温度的影响，同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗，并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。 变压器的全损耗ΔＰ=Ｐ０+ＰC 变压器的损耗比=ＰC /Ｐ０ 变压器的效率=ＰＺ/（ＰＺ+ΔＰ），以百分比表示；其中ＰＺ为变压器二次侧输出功率。一、变损电量的计算：变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关，铜损与负荷大小有关。因此，应分别计算损失电量。
三相不平衡技术方案
BF-TSF三相不平衡动态无功补偿装置 技术方案 概述：目前，学校、商场、宾馆、饭店及综合办公楼等场所的用电情况，使用的多为单相(220V)电感性电器。单相负荷已经在低压配电网中占有相当大的比例,由于单相负荷投入的不同时性以及在低压电网建设改造和运行维护的不到位,导致了低压配电网三相负荷分配不平衡，由此对低压配电网的运行造成了一定的影响，本文对此进行了原因分析并提出一些切实可行的解决措施。，因自身功率因数较低，需要进行无功自动补偿，文章通过对无功自动补偿的性质和安装位置的分析，结合实际工程采用的情况，说明了在上述范围内(三相负载不平衡配电系统)采用分相分组电容补偿比其他补偿方式具有明显的实际效果和无可比拟的优越性。 当前城乡配电网中大部分配电变压器均采用三相变压器，变压器出口三相负荷理论上应该达到对称，但是在低压配电网中存在大量的单相负荷,由于单相负荷分布的不均衡和投入的时间不同时性,使得三相负荷不平衡成为低压电网运行维护中一个比较突出的问题,笔者从电能质量和电网损耗两个方面来分析三相负荷不平衡所带来的影响,同时就此提出一些切实可行的解决措施. 1 三相负荷不平衡产生对电能质量的影响分析 目前在10千伏配变的绕组接线都采用Dyn0或者采用Yyn0的接线方式，配变一次绕组无中性线、二次绕组中性线接地,并接有零线。在二次低压供电方式中一般采取3相4线制供电。配变低压侧3相负荷不平衡直接体现在3相负荷电流的不对称，从电机学的原理来分析3相不对称电流可以分解为对称的正序、负序、零序电流，也可以简单的看成是对称的3相负荷加上单相负荷负荷的叠加。由于配电变压器的一次绕组没有中性线，所以在二次绕组侧产生的零序电流无法在一次绕组中平衡，零序电流在零序电阻上产生电压降直接导致了在配变二次侧产生了中性点位置偏移。 同样根据简单的电路原理也可以分析出，由于在A、B、C相的负荷不等，所以在A、B、C三相上的电流也就不等，那么A、B、C三相电流矢量和一般不等于0,也就是在中性线上的电流一般不等于0,也即零线电流一般不等于0,在实际情况下,零线的电阻是不等于0的, 这样在零线上就存在电压,形成了中性点位移，导致了A、B、C相的相电压不对称，当某一相上接的负荷越大，这一相上的电压也就越低，而另外两相的电压将变高，所以当三相负荷的差值越大，也就是三相负荷的电流不平衡度越大，那么中性点的位移也就越大，所以导致电压的偏差也就越大。在城区配网中大多数低压负荷为照明和家用电器，这些都是单相负荷，同时用户的单相负荷的启用时间又不同时，所以三相电流的不平衡将会很明显，导致了某些用户的电压偏低，有些用户的电压偏高，特别是在夏天用电高峰期间，我们发现在有些配变的某一相上接了多台空调，在同时启动是就会产生单相电流严重超过其他两相，导致该相上的电压偏低，使有些用户的电器无法启动。这就是3相负荷不平衡导致3相电流、电压出现不对称的产生的原因。 2 三相负荷不平衡对线损的影响分析： 2.1 三相负荷不平衡造成低压线路电能损耗增大。
变压器损耗估算1
变压器损耗估算315kVA 项目新上S13-315/10/0.4变压器1台。由变压器型号查得下列参数： 表*-*-* 变压器参数表 有功功率损耗： △P= P0+β2P K＝0.48+0.772×3.65＝2.64kW 变压器空载时的无功功率损耗： Q0= I0S N×10-2 =0.3×315×10-2=0.95kVar 变压器额定负载时的无功功率： Q k = U K S N×10-2=4.0×315×10-2=12.6 kVar 变压器总的无功功率： △Q= Q0+β2 Q k =0.95+0.772×12.6=8.42 kVar 变压器综合有功功率损耗： △PZ=△P+K Q△Q =2.64+0.1×8.42=3.48kW 注：K Q为无功经济当量，取0.1；β为负载系数，取0.77。 变压器年工作日为365天，每天24小时，则变压器全年投入运行小时数T=8760h。1台S13-315/10变压器的年电能损耗为：3.48×8760×1＝3.05万kWh 变压器损耗估算100kVA 项目新上S13-100/10/0.4变压器1台。由变压器型号查得下列参数：
