低压电网线损一般算法之电压损失(率)法
浅谈电力系统中低压配电网线损计算方法
浅谈电力系统中低压配电网线损计算方法摘要：配电网中含有许多的小电源以及多电源配电网等复杂的结构形式，因此呈现出错综复杂的交汇模式，关于线损的计算问题备受关注，且属于相关人员的基本课题，采取何种方式积极的落实线损的计算，成为了备受瞩目的焦点。
本文中将探讨电力系统中低压配电网线损的计算方法，通过详细的概述计算的依据，确保计算方法更科学、更合理。
关键词：电力系统；中低压配电网；线损计算；方式电力网电能损耗率成为了国家对电力部门进行考核的一项重要的指标，同时也能反映出电力系统的规划设计成果及具体的经营管理情况。
国家的配电网在实际发展的过程中，因为历史原因的影响，不具备较为完善的发展规划，加之经济实力以及技术条件的限制作用，使得结构不合理、供电半径较长等问题频现，这对于发电燃料造成了极大的影响，使之浪费严重，大气污染程度加剧，严重的威胁到居民的正常生活，可见降低线损并节约用电成为了电网实现长远发展中的一项基本任务【1】。
一、电力系统中低压配电网线损计算方法的重要性线损率属于考核电力部门电能损耗水平的经济指标，同时也属于电力系统规划设计及生产运行中经济效益水平的综合体现。
对于电力企业来说，积极的关注线损率的降低，能够实现经济效益的稳步提升，同时还会对电力企业的长远发展产生至关重要的影响【2】。
追求较低的线损率，成为了电力企业实际运营中的一项基本目标，线损率的高低可以对企业的经济效益产生极为深刻的影响。
输电企业需要计算出各级电能损耗并确定合理的降损举措，借助于现有的理论计算方式，明确各种线损计算方式存在的局限性，提出更为合理的计算方案。
二、电力系统中低压配电网线损计算方法（一）损失因数法这种方法重点是通过损失因数，在获取最大的负荷时功率损失计算段的电能损耗值，损失因数就是线损计算时段中的平均功率损失。
这种方法更适合运用至负荷曲线难以获取的情况下，通过将富有变化的负荷使用最大的负荷加以替代，运用小于1的损失因数，计算出功率的损耗值，这样可以获取平均功率的损耗，由此求得基本的线损。
低压电缆的电压损失和电压降[1]
![低压电缆的电压损失和电压降[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/516f4a3f0066f5335a8121c2.png)
国家标准ＧＢＪ ５４—１９８３，现在，ＧＢ ５００５４－－１９９５又 被ＧＢ ５００５４＿２０１ｌ所取代，然而，在１９９５年和２０１１ 年的ＧＢ ５００５４两版标准中，都没有像１９８３版的标 准那样对电压损失作详细的规定。只是在
ＧＢ
５００５４－－２０１１标准的第３．２．２条，“选择导体截
五
△ｕ＝ｋ・√尺；＋磊
式（１）。
（３）
将式（３）换算到Ｚ（ｋｍ）长度的线路电压降即为 从图２可以看出，电压损失即是电缆的始端电
Ａｕ％＝０旨（Ｒｏｃｏｓ西＋Ｘｏｓｉｎ函）ｋｚ
１ＵＵｎ
（２）
压矢量投影到终端电压矢量上后，终端电压比始端 电压的减小量，即图中的ＢＤ线段。
由于ＢＤ＝ＢＣ＋ＣＤ 而ＢＣ＝ｋ・Ｒｏ・ｃｏｓ咖，ＣＤ＝ｋ・Ｘｏ・ｓｉｎ中
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｏｗ－ｖｏｌｔａｇｅ ｃａｂｌｅ；ｖｏｌｔａｇｅ ｌｏｓｓ；ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐ；ｆｏｒｍｕｌａ；ｐｏｗｅｒ ｆａｃｔｏｒ
０前言
低压电网配电在设计选择电缆规格过程中，应 考虑电缆通过负载电流时，导体温度不超过绝缘所 允许的长期工作温度，即应按温升选择导体截面；并 且，经济寿命期内费用最少，即初始投资和经济寿命 期内线路损耗费用之和最少，也就是所谓的按经济 电流选择导体截面。将两种选择的截面比较，取大 者。然后，再根据电缆线路的长短，校验电压损失是 否超过规定值。 在光纤复合低压电缆和铝合金电缆使用过程 中，常有客户问到电缆线路的电压损失问题，也有客 户提到线路的电压降。电缆线路的电压损失和电压 降究竟是不是同一概念，两者都有什么规定呢？ 笔者查阅了有关资料，没有找到关于电缆线路 电压降的规定。关于电压损失，在ＧＢＪ ５４一１９８３ 《低压配电装置及线路设计规范》的第二章第二节 导体截面选择中规定：“……从变压器低压侧母线 至用电设备受电端的线路电压损失，一般不超过用 电设备额定电压的５％”…。１９９６年６月１日实施
线损电量、线损率的计算和分析
