24.实测电压法计算线路线损
(1)计算公式
该方法较适用于电压损失较大,且中间无分支的低压配电线路。在同一时刻t测出线路首端和末端的线电压和功率因数,以及线路电流,则该线路的相电压降为
式中 ΔU——线路相电压降,V;
U1,U2——时间t时线路首端和末端线电压有效值,kV;
cosφ1——时间t时线路首端的功率因数;
cosφ2——时间t时线路末端的功率因数;
ΔUR,ΔUX——时间t时线路每相电阻压降和电抗压降,V。
所以,线路每相电阻和电抗分别为
R=ΔUR/I,X=ΔUX/I
式中 R——线路相电阻,Ω;
X——线路相电抗,Ω;
I——时间t时线路中电流有效值,A。
设电平衡测试时间内线路运行了Tj小时,则
式中 ΔAP——损耗有功电量,kW·h;
ΔAQ——损耗无功电量,kvar·h;
Ij——线路中电流变化一个周期TM时间内的均方根值,A。
工厂配电线路,其电抗很小,对功率因数的影响很难通过线路首端和末端功率因数表读数之差反映出来,而且线路的电抗取决于导线材料和导线间的几何均距,其大小基本稳定。所以,通常采用实测电压法时,只测量线路首端和末端的电压和线路中的电流,而不测功率因数。此时,每相线路电阻上的电压降为
由于X=x0L,x0可采用查表法或计算法得到。于是可求得每相线路电阻为
R=ΔUR/I
(2)实例
某企业一条架空低压线路,导线采用LJ-185型铝绞线,长度L为300m,已知线间几何均距D为1m。负荷在末端,三相负荷平衡,已运行2年。最近发现负荷端电压偏低,该线路每相有一接线头,怀疑电压偏低是接线头接触不良引起的。由于接线头在架空线路上,无法检查。于是采用实测电压法进行计算分析。在某一时刻实测线路始末端的线电压分别为400V和361V,负荷电流I为200A,试求:
①该线路一天24h的电能损耗(设线路平均电流Ij为180A)。
②接头电阻是多少?接头功率和电压损失是多少?
解 ①线路损耗计算。根据导线型号和线间几何均距D=1m,查电工手册得单位长度电阻和电抗为R0=0.17Ω/km,x0=0.305Ω/km。
该线路每相线路电抗为
X=x0L=0.305×0.3=0.0915(Ω)
每相线路电阻上的电压降为
线电压压降为
每相线路电阻值(实际值)为
RS=ΔUR/I=13.1/200=0.0655(Ω)
故一天的有功损耗电量为
一天的无功损耗电量为
②接头损耗电压降等计算。该导线的单位电阻R0=0.17Ω/km,故理论上300m长导线的电阻R=R0L=0.17×0.3=0.051(Ω),因此接头的电阻为Rj=RS-R=0.0655-0.051=0.0145(Ω)。
每个接头的损耗电能为(I=200A时)
P=I2Rj=2002×0.0145=580(W)
三个接头共损耗电能为3×580=1740(W)。
接头相电压损失为
ΔURj=IRj=200×0.0145=2.9(V)
接头线电压损失为
由此可见,导线接头接触电阻太大,连接不良,在接头处造成很大的压降。放下导线后,发现接头处已因过热变黑氧化。严格按工艺要求重新连接导线,接好后送电,在相同的始端电压和200A负荷下,末端电压升至365V,恢复到正常状态。
采用以上方法计算,计算值与实际情况会有一定的出入,但可以大致判断出供电线路导线连接是否良好,因此,具有实际意义。