有功功率损耗： △P= P0+β2P K＝0.2+0.772×1.5＝1.09kW 变压器空载时的无功功率损耗： Q0= I0S N×10-2 =0.3×100×10-2=0.3kVar 变压器额定负载时的无功功率： Q k = U K S N×10-2=4.0×100×10-2=4.00 kVar 变压器总的无功功率： △Q= Q0+β2 Q k =0.3+0.772×4.00=2.67 kVar 变压器综合有功功率损耗： △PZ=△P+K Q△Q =1.09+0.1×2.67=1.36kW 注：K Q为无功经济当量，取0.1；β为负载系数，取0.77。 变压器年工作日为365天，每天24小时，则变压器全年投入运行小时数T=8760h。1台S13-100/10变压器的年电能损耗为：1.36×8760×1＝1.19万kWh
三相不平衡治理-20180409
三相不平衡治理 一、概述： 三相不平衡是指在电力系统中三相电流（或电压）幅值不一致，且幅值差超过规定范围。各相负载分布不均、单相负载用电的不同时性、以及单相大功率负载接入是导致三相不平衡的主要原因，由于城市民用电网及农用电网中存在大量单相负载，使得当今三相不平衡现象普遍存在且尤为严重。 电网中的三相不平衡会增加线路及变压器的铜损，增加变压器的铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，会造成因三相电压不平衡而降低供电质量，甚至会影响电能变的精度而造成计量损失。 三种不平衡特征： 1、有功功率不平衡 2、无功功率不平衡 3、电流相位不平衡（有功无功组合不平衡） 二、危害： 1.增加线路及配电变压器电能损耗 在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比，当相电流平衡的时候，系统的电能损耗最小。 例如设某系统的三相线路、变压器绕组每相的总阻抗为Z（暂不记中性线），如果三相电流平衡，IA=100A，IB=100A,IC=1OOA,则；
总损耗=1002Z+1002Z+1002Z=30000Z。 如果三相电流不平衡，IA=50A，IB=100A,IC=15OA，则； 总损耗=502Z+1002Z+1502Z=35000Z。比平衡状态的损耗增加了17%。 在最严重的状态下，如果IA=0A，IB=0A,IC=30OA，则； 总损耗=3002Z =90000Z。比平衡状态的损耗增加了3倍。 可见不平衡度愈严重，所造成损耗越大。 2.降低配变变压器出力以及增加铁损 配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制。假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行，负载轻的一相就有富余容量，从而使配变的出力减少。 其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负载不平衡越大，配变出力减少越多。为此，配变在三相负载不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行，即极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。 配变产生零序电流。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较
变压器的损耗计算分析
变压器的损耗计算分析 在电力系统中变压器是利用效率最高的电气设备之一，一般中、小变压器都可达96~98％。在电力系统中，累积变压器的总损耗可占20~25％。 （一）变压器的空载损耗 此损耗包括铁芯中磁滞和涡流损耗及空载电流在初级线圈电阻上的损耗，前者称为铁损后者称为铜损。由于空载电流很小，后者可以略去不计，因此，空载损耗基本上就是铁损。 影响铁损的因素很多，以数学式表示，则 式中P n、P w——表示磁滞损耗和涡流损耗 k n、k w——常数 f——变压器外施电压的频率赫 B m——铁芯中最大磁通密度韦／米2 n——什捷因麦兹常数，对常用的硅钢片，当B m=（1．0～1．6）韦／米2时，n≈2，对目前使用的方向性硅钢片，取2．5～3．5。 根据变压器的理论分析，科假定初级感应电势为E1（伏），则： E1=K f B m（2） K为比例常数，由初级匝数及铁芯截面积而定，则铁损为： 由于初级漏阻抗压降很小，若忽略不计， E1=U1 （4） 可见，变压器的铁损与外施电压有很大关系如果电压V为一定值，则铁损不变，（因为f不变），又因为正常运行时U1=U1N，故空载损耗又称不变损耗．如果电压波动，则空载损耗即变化。 （二）负载损耗 此损耗是指变压器初、次级线圈中电流在电阻上产生的铜损耗及励磁电流在励磁电阻上产生的铁损耗。当电流为额定电流时，后者很小，可以不计，故主要是电流在初、次级线圈电阻上的铜损。 对三相变压器在任意负载时，铜耗表达式：