线损电量、线损率的计算和分析培训目的：1.了解线损电量和线损率的计算方法。
2.掌握引起线损率波动的各类因素分析和控制方法。
3.熟悉线损分析的常用方法。
目录一、线损电量和线损率计算 (3)（一）35 kV及以上电压等级电网线损 (3)（二）10（6）kV电压等级电网线损 (3)（三）0.4kV及以下电压等级电网线损 (4)二、线损分析经常采用的方法 (5)（一）电能平衡分析 (5)（二）线损与理论线损对比分析 (5)（三）固定损耗与可变损耗比重对比分析 (5)（四）实际线损与历史同期比较分析 (5)（五）实际线损与平均线损水平比较分析 (6)（六）实际线损与先进水平比较分析 (6)（七）定期、定量统计分析 (6)（八）线损率指标和小指标分析并重 (6)（九）线损指标和其它营业指标联系在一起分析 (6)（十）对线损率高、线路电量大和线损率突变量大的环节分析 (6)三、对引起线损（率）波动的各类因素的分析与控制 (7)（一）电量失真 (7)（二）供、售端电量抄表不同期 (18)（三）电网结构及设备变化 (19)（四）电力市场变化 (19)（五）县域电网内部运行因素 (20)（六）外部因素影响 (21)参考文献 (21)一、线损电量和线损率计算（一）35 kV及以上电压等级电网线损35 kV及以上电压等级电网的线损主要有35kV、110kV输电线路和主变产生的损耗组成。
1. 其供电量是指流入35kV及以上电网的电量，共有3部分组成：1）在110kV和35kV线路末端计量的电量，没有输电线路损耗，分别定义为1和5（如：并网点在该110kV和35kV母线的地方电厂上网电量）。
2）在110kV和35kV线路对（首）端计量的电量，经过输电线路产生有损耗，分别定义为3和7。
3）110kV和35kV过网电量，分别定义为2和6；（输入量与输出量相等,不产生损耗的电量。
后文中的电量12的定义与此相同）。
2. 其售电量指流出35kV及以上电网的电量也有3部分电量组成：1）110kV和35kV主变供10（6）kV母线的电量，分别定义为9和10；2）110kV和35kV首端计量的电量，一般情况下，这类电量都是专线供电且首端计量，或者是在末端计量加计线损，相当于首端计量，分别定义为4和8。
线损计算方法
线损计算方法 The final edition was revised on December 14th, 2020.线损计算方法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＝。
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= R204）线路实际电阻为R=R20+Rt+Rl（4）线路电压降△U为△U=U1－U2=LZ2．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。
电压损失校验、线损等计算公式
导线单位电抗=
0.378
线路电阻= 线路电抗=
1.83876 4.3659
线路电压损耗△U= △U%=
电压、功率、线损计算
1.186430365 3.389801042
有功损耗= 无功损耗=
204.4623585 485.4696704
线损=
1.182510309
110kV线路阻抗值 1#主变参数： 1XT1-2*= 1XT1-3*= 1XT2-3*= 1XT1*= 1XT2*= 1XT3*=
XΣ2*=
XΣ1*+ 1XT1*//2XT1*=
I2*=
1/ XΣ2*=
Id2（3）= ich2=
Ij/XΣ2*= 1.8×√2×Id2（3）=
Ich2= S d2
1.509×Id2（3）= Sj/XΣ2*=
3 当d3点发生短路时，即10kV母线发生短路时，各短路参数如下：
XΣ3*=
XΣ2*+1XT3*//2XT3*=
☆
导线半径=
☆
导线单位电阻=
★
功率因数=
★
有功功率=
视在功率=
无功功率=
★
电压等级
2 2
4 11.55 9.44 0.1592
0.9 10504 11671.11111 5087.319389
35
★
基准电压
基准电流
基准电抗
★
基准容量
★
1#主变容量
★
2#主变容量
35 16.50 1.225 1000
40 40
1#主变参数： 1XT1-2*= 1XT1-3*= 1XT2-3*= 1XT1*= 1XT2*= 1XT3*=
低压线路损失计算方法
