当前课程知识点:供配电技术 > 第二章 电力负荷的实用计算(下) > 2.4 供电系统的功率损耗和电能损耗 > 2.4供电系统的功率损耗和电能损耗
同学你好
今天我们要学习的内容是供电系统的功率损耗
和电能损耗
供电系统在能量传输过程中
需要经过线路和变压器
电能经过线路和变压器时
就会在线路和变压器上产生能量损耗
能量损耗包括功率的损耗和电能的
损耗
首先我们来看一下
供电系统的功率损耗
第一个问题
我们来看一下
供电系统中线路上的功率损耗
如图所示是一段线路
假设线路的电阻为R 电抗为X
通过的
电流假设为I30
这时产生的功率损耗就可以
表示为 有功功率损耗等于3倍的I30的
平方乘上R
通过公式变换
得到了另外两个公式
线路上的无功功率损耗
就可以按照这个公式进行表示
在这两个公式当中
我们发现需要用到线路的参数R和X
关于R和X的确定
可以通过查找手册确定线路的R0和X0
线路都是有一定的型号的
例如说LGJ-70
它就有对应的R0和X0
然后根据线路的长度就可以确定
R和X
这是关于线路的功率
损耗的确定
接下来看变压器的功率损耗
变压器的功率损耗
也包括有功功率损耗和无功功率损耗
两部分
其中有功功率损耗
又包括铁损和铜损两部分
所以变压器的功率损耗就可以
表示为ΔPt等于ΔP铁加
ΔP铜
其中变压器的铁损与负荷电流
没有关系
而铜损是与负荷电流有关
所以表示为这个式子
在这个地方
S30/SN定义为变压器
的负荷率
用β来表示
所以变压器的功率损耗就可以表示
为ΔPt等于
ΔP0加上ΔPk
乘上β平方
也就是变压器的有功率损耗是由
空载损耗和负载损耗共同来决定的
接下来看变压器的无功损耗
变压器的无功损耗
包括变压器的空载无功
功率损耗和负载无功功率损耗
两部分
其中空载无功功率损耗
表示为ΔQ0 负载无功功率损耗
表示为ΔQL
ΔQ0 空载
无功功率损耗是由空载电流I0%
决定的
负载损耗ΔQL与
短路电压百分数
UK%来决定的
所以变压器的无功功率损耗
ΔQT就可以表示为
如下这个式子
这是关于变压器的功率损耗
有功功率损耗和无功功率损耗
对于变压器的这些损耗
参数很多很难记忆
所以在这里给出了
经验公式
对于SJL1型的电力变压器
有功功率损耗ΔPt约等于
变压器的视在计算负荷的0.02倍
无功功率损耗
约等于视在计算负荷的0.08倍
对于SL7型的电力变压器
有功功率损耗约等于视在
计算负荷的0.015倍
无功功率损耗
ΔQT约等于视在计算负荷的
0.06倍
接下来看一下电能损耗
电能损耗等于功率的损耗
乘上时间
我们也需要引入一个系数
叫做最大负荷
损耗小时数
τ
τ的引入跟前面的最大负荷
利用小时数T max是类似的
这个地方用这个小时数来近似的
计算线路和变压器上的有功电能损耗
它的物理意义是假如供电线路和
变压器持续通过最大负荷电流I30
则在τ小时内
电能损耗恰好等于实际负荷电流在
全年内的电能损耗
这个τ是一个假想的时间
它与年最大负荷利用小时T max
有关
我们可以通过一个表格发现
τ值
受最大负荷
利用小时T max以及线路的功率
因数cosφ
由两者共同决定的
我们举个例子
假设现在T max值等于
5000
cosφ=0.9
这样就可以找到τ值
我们来看一下
T=5000
在这条线上0.9
cosφ=0.9 在这条线上
这两条线的交点就是这个点
这个点我们往回一对应
大约τ就是3200小时
这就是τ的确定的过程
接下来看一下线路的电能损耗
线路的电能损耗就等于线路的
功率损耗
乘上时间τ
变压器的电能损耗
变压器的功率损耗由两部分
组成
分别是变压器的空载损耗和变压器的负载
损耗
其中变压器的空载损耗ΔP0与负荷
电流无关
负载损耗ΔPcu与负荷电流有关
所以变压器的电能损耗是由两部分组成
第一部分是铁损引起的电能损耗
表示为ΔW铁等于
铁损乘上
一年的时间
我们假设变压器全年都在运行
它在铁损上的电能损耗
表示为这个式子
另外一部分是负载损耗
表示为ΔW铜等于
ΔP铜乘上τ
约等于ΔPK乘上变压器的
负荷系数的平方再乘上τ
所以就得到了变压器的电能损耗
等于空载损耗
也就是铁损
加铜损
约等于这个式子
关于供电系统的功率损耗和电能
损耗
我们就讲到这里
谢谢
-1.1 电力系统基本概念
--美国艾文帕发电站
--1.1 小测试
-1.2 工业企业供电系统简介
--1.2 工业企业供配电系统简介 小测试
-1.3 电力系统额定电压
--1.3 额定电压 小测试
-1.4 电力系统中性点运行方式
--1.4 电力系统中性点运行方式 小测试
-1.5 章节测试
-2.1 电力负荷基本概念
--2.1
-2.2 设备容量
--2.2 设备容量
--2.2 设备容量
--2.2 设备容量 小测试
-2.3 电力负荷实用计算(一)
--负荷计算方法比较
--2.3 小测试1
-2.3 电力负荷实用计算(二)
--2.3 小测试2
-2.4 供电系统的功率损耗和电能损耗
--2.4 供电系统的功率损耗和电能损耗 小测试
-2.5 工业企业负荷计算
--2.5 工业企业负荷计算 小测试
-2.6 单元测试
-3.1 电力线路基本知识
--3.1 电力线路的接线形式小测试
--3.1 小测试
-3.2 电力线路的架设
--身边的杆塔
--瓷横担
--3.2 电力线路的结构与敷设 小测试
-3.3 电力线路的选择
--3.3 导线的选择 小测试
-3.4 电力线路单元测试
-4.1 电力网基础知识
--4.1 小测验
-4.2 电力网潮流计算
--4.2 电力网潮流计算 小测试
-4.3 单元测试
-5.1 电能节约
--5.1 电能节约
--5.1 小测试
-5.2 电压调整
--5.2 电压调整
--5.2 小测试
-5.3 电网高次谐波及其抑制
--5.3 小测试
-5.4 功率因数
--5.4 功率因数
--5.4 小测试
-5.5 单元测试
-6.1 低压配电系统的接地方式
--6.1 小测试
-6.2 接地的概念及种类
--6.2 小测试
-6.3 接地电阻的要求及接地装置的敷设
--6.3 小测试
-6.4 单元测试
-7.1 电气照明基础知识
--7.1 小测试
-7.2 工业企业常用电光源及灯具
--7.2 小测试
-7.3 电气照明的照度计算
--7.3 小测试
-7.4 工业企业照明供电系统
--7.4 小测试
-7.5 单元测试