式中I1——初级线圈的负载电流 I2’——次级线圈折算到初级的电流 R1——初级线圈的电阻 R2’——次级线圈折算得初级的电阻 由上式可见，变压器的铜损和负载电流的平方成正比。考虑到负载运行时，负载电流的变化，故此损耗又称可变损耗。 若令β表示负载系数,即 则铜损 式中～线圈电流为额定值时的铜损。 （三）附加损耗 此损耗包括附加铁损及附加铜损，由于这两种损耗数量很小，又难以测定，可以不计。总之，变压器的损耗主要是不变损耗和可变损耗。 变压器的效率，其计算公式 如果负载的性质一定，令φ2表示功率因数角，则在额定电压下，三相变压器输出功率 S N——变压器的额定容量。输入功率，可根据功率平衡得到 （8）式表明变压器的效率和其额定容量初、负载的性质与大小以及变压器本身的损耗有关。
三相不平衡配电网损耗计算的新方法研究
三相不平衡配电网损耗计算的新方法研究 发表时间：2019-10-24T10:57:08.483Z 来源：《电力设备》2019年第12期作者：杜秀王洁赵守成 [导读] 摘要：随着我国的经济在不断的提高，对于用电的需求在不断的加大，配电网普遍存在的三相不平衡问题给配电网的损耗计算带来了严重的困难，文中将小波神经网络应用于三相不平衡配电网的损耗计算，并利用粒子群算法对小波神经网络中的参数进行优化，通过配电网实例损耗计算的对比分析验证了文中方法的有效性和优越性。 (国网山西省电力公司朔州供电公司山西省朔州市 036002) 摘要：随着我国的经济在不断的提高，对于用电的需求在不断的加大，配电网普遍存在的三相不平衡问题给配电网的损耗计算带来了严重的困难，文中将小波神经网络应用于三相不平衡配电网的损耗计算，并利用粒子群算法对小波神经网络中的参数进行优化，通过配电网实例损耗计算的对比分析验证了文中方法的有效性和优越性。为分析配电网三相不平衡程度变化对配电网损耗的影响，对三相不平衡程度变化后的配电网损耗进行了计算分析，得出了配电网三相不平衡程度与其损耗之间的关系。文中方法可为三相不平衡下配电网的损耗计算及其经济运行提供有效的借鉴和技术指导。 关键词：配电网;损耗计算;三相不平衡;小波神经网络;粒子群算法 引言 配电网三相不平衡度是衡量用户用电质量和供电所供电安全性的重要指标。配电网络三相不平衡度过高产生的主要影响包括：线路损耗增加；用电负荷随机变化，无法预测；影响用电安全；电动机效率降低；影响通信质量。同时，三相不平衡问题也会对计量仪表的精度产生影响。国家标准《电能质量三相电压允许不平衡度》明确规定，在正常情况下电网各级电压的三相不平衡度不大于2%，每个用户在公共连接点引起的三相电压不平衡度不得超过1.3%。所以，计算三相不平衡度既符合国家标准，又能够提高电能质量，提升电力企业效益。解决三相不平衡的问题需要对三相不平衡度进行精确计算，尽管国家标准对于电压不平衡度有详细的计算方式和规定，但是由于一些不可抗拒因素，电网数据在收集时出现了收集不到或者收集到了正常范围之外的数据，导致数据分析计算过程中出现“空数据”和“脏数据”影响数据分析准度，甚至会引发无法计算的严重后果。在此背景下，本文致力于解决数据分析计算三相不平衡度时消除“空数据”和“脏数据”的影响。 1电压三相不平衡产生的原因 电力系统中，产生电压不平衡问题大致分为两种，一种是由发电机参数不对称或高电压等级三相不平衡传递至本级系统，造成本级系统三相不平衡，这是一种电压的渗透;另一种是由于本级负荷三相不对称，负荷向系统注入负序(零序)电流在系统阻抗上形成负序(零序)电压导致三相不平衡。本文不涉及由背景不平衡引起的三相不平衡，只讨论第二种情况。低压台区负序阻抗模型，其中U2为低压台区供电末端的负序电压，Ｒ2+jX2为供电变压器和输电线路的等效负序阻抗，Il2为流经输电线路负序电流，Iz2为流向负载的负序电流，Z2为负荷负序阻抗，Is2为负荷三相不平衡产生的负序电流。 2配电网损耗计算的小波神经网络模型 由于单相负荷的存在及不同负荷之间差异性，配电网普遍存在着三相不平衡问题，而三相不平衡会使系统产生不平衡电流，使得配电 网导线和变压器的损耗发生额外的增加，从而使得配电网损耗增大。配电网线路ABC各相的不平衡度可表示为: 式中，IP= (IA+IB+IC)/3为ABC三相电流有效值的平均值。配电网线路某时段的三相不平衡度可表示为: 式中，N为该时段电流计数的时刻总数，λAn、λBn、λCn为某时刻n的各相的不平衡度。传统配电网损耗计算方法需要众多元件和运行参数，但不同地区的配电网自动化程度不同，自动化程度较低的配电网相关运行参数获取困难，这给配电网损耗计算带来了严重的困难，而应用神经网络计算配电网损耗时需要的运行参数则要少得多，这给自动化程度低的配电网损耗计算带来了很大的方便，并且计算精度也有很大的保证。