哈三B厂220kV开关场电能损耗分析杨宇

哈三B厂220kV开关场电能损耗分析杨宇

杨宇

（华电能源股份有限公司哈尔滨第三发电厂黑龙江哈尔滨150024）

摘要：本文通过对哈尔滨第三发电厂二期220kV开关场各线路电测量数据的测量、计算，得出哈三B厂二期220kV开关场电量损耗的原因所在，通过分析电量损耗，有的放矢的进行设备改造，降低哈三B厂电量损耗之后提高企业经济型。

一、背景：

根据我厂运行部门对我厂二期开关场2010年1-3月份电量统计，我厂二期开关场各设备电量计量如下：

1、Q1=#3主变+#4主变电量：118054.2万Kw.h

2、Q2=#2高备变电量：590.7万Kw.h

3、Q3=二期线路关口电量：116877.42万Kw.h

4、Q=损耗

由此可计算我厂二期开关场损耗如下

Q=Q1-Q2-Q3=586.08Kw.h

586.08/118054.2=0.496%

我厂一季度二期开关场损耗电量=118054.2*0.00496=586.08万Kw.h

二、损耗分析：

变电所（开关场）为什么会产生这么大的损耗呢？让我们来仔细分析一下。我们知道开关场的损耗主要包括：1、高压输电线损；2、高压线路所带PT、CT、高压开关、刀闸、避雷器等负荷损耗；3、电能表计量误差造成的损耗；

1、高压输电线损

当电流通过线路时，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，

我厂为三相电力线路

线路有功损失为

△P＝△PA十△PB十△PC＝3I2R

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，/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

根据以上公式，我们忽略温度对电阻的印象可大致估算出我厂二期开关场高压线路损耗

以三南甲线线损计算：

铜的电阻率p=0.01851Ω•mm2/m

P=3I2R=3*300*300*200*0.01851*4=59.9kW

W=59.9*24*3=0.4万Kw.h

二期总共五串线路3个月共计损耗电量=5*0.4万=2万Kw.h

2、高压线路所带PT、CT、高压开关、刀闸、避雷器等负荷损耗估算；

（1）、PTCT=500VA*（90+15）=105*500=52500=52.5KW*24*90=11.3万Kw.h

（2）、BLQ=3*0.5KW*5*24*90=1.6万Kw.h

（3）、DLQ=8.4KW*24*90=1.8万Kw.h

（4）、DZ=100/1000000*1000*1000*24*90*120=2.5万Kw.h

其中：PTCT代表电压、电流互感器，BLQ代表避雷器，DLQ代表断路器、DZ带表刀闸，

3、电能表计量误差造成的损耗；

电能量计量损耗是指误差为负误差，它是由电能表、电能表所使用的PT、CT、二次电缆所产生的误差的总和，根据今年4月份我厂二期关口计量检定的情况开，我厂关口表误差、主变误差、高备变误差均为正误差，那么我们把产生计量负误差的目光放在了与关口计量相连接的二次PT、CT、二次电缆上。由于CT、二次电缆误差不容易测试，因此5月12日我们对二期关口计量用PT二次电压进行了测试。根据对二期开关场各条线路PT测试发现，每条线路PT二次电压均低于发变组串内PT二次电压

二期开关场各条线路PT对地电压平均值为：60.48V

二期开关场发电机串内PT对地电压平均值为：60.73V

高备变串内PT对地电压平均值为：60.66V

根据分析结论是二期开关场各条线路PT均低于发电机串内PT对地电压平均电压。

据此对低于平均电压值的PT线路单项电量进行统计：

如果以二期开关场各条线路PT二次电压平均值作为参考二次电压计算，那么低于此平均电压的线路计量将产生电量损耗，具体线路由于PT电压低所损耗的电量如下：

三南甲线损耗

（60.0-60.48）/60.48*1/3*（1942.519-1889.415）*3300000=-463606.349Kwh=-46.36万Kwh

其中：

1942.519-1889.415，为一季度该线路总电量；

1/3，为该线路A相电压低，由于是1相低，所以取1/3，两相低则取2/3；

3300000，为该线路倍率

三南乙线损耗

（60.3-60.48）/60.48*2/3*（1945.617-1892.301）*3300000=-349092.86Kwh=-34.91万Kwh

三西丙线损耗

（60.05-60.48）/60.48*2/3*（2738.841-2666.057）*3300000=1138453.4Kwh=-113.8万Kwh

三城线损耗：

（60.3-60.48）/60.48*1/3*（2796.264-2719.42）*3300000=251572.6Kwh=-25.16万Kwh

三康甲线损耗：

由于三康甲线PT二次电压高于平均值，因此视为无损耗：

三康乙线损耗：

（60.4-60.48）/60.48*1/3*（1557.01-1508.503）*3300000=70578.9Kwh=-7.06万Kwh

二期六条线路由于PT二次自身电压低造成的电量损耗为：

46.36万+34.91万+113.8万+25.16万+7.06万=227.29万Kwh

三、结论

根据以上三个方面进行的电量损耗分析来看，发现由于PT二次电压低所造成的电量损耗远大于高压线损和高压一次元件的损耗，想必来看，考虑这方面因素，我厂二期开关场实际损耗应该除去由于二期开关场PT二次电压低所造成的电量损耗：

我厂二期一季度#3、#4主变出口电量为：

（（3967.86-3786.23）+（3310.84-3134.73））*3300000=1180542000=118054.2万Kwh

我厂二期高备变电量为：

（3.86-2.07）*3300000=5907000=590.7万Kwh

因PT二次电压低造成的损耗电量一季度为：

227.29万Kwh

二期线路关口电量：116877.42万Kwh

我厂二期开关场实际损耗应为：

（118054.2万Kwh-116877.42万Kwh-590.7万Kwh-227.29万Kwh）/118054.2万Kwh=0.003039=3.039‰

四、损耗分析的意义

通过分析哈三B厂220kV开关场电量损耗，可以明确哪条线路、哪个设备损耗较大，指导我们有的放矢的进行部分设备更新及改造，最终达到降低220kV开关场损耗的目的，提高发电企业经济型。