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= R204）线路实际电阻为R=R20+Rt+Rl（4）线路电压降△U为△U=U1－U2=LZ2．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。
线损计算方法
线损计算方法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AP--损失功率，WI-- 负荷电流，A；R--导线电阻，Q(2) 三相电力线路线路有功损失为△P=A PA PBPO 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20C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20C时的导线电阻值R20为R20=RL式中R--电线电阻率，Q/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，C。
3）负载电流附加电阻Rl 为Rl= R204）线路实际电阻为R=R20+Rt+Rl（4）线路电压降AU为△ U=U 1－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。
线损计算方法
线损计算方法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= R204)线路实际电阻为R=R20+Rt+Rl(4)线路电压降△U为△U=U1-U2=LZ2.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。
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电压损失（率）法
1计算原理
设电流比首端电压（参考相量，相角为0）滞后角，流过阻抗为
的线路，电压下降为（见图1、图2）。
图1 低压电网电流、电压电路示意图图2 低压电网电流、电压相量示意图
首末端的电压降可以表示为：
（1）
也就是说，电阻r的电压降平行于电流，而电抗上电压降比电流超前90°。
电压降绝对值近似等于实轴上AU长度。
即
（2）
（相）电压降百分比可表示为
（3）电能损耗功率百分率可表示为
（4）用系数表示电压电网线损电量与电压损失的比值，可表示为
（5）
这样，利用系数可以再测量低压电网电压损失的基础上估算该网的线损
电量。
抽样测量该低压电网首端电压、末端电压和平均功率因数，得
到抽样的电压降为
（6）
通过一个由低压电网（主要）导线大小决定的系数估算该网的线损率为
（7）
其中
为方便线损计算，表1给出了常用的几种导线的数值。
表1 低压电网常用导线参数
电网有沿线分布的负荷。
如果负荷数目不多，当然可以逐个节点计算线损，再把它们加起来，这是最精确的做法。
但如果分布的负荷较密，为了方便计算，可以用等效末端集中负荷法来近似计算。
一如等效系数（见表2）。
假设全线总负荷都集中在末端的线损为，则在线损计算结果上等效乘以系数作为全线总线损结果。
图3 低压电网电流分布示意图
如图3所示，总电流为I分布在长度L的送电线上。
于是电流“线密度”k=I/L，或I=kL。
离末端x处的一小段dx的电流可表示为
I（x）=k（x+dx）（8）
设电线截面积为S ，电阻率为，离末端x处的一小段dx的电阻为
（9）
因此dx小段的线损dP为
（10）
对于dP 来说，和都是高一级以上呢的无穷小，可以忽略。
于是有
（11）
将dP对全长L几分，就是分布负荷的线损
（12）式中
是总电流的平方，是全线电阻。
它们之积。
就是全部负荷集中在末端的线损率。
可见，均匀分布负荷的线损为集中末端的。
表2 低压电网不同负荷情况下的等级系数
在计及温升时，由于内热导线的最高运行温度达110190℃，比常规导线高
得多，所以增阻系数就不能和主电网的温升计算一样，应该按式13
进行折算
（13）
式中：——第i 种耐热导线的最高运行温度。
2 有总表有功、无功电能表度数情形
设T 时间段内有功电能表读数为W ，无功电能表度数为Q ，则
（14）
根据低压电玩那个主要导线大小，查表1得到，代入电压损失法计算式
得到电能损失系数，并计算出电能损耗。
于是T 时段内的线损电能
（MWh ）可表示为
（15）
式中：——网内单相电能表个数；
——网内三相电能表个数。
3没有总表情形
只能用钳表，抽样总电流I和功率因数，则
（16）
结合电能表损失法计算式得到电能损失系数，并计算出电能损耗。
T时段内的线损电能（MWh）可表示为
（17）。