一定时段内的配电网损耗主要相关特征参量有:配电网有功供电量、无功供电量、变压器容量、导线长度、导线单位长度电阻、负载系数和配电网三相不平衡度等。 3避免“空数据”和“脏数据”的影响 如何避免“空数据”和“脏数据”的影响，最好的办法就是不要让它们进入数据分析模型。在获取电力数据之后、进入数据分析模型之前，加入一步数据预处理工作，清洗掉数据当中的“空数据”和“脏数据”。最直截了当的方法是去除掉这个数据，使其不能进入数据分析模型影响计算结果。以这样的方式计算出结果后，“空数据”和“脏数据”点的三相不平衡度数据将无法呈现，可以根据无法呈现的点去追溯问题来源。这种方法也存在弊端，在某些需要分析连续结果或者对分析结果进行求平均值计算的情况下，会给新的数据分析传入空数据，如果再删除数据的话，会让新的数据模型中的数据不具有代表性。为解决上述问题，可以在数据预处理过程中将“空数据”和“脏数据”变成“正常数据”。这里的“正常数据”是指不影响或小程度影响数据分析模型准确度的数据。在数据预处理的过程中，将“空数据”和“脏数据”填充入“正常数据”，让“正常数据”代替原来的数据进入模型进行运算，不让后续的数据分析出现“空数据”的问题。“正常数据”的选择多种多样，可以是其它时间点的历史数据，可以是数据的平均值、中位数、众数等，不同数据的选择会影响数据分析后计算的结果的精度，选择一个好的“正常数据”填充能够不影响或小程度影响数据的分析结果，如果选择了不好的数据当作“正常数据”填充，对最后结果的影响可能是致命的。两种避免“空数据”和“脏数据”影响的方法。要根据使用场景的不同进行选择，一般情况下建议在简单数据运算的模型中使用第一种方法，在有多轮数据运算的模型中使用第二种方法，也可结合两种方法进行使用，具体场景具体分析，最终的目的都是为了避免“空数据”和“脏数据”带来的影响。 4三相不平衡度与配电网损耗的关系 为获得配电网三相不平衡程度与配电网损耗的关系，需进一步分析不同程度三相不平衡下的配电网损耗值，对于三相不平衡的配电网线路，为更好地表示配电网的三相不平衡程度，对式(8)所示的各相不平衡度进行综合，采用如下公式来表征配电网的三相不平衡程度: 式中，N表示选取的代表日电流计数的时刻数，λAn、λBn、λCn分别表示该代表日某时刻n的A相不平衡度、B相不平衡度和C相不平衡度。在保证用户总用电量基本不变的前提下，采用电价优惠等人工干预措施来改变该配电网的三相不平衡程度，并利用本文改进等值电阻法来计算对应的配电网损耗值，。配电网的损耗会随着三相不平衡度λ的增大而增大，且增大的速率越来越大。因此，配电网
变压器空载损耗与负载损耗的计算方法及公式
变压器空载损耗与负载损耗的计算方法及公式 电力变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实际是铁芯所产生的损耗（也称铁芯损耗）,而铜损也叫负荷损耗。 1、电力变压器损耗计算公式 (1)有功损耗：ΔＰ＝Ｐ０＋ＫＴβ２ＰＫ-------（１） (2)无功损耗：ΔＱ＝Ｑ０＋ＫＴβ２ＱＫ-------（２） (3)综合功率损耗：ΔＰＺ＝ΔＰ＋ＫＱΔＱ------（３） Ｑ０≈Ｉ０％ＳＮ，ＱＫ≈ＵＫ％ＳＮ 式中：Ｑ０——空载无功损耗（ｋｖａｒ） Ｐ０——空载损耗（ｋＷ） ＰＫ——额定负载损耗（ｋＷ） ＳＮ——变压器额定容量（ｋＶＡ） Ｉ０％——变压器空载电流百分比。 ＵＫ％——短路电压百分比 β——平均负载系数 ＫＴ——负载波动损耗系数 ＱＫ——额定负载漏磁功率（ｋｖａｒ） ＫＱ——无功经济当量（ｋＷ／ｋｖａｒ） 上式计算时各参数的选择条件： (1)取ＫＴ＝１.０５； (2)对城市电网和工业企业电网的６ｋＶ～１０ｋＶ降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量ＫＱ＝０．１ｋＷ／ｋｖａｒ；
(3)变压器平均负载系数，对于农用变压器可取β＝２０％；对于工业企业，实行三班制，可取β＝７５％； (4)变压器运行小时数Ｔ＝８７６０ｈ，最大负载损耗小时数：ｔ＝５５００ｈ； (5)变压器空载损耗Ｐ０、额定负载损耗ＰＫ、Ｉ０％、ＵＫ％，见产品出厂资料所示。 2、电力变压器损耗的特征 Ｐ０——空载损耗，主要是铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗； 磁滞损耗与频率成正比；与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。 涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。 ＰC——负载损耗，主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗，一般称铜损。