【文章內容簡介】 圖 9–2所示為兩條不同截面導線的線路所組成的最簡單的環(huán)網。兩條線路中的電流與它們的阻抗成反比分配，即 且有 假定 〉 ，為了滿足經濟分布的條件，可在 比值較大的一條線路上（ 2）串聯(lián)接入電容器來補償它的部分電抗，已達到兩條線路的 比值相等，從而使電流分布符合有功功率損耗最小的條件?？梢姡尤氲碾娙萜鞯娜菘?XC應滿足下式的要求 22XR11XR XRXR2 121CXX XRR? ?（ 930） 11222121jXRjXRZZII????????? ?? III21 。 （ 931） 從上式可求出補償的容抗為2211CRX X XR??（ 9–32） 也就是說， 2線路的補償度為 （ 5）避免近電遠供或迂回供電 圖 9–3所示為某電力網的部分運行接線圖。變電站 A和 B都由發(fā)電廠 C供電，斷路器 2斷開。當發(fā)電廠 C檢修設備不供電時，如果斷路器 2仍斷開，變電站 B就改由變電站 A通過發(fā)電廠 C的高壓母線供電。這時就造成迂回供電的不合理運行方式，因此必須加以調整，即合上斷路器 2，斷開斷路器 3，把變電站 B直接換接到聯(lián)絡線上供電較為合理。 必須指出， 380/220Ｖ的低壓配電網，常常為了不使配電變壓器過載而調整配電變壓器的供電范圍，如果不加注意，往往會出現(xiàn)迂回供電的情況。 112 2 2/1/CCX XRKX X R? ? ? （ 933） 圖 9–3 某電力網的部分運行接線圖（實線箭頭表示正常運行 時的潮流方向；虛線箭頭表示發(fā)電廠 C檢修時的潮流方向） （ 6）合理安排設備檢修，盡量實行帶電檢修 電力網正常運行時的接線方式，一般是比較安全和經濟合理的接線方式。如果遇設備檢修，則正常的運行接線不得不加以改變，改變后的接線方式不但會降低運行的可靠性，而且會使線損大量增加。圖 9–4所示是某電力網的正常運行接線，線路參數及電流均已在圖中表明。 在正常運行時，斷路器 6斷開，這時的線損功率為 =（ 502 +102 +1002 ） 3 103 =（ kW） 當線路 AD檢修時，則斷路器 7和 8必須斷開，這時的線損功率為 =（ 1502 +1102 +1002 ） 3 103 =1488（ kW） P??39。P??39。PP????1488= = 圖 9–4 某電力網正常運行與檢修時的接線比較 （ a）正常運行接線圖；（ b）檢修時的運行接線圖 計算表明，在同樣的負荷條件下，檢修時的線損功率為正常時的 3倍多。假定檢修進行 10h，損耗因數為 ，則多損耗的電量為 =（ 1488—） 10=5086（ kWh）。因此，合理安排設備檢修，加強檢修的計劃性，是一項重要的降組措施（例如線路 AD的檢修可與斷路器 8及由變電站D供電的用戶的設備檢修或工廠休假日配合進行）。同時盡量縮短檢修時間，或者積極實行帶電作業(yè)來完成檢修任務，以減少線損。 （ 7）更換導線，加裝復導線，或架設第二回線路 由于工農業(yè)生產的迅速發(fā)展，線路輸送功率增加。有一些舊線路原用的導線截面較小，以致電壓損耗和線損都很大。在不可能升壓的情況下，可以更換截面較大的導線，或加裝復導線來增大線路的輸送容量，同時達到降低線損的目的。有時還可以架設第二回路，甚至對一部分電力網進行必要的改造。 合理確定電力網的電壓水平的措施，主要是搞好無功功率的平衡工作，其中包括合理調節(jié)發(fā)電機的勵磁、提高發(fā)電機的電壓、提高用戶的功率因數、采用無功功率補償設備和串聯(lián)電容器等，其次才是調整變壓器的分接頭。下面主要說明調整變壓器分接頭或采用帶負荷調壓變壓器對降低線損的影響。 二、搞好電力網的無功功率平衡，合理確定電力網的 電壓水平 圖 9–5 調整變壓器分接頭 （ a）調整前分接頭；（ b）調整后分接頭 圖 9–5所示是一電力網的接線圖，圖中已注明所有變壓器與分接頭的運行位置對應的變化， UF為發(fā)電機電壓。