0.4kV低压网线损优化计算方法

0.4kV低压网有三相四线制、单相制、三相三线制等供电方式，而且各相电流也不平衡；各种容量的变压器供电出线回路数均不一样；沿线负荷的分布没有严格的规律；同一回主干线可能有几种导线截面组成等；同时，它又往往缺乏完整、准确的线路参数和负荷数据。因此，要详细、精确计算低压电力网的电能损耗比较困难。一般采用工程近似计算方法，主要有三种方法：台区损失率法、电压损失法和等值电阻法。推荐采用考虑负荷分类的基于实测线损的台区损失率法。

1.基于实测线损的台区损失率法

采用考虑负荷分类的台变（区）损失率法计算0.4kV低压网线损。

（1）按照负荷分类。将0.4kV低压网负荷性质分为城区网、郊区网及农村网，再将每种性质的低压网按负荷类型分为重负荷、中负荷、轻负荷三类。对每个负荷类型，分别抽取若干个典型台区，即供电负荷正常、计量齐全、电能表运行正常、无窃电现象的数个台区，对其在计算时段内的线损进行实测，从而获得这些台区的单位配变容量的电能损耗值（MW·h/MW）。再将这些值分别应用于具有相同负荷性质和相同负荷类型的其他台区，分别计算其电能损耗。最后对3种负荷性质低压网的电能损耗进行求和，得到全部低压网的电能损耗。对于每一种负荷性质的低压网，所选典型台区个数均不少于低压网总数的5%，最少应该为9个台区（重负荷、中负荷、轻负荷台区各3个）。具体计算步骤为：

1）按0.4kV低压网负荷性质分为城区网、郊区网及农村网。

2）将每一种负荷性质低压网按负荷类型分为重负荷、中负荷、轻负荷三类。

3）对每一类型负荷，分别选取mi（i=1，2，3）个典型低压台区，其配变容量分　别　为S HTi（i=1，2，…，m 1）（MVA），S MTi（i=1，2，…，m 2）（MVA），SLTi（i=1，2，…，m 3）（MVA）。这些台区负荷正常，计量齐全，电表运行正常，无窃电现象。

4）实测在计算时段内各个典型台区的供电量（MW·h）和售电量（MW·h）。

5）根据实测数据计算各个典型台区的电能损耗ΔA HTi（i=1，2，…，mi）（MW·h），ΔA MTi（i=1，2，…，m 2）（MW·h），ΔA LTi（i=1，2，…，m 3）（MW·h）。

6）计算典型台区的单位配变容量的电能损耗值Lave H、LaveM、LaveL（MW·h/MW），即：

7）假设具有相同负荷性质的三类负荷所对应的低压台区总容量分别为S H、SM、SL（MVA），则该负荷性质低压网电能损耗为：

8）重复上述计算，可获得三种负荷性质低压网所对应的电能损耗ΔAi（i=1，2，3），因此全网电能损耗为：

（2）数据采集，详见表1-3。

表1-3　采用基于实测线损的台区损失率法需要采集的运行数据

2.电压损失法

电压损失法只要求简单的电压运行数据，避免了难于整理的电力网结构数据，既简便易行又相对合理。计算原理如下：抽样测量该网送端电压U 1和末端电压U 2，首端平均功率因数cosφ，得到抽样的电压降：

式中：U 1为送端电压，即0.4kV低压网从公用配电变压器出口的线电压，kV；U 2为末端电压，即与送端电气距离最远处的线电压，kV。

通过一个由0.4kV低压网（主要）导线大小决定的系数K p估算该网的线损率：

式中：；x/R为导线电抗与电阻之比，见表1-4；φ为电流与电压间的相角差，即功率因数角。

表1-4　典型0.4kV低压网导线的x/R数值

电能表的损耗按经验值直接得出其损耗：①单相电能表每月按0.001MW·h计算；②三相电能表每月按0.002MW·h计算；③三相四线电能表每月按0.003MW·h计算。

（1）能获取总表有功电量和无功电量情形。设T时段内有功电能读数为E（MW·h）和无功电能读数为Q（Mvarh），则：

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根据0.4kV低压网主要导线大小，查上表得到x/R，代入上式得到K p，并计算出ΔP D。于是0.4kV低压网络电能损耗为：

式中：m 1为网内单相电能表个数；m 2为网内三相电能表个数。

（2）没有总表情形。只能用钳表，抽样总电流I（kA）和平均功率因数cosφ，得到：

T时段内的0.4kV低压网络电能损耗为：

（3）基于电压损失法的台区损失率法。采用电压损失法计算0.4kV低压网线损时，如果对全部0.4kV低压网逐个进行计算的话，显然其工作量过大。这时可考虑采用基于电压损失法的台区损失率法进行计算，并且要按照负荷分类，不同之处在于所有典型台区的电能损耗采用电压损失法求得。

（4）数据采集。见表1-5。

表1-5　采用电压损失法需要采集的运行数据

3.等值电阻法

0.4kV低压网与10kV配电网的特点相似，因此用等值电阻法计算0.4kV低压网的电能损耗也是可行的。即应用10kV配电网等值电阻法的计算数学模型，结合低压电力网的特殊性，利用配电变压器低压侧总表的有功、无功电度替代10kV配电网的首端电量；利用各用户电度表的有功电度和无功电度计算出一个等效容量，并以此替代10kV线路中配电变压器的容量；线路的结构参数类似10kV线路的方法组织。

（1）计算原理。三相三线制和三相四线制的低压网线损理论计算式可综合表示如下：

式中：N为电力网结构系数，单相供电取2，三相三线制时取3，三相四线制时取3.5；I pj为线路首端平均电流；k为形状系数；R dz为低压线路等值电阻；T为运行时间。

1）平均电流：

式中：E p为首端总有功电量，MW·h；Eq为首端总无功电量，Mvarh；cosφ为首端功率因数；U pj为首端平均电压，kV。

2）形状系数：

式中：Ii为首端每小时电流值，kA。

3）等值电阻：

式中：A i为用户电能表的抄见电量，MW·h；A j.∑为第j计算线段供电的用户电能表抄见电量之和，MW·h；Rj为第j计算线段的电阻，Ω；N、N j分别为各计算线段的电力网结构系数。

4）电能表的损耗。其计算方法和电压损失法的相同。

（2）数据采集。采用等值电阻法需要采集的运行数据见表1-6。

表1-6　等值电阻法需采集的运行数据