其大小随负载电流而变化，与负载电流的平方成正比；（并用标准线圈温度换算值来表示）。 负载损耗还受变压器温度的影响，同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗，并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。 变压器的全损https://www.360docs.net/doc/fb14339197.html,/耗ΔＰ=Ｐ０+ＰC 变压器的损耗比=ＰC /Ｐ０ 变压器的效率=ＰＺ/（ＰＺ+ΔＰ），以百分比表示；其中ＰＺ为变压器二次侧输出功率。 变损电量的计算：变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关，铜损与负荷大小有关。因此，应分别计算损失电量。 1、铁损电量的计算：不同型号和容量的铁损电量，计算公式是： 铁损电量（千瓦时）=空载损耗（千瓦）×供电时间（小时）
变压器三相负荷不平衡原因分析及防范措施
变压器三相负荷不平衡原因分析及防范措施 发表时间：2018-06-11T15:06:54.410Z 来源：《河南电力》2018年2期作者：张璇 [导读] 变压器三相负荷不平衡，可能使低压电网的三相负荷不平衡度加大，这不仅关系到供电可靠性和稳定性，还会增加低压线路线损，使变压器出力下降。 （国网山西省电力公司太原供电公司山西太原 030012） 摘要：变压器三相负荷不平衡，可能使低压电网的三相负荷不平衡度加大，这不仅关系到供电可靠性和稳定性，还会增加低压线路线损，使变压器出力下降。因此变压器台区三相负荷不平衡问题应当引起重视。 关键词：变压器三相负荷不平衡；原因；防范措施 一、变压器三相负荷不平衡引起的麻烦 某地区多个台变多次出现一相总熔断器熔丝烧断的情况，利用用电采集系统采集配变的三相负荷数据，均为三相负荷不平衡引起，随着夏季用电负荷的不断增加，这种不平衡的情况也突显出来，随之带来抢报修以及服务热线诉求工单的数量猛增，给企业的优质服务带来影响。 在线损合格台区整改提高工作中也发现，因三相负荷的不平衡也会造成台区线损率的增加。在三相负荷不平衡度较大的情况下，在配电变压器中性点不接地或接地电阻达不到技术要求时，中性点将发生位移造成中性线带有一定的电压，从而加大线路电压的电压降，降低功率的输出，线路供电电压偏低，尤其是线路末端的电压远远超出电压降的允许范围，直接导致用户的用电设备不能正常工作，电气效能降低，同时极大的增加了低压线损率。通过用电采集系统提供的相关数据证明，一般情况下三相负荷不平衡可引起低压线损率升高2%～10%，三相负荷不平衡度若超过15%，则线损率显著增加，不平衡度越高对低压线损率的影响越大，如不平衡度超过30%，通过计算影响低压线损可以达到3%～6%。而事实上由于城乡用户受经济条件的制约和家用电器普及率的逐年提高，三相负荷不平衡度情况越来越严重，目前通过用电采集系统提供的数据计算，每天三个用电高峰期三相负荷不平衡度超过10%的占总综合变台区的60%，不平衡度超20%的台区数占总台区的40%，不平衡度超过30%的台区数占台区的26%。不平衡度越大的台区供电线路末端用户普遍反映电压偏低，而低压线损率也普遍反映较大。在低压三相负荷不平衡度的影响下，使配电变压器处于不对称运行状态，造成配电变压器的负载损耗和空载损耗增大，而影响到10kV线损率。 二、三相不平衡对变压器的影响 （1）三相不平衡将增加变压器的损耗 变压器的损耗包含空载损耗和负荷损耗，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。而负荷损耗则随着变压器运行负荷的变化而变化，且与负荷电流的平方成正比。当三相负荷不平衡运行时，变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和。 （2）三相不平衡降低了配电变压器的出力 配电变压器容量的设计和制造是以三相负载平衡条件确定的，如果三相负载不平衡，配电变压器的最大出力只能按三相负载中最大一相不超过额定容量为限，负荷轻的相就有富裕容量，从而使配电变压器出力降低。例如100kVA配电变压器，二次额定电流为144A，若Ia为144A，Ib、Ic分别为72A，配电变压器的出力只有67％。 （3）三相不平衡可能造成烧毁变压器的严重后果 上述不平衡时重负荷相电流过大（增为3倍），超载过多，可能造成绕组和变压器油的过热。绕组过热，绝缘老化加快；变压器油过热，引起油质劣化，迅速降低变压器的绝缘性能，减少变压器的寿命。（温度每增加8度，使用年限将减少一半，甚至烧毁绕组。 （4）三相负荷不平衡运行会造成变压器零序电流过大，局部金属件温升增高 在三相负荷不平衡运行下的变压器，必然会产生零序电流，而变压器内部零序电流的存在，会在铁芯中产生零序通磁，这些零序通磁就会在变压器的油箱壁或其它金属构件中构成回路。但配电变压器设计时不考虑这些金属构件为导磁部件，则由此引起的磁滞和涡流损耗使这些部件发热，致使变压器局部金属件温度异常升高，严重使将导致变压器运行事故。 三、影响变压器三相负荷不平衡的原因 三相负荷不平衡发生的原因主要是管理上存在薄弱环节，由于在对配电变压器三相负荷的分配上存在盲目性、工作随意性，以及运行维护人员对配电变压器三相负荷管理的责任心不到位，农村用电动力、照明的混用，尤其是居民用电单相负荷发展时无序延伸，用户用电情况不好掌握等客观因素，而在管理中又由于缺乏有效的监测、调整和考核机制，导致目前农村综合变压器三相负荷处于不平衡状态下运行。 四、防止变压器负荷不平衡运行采取的措施 （1）加强配电变压器负荷不平衡运行管理。运维班安排专人负责利用用电采集系统定期进行三相不平衡电流测试，并结合台区责任人的现场测量情况，按季度考核变压器三相负荷不平衡度的情况，把它列入考核项目，以提高农电管理人员搞好三相负荷平衡的自觉性和积极性。负荷每月至少进行一次测量，特殊情况下（如高峰负荷期间，负荷变化较大时等）可增加测量次数，对配电变压器负荷状况做到心中有数，并完善相关记录台帐，为调整配电变压器负荷提供准确可靠的数据。 管理人员应熟悉台区的每个用户用电情况、设备安装地点、用电能量变化情况，特别是注意大功率用电设备数量和容量等，看其分布在那相上。然后根据情况及时调整负荷。 （2）改造配电网，加强对三相负荷分布控制。在改造台区供电方案前，要了解所改造台区的负荷变化规律和负荷分配情况，对所改造的台区进行现场勘察，掌握负荷分布情况，同时绘制台区负荷分配接线图，并严格按三相负荷平衡的原则进行布线，尽量使三相四线深入到各重要负荷中心。配电变压器设置于负荷中心，供电半径不大于500m，主干线、分支干线均采用三相四线制供电，5户以上居民尽量不采用单相供电，中性线导线截面与其它相线截面一致，以减少损耗，消除断线的事故隐患。同时制定台区负荷分配接线图，做到任何一
三相不平衡电路零线电流计算方法详解
三相不平衡电路零线电流怎么计算 作者：wanggq 有三根加热器，分别为10，20，30KW，星形连接在三相电源中，请问零线电流为多少？ 引用楼主的：有三根加热器，分别为10，20，30KW，星形连接在三相电源中，请问零线电流为多少？――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 这个问题比较简单。但是，在解答这个问题时，还是要先限定一些参数（即：先假设条件），以免发生歧义。下面的算法谨供网友们参考。 根据楼主的题意设：三根加热器Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3是纯电阻元件，额定电压为220V，额定功率分别为10kw，20kw，30kw。电源是正弦对称三相四线制 （220v / 380v）交流电源、且容量远大于负载总容量（即：可以忽略电源及包括中性线在内的输电线路对负载供电时的压降损失）。 解： Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3联成星形电路，由于有中性线的存在，所以Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3都工作在额定220v电压下。它们各自的工作电流（有效值）为： Ｉ1＝10kw / 220V＝45.45A Ｉ2＝20kw / 220V＝90.91A Ｉ3＝30kw / 220V＝136.36A
给三根加热器的联结星点上的四个电流标定方向，设：Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3都是流进“星点”的电流，取正号，设：中性线上的电流Ｉn 是流出“星点” 的电流，取负号。 正弦交流电的四种计算方法中有两种比较简单，它们是用复数来计算的解析法和用矢量图来计算的图解法。图解法比较容易理解，解析法比较精确。通常是两种方法配合使用，楼主提供的一组功率数据比较特殊。所以，用图解的方法也能得到很精确的结果：
由于楼主这个题目所给出的这一组功率数据较特殊，我们工人还有更简便的解法：
三相不平衡详解
三相不平衡详解 三相不平衡：是指在电力系统中三相电流（或电压）幅值不一致，且幅值差超过规定范围。三相不平衡是电能质量的一个重要指标，虽然影响电力系统的因素非常的多，但正常性不平衡的情况大多是因为三相的元器件、线路参数或负荷的不对称。由于三相负荷的因素是不一定的，所以供电点的三相电压和电流极易出现三相不平衡的现象，损耗线路。 一个三相平衡电路的三相电压源必须是正弦波，且频率相同，幅度相同，相位互差120度；三相的负荷阻抗相同且均为线性阻抗，因此三相的电流都是正弦波，且频率相同，幅度相同，相位互差120度。绝对的三相平衡是不存在的，实际的三相系统总是存在不同程度的不平衡现象。 ▍分类 事故性不平衡：是由于三相系统中某一相（或两相）出现故障所致。例如一相或两相断线，或者单相接地故障等。这种状况是系统运行所不允许的，一定要在短期内排除故障使系统恢复正常。 正常性不平衡：是由于系统三相元件或负荷不对称引起的。作为电能质量指标之一的“三相电压允许不平衡度”是针对正常不平衡运行工况而定的。 ▍机房设备用电三相负载不平衡造成的危害 1. 增加线路的电能损耗，大大降低配电变压器的供电效率。 2. 低压总配电输配电能力减少。
3.三相负载严重不平衡时，将导致技术机房配电柜总开关处于临界额定值运行，影响电缆的安全运行，使配电系统处于不安全运行状态。 4.影响播出设备的安全运行。三相电源负载不平衡会产生零序电流，零线电位偏移，导致三相电压不稳，严重时会损坏播出设备。 5.技术机房内三相电源负荷不平衡将造成技术电源和UPS电源资源利用率大大降低。 ▍三相供电合理分配及三相负荷不平衡度计算 在低压电网中，三相线路的导线截面积相同，当三相负荷电流大小不等时，负荷电流大的一相线路压降将增大，端电压降低，造成中性点偏移。当三相负荷严重不平衡时，一旦中性线断线，就会造成三相相电压严重不平衡，电压髙的一相就会把用电设备烧坏,而电压低的一相用电器也不能正常工作。所以，在单相用电负荷线路的配电系统中，应尽量做到三相负荷基本平衡，尽量减小负荷的不平衡度。在设计三相负荷时，要计算负荷的不平衡度。 有关资料介绍，最大相负荷及最小相负荷的不平衡度，要求控制在15%以 下。最大相负荷不平衡度d 大和最小相负荷不平衡d 小 的实用计算，计算公式为： 公式中：P 大—— 最大相负荷的功率（KW） P小——最小相负荷的功率（K W） ∑p—三相负荷总功率（KW） 如总用电量为25KW，采用三相供电L1相，L2相和L3相所分配的负荷分别为9KW、8.5KW和7.5KW。分别计算最大负荷和最小负荷的不平衡度。按公式计算： 根据计算，最大负荷相和最小负荷相的不平衡度都小于15%，所以三相负荷分配基本合理。
110KV系统损耗计算
110KV电压供电系统与35KV电压供电系统损耗比较 一、110KV电压供电系统损耗计算 （一）110KV电压供电线路损耗 相关参数：线路长3公里，LGJ120导线，电阻0.2422欧姆/公里,功率因数cosф取0.90,平均电压115KV 1、△P=3I2R=（ P ）2*R u cosф =（ 5810 ）2*0.2422*3 115*0.9 =2.29KW 2、平均负荷利用小时数t t= 3226*104 =5552.5 5810 3、年运行线路损耗电能 △W =△P*t=2.29*5552.5 =12715.125=1.27万KWh (二)110KV供电变电器损耗 -8000/110变压器,变压器空载损耗△Po=14KW,变压器负载损耗△查表S 7 Psc=50KW 变压器运行损耗功率: △P △P=△Po+△Psc( St )2 =14+50*( 5810 )2 Sn 8000*0.9 =46.56KW 变压器年运行损耗电能 △W=△P*t =46.56*5552.5=258524.4KWh =25.85万KWh (三)线路损耗和变压器损耗总和 25.85+1.27=27.12万KWh （四）110KV供电年损耗电费： 271200*0.523=141837.6元 二、35KV系统损耗计算 （一）35KV电压供电线路损耗 相关参数：线路长5公里，LGJ150导线，电阻0.198欧姆/公里,功率因数cosф取0.90,平均电压37KV。 1、P=3I2R=（ P ）2*R u cosф =（ 5810 ）2*0.2422*3 37*0.9
=30.14KW 2、平均负荷利用小时数t t= 3226*104 =5552.5 5810 3、年运行线路损耗电能 △W =△P*t=30.14*5552.5 =167352.35=16.7万KWh (二)35KV供电变压器损耗 查表S -8000/110变压器,变压器空载损耗△Po=11.5KW,变压器负载损耗 7 △Psc=45KW 变压器运行损耗功率: △P △P=△Po+△Psc( St )2 =11.5+45*( 5810 )2 Sn 8000*0.9 =40.8KW 变压器年运行损耗电能 △W=△P*t =40.8*5552.5=226542KWh =22.7万KWh (三)线路损耗和变压器损耗总和 22.7+16.7=39.4万KWh （四）35KV供电年损耗电费： 394000*0.537=211578元 三、35KV供电比110KV供电年损耗增加量： 211578-141837.6=69740.4元 四、35KV供电比110KV供电年电费增加量： 32260000*（0.537-0.523）+69740.4=521380.4元 注：缺SZ10-8000/110变压器相关技术参数。 现依S7-8000/35和S7-8000/110变压器技术参数计算。 按2004年电费单价标准。 35KV：0.537元/KWh 110KV：0.523元/KWh
变压器损耗的计算公式及方法
变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗, 实是铁芯所产生的损耗（也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1 、变压器损耗计算公式 ⑴有功损耗：△ P=PO+KT B 2PK --------- ⑴ ⑵无功损耗：△ Q=QO+K"T 2QK——（2） ⑶综合功率损耗：△ PZ=A P+KQX Q ----（3） QO IO%SN Q? UK%SN 式中：Q0 ----- 空载无功损耗（kvar） P0――空载损耗（kW） PK额定负载损耗（kW） SN变压器额定容量（kVA） 10%――变压器空载电流百分比。 UK%短路电压百分比 3 ――平均负载系数 KT――负载波动损耗系数 QK额定负载漏磁功率（kvar） KQ无功经济当量（kW/kvar） 上式计算时各参数的选择条件： （1）取KT=1.05; ⑵对城市电网和工业企业电网的6kV?10kV降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量 KQ=0.1kW/kvar; （3）变压器平均负载系数，对于农用变压器可取3 =20%;对于工业企业，实行三班制，可取 3 =75%; ⑷变压器运行小时数T=8760h，最大负载损耗小时数：t=5500h; （5）变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK 10%、UK%见产品资料所示。 2、变压器损耗的特征 P0――空载损耗，主要是铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗；
磁滞损耗与频率成正比; 与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。 涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。 P 负载损耗，主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗，一般称铜损。其大小随负载电流而 变化，与负载电流的平方成正比;（并用标准线圈温度换算值来表示）。 负载损耗还受变压器温度的影响，同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗，并在绕组 外的金属部分产生杂散损耗。 变压器的全损耗△ P=PO+PC 变压器的损耗比=PC /P0 变压器的效率=PZ/（PZ+ △ P），以百分比表示；其中PZ为变压器二次侧输出功率。一、变损电量的计 算：变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关，铜损与负荷大小有关。因此，应分别计算损失电量。 1、铁损电量的计算：不同型号和容量的铁损电量，计算公式是： 铁损电量（千瓦时）=空载损耗（千瓦）x供电时间（小时） 配变的空载损耗（铁损），由附表查得，供电时间为变压器的实际运行时间，按以下原则确定： （1）对连续供电的用户，全月按720 小时计算。 （2）由于电网原因间断供电或限电拉路，按变电站向用户实际供电小时数计算，不得以难计算为由，仍按全月运行计算，变压器停电后，自坠熔丝管交供电站的时间，在计算铁损时应予扣除。 （3）变压器低压侧装有积时钟的用户，按积时钟累计的供电时间计算。 2、铜损电量的计算：当负载率为40%及以下时，按全月用电量（以电能表读数）的2%计收，计算公式：铜损电量（千瓦时）=月用电量（千瓦时）X 2% 因为铜损与负荷电流（电量）大小有关，当配变的月平均负载率超过40%时，铜损电量应按月用电量的3%计收。负载率为40%时的月用电量，由附表查的。负载率的计算公式为：负载率=抄见电量/ 式中：S――配变的额定容量（千伏安）；T ――全月日历时间、取720小时； COSZ――功率因数，取0.80。 电力变压器的变损可分为铜损和铁损。铜损一般在0.5%。铁损一般在5~7%。干式变压器的变损比油侵式要小。合计变损：0.5+6=6.5 计算方法：1000KVA X 6.5%=65KVA 65KV/X 24 小时X 365 天=568400KWT度） 变压器上的标牌都有具体的数据。 变压器空载损耗空载损耗指变压器二次侧开路，一次侧加额率与额定电压的正弦波电压时变压器所吸取的功率。一般