圖 9–5（ b）所示是變壓器分接頭改變后的接線圖。假定發(fā)電機電壓和負荷在變壓器分接頭改變前后保持不變，而把 T1的分接頭由 124kV改接到 127kV，則 110kV電力網的電壓就提高 %；T2的分接頭從 ，中壓側分接頭從 ，則 35kV電力網的電壓又提高 %，總共提高 10%。而 T2的 6kV側提高了（ %+%=5%）。為了使用戶處的電壓保持不變， T3的分接頭應從 ， T4的分接頭應從 。 由于 3 110kV各級電壓電力網的電壓水平分別提高了 5%、 10%及 %，故它們的負載損耗可以降低。如果各種電壓電力網的空載損耗占總損耗的比例僅為 10%，可以算出上述 3種電壓的電力網總損耗分別可降低約 %、 15%和 %。由此可見，變壓器工作的分接頭位置，既要根據電壓質量的要求，也要考慮減少線損的可能來合理選擇。 但必須指出，如果系統(tǒng)中無功功率供應比較緊張，用調整變壓器分接頭來提高電力網電壓的辦法，將使負荷的無功功率消耗增加。雖然這時 110kV以上線路的有功功率將因電壓提高而增加，但系統(tǒng)的無功功率仍無法平衡，迫使電壓不能維持在擬提高的電壓水平上。所以只有在搞好電力網無功功率平衡的前提下，才能依靠改變變壓器分接頭位置來提高電力網的電壓水平。 也必須指出，在非排灌季節(jié)，農村電力網的電壓一般會偏高，應當從 110kV和 35kV主變壓器分接頭位置的調整著手，降低 10kV農用配電線路的電壓水平，以減少變壓器的空載損耗。 三、采用無功功率補償設備和提高功率因數 圖 9–6所示為一個簡單的電力系統(tǒng)。從圖中可以明顯地看出，在負荷的有功功率 P保持不變的條件下，提高負荷的功率因數，可以減小負荷所需的無功功率 Q，因而可以減少發(fā)電機送出的無功功率和通過線路及變壓器的無功功率，所以也將減少線路和變壓器中的有功功率和電能損耗。 . 無功補償降損效益的計算 . 減少功率損耗的計算 由式（ 9–29）可知，當負荷功率因數從 cosφ1提高到 cosφ2時，有功功率損耗降低的百分數可用下列簡單關系式表示 因為空載功率損耗與功率因數無關，所以提高功率因數對降低負載功率損耗的影響如表 9–1所示 2122c o s% [ 1 ] 1 0 0 %c o sP???? ? ?G T 1 T 2P+j Q 圖 9–6 簡單的電力系統(tǒng) （ 9–34） 表 9–1 提高功率因素對降低負載功率損耗的影響 功率因素從右列數值提高至 負載功率損耗降低百分數（ %） 60 53 46 38 29 20 10 究竟負荷的功率因數提高到什么程度才算經濟合理，這個問題關系到安裝補償設備的經濟效果和補償設備經濟合理布置的問題。對這個問題的分析，通常采用無功補償功率當量這個概念。 在圖 9–5所示的簡單系統(tǒng)中，設負荷的最大有功功率與最大無功功率同時出現(xiàn)，在負荷處未安裝無功補償設備時，系統(tǒng)中線路和變壓器的最大有功功率損耗 為 式中， 、 ——負荷的最大有功功率， kW；最大無功 功率， kvar ； R——歸算到電壓 U的系統(tǒng)電阻（包括變壓器 T1和 T2以及線路在內的全部電阻）， Ω ； 當負荷處安裝了容量為 Qbch的補償設備后，系統(tǒng)中線路和變壓器的最大有功功率損耗 為 1zdP?2231 2 10zd zdzdPQPRU??? ? ?zdP zdQ2zdP?（ 9–35） 式中， ——單位容量的無功補償設備所能減少有功功率損耗的平均值，可稱為最大負荷時刻的無功補償功率當量，kW/kvar。 由式（ 9–38）可見，安裝第一個千乏的無功補償設備容量，其效果要比以后安裝一個千乏無功補償設備容量的效果要大些。換句話說，無功補償設備減少無功負荷對電源容量占有的減容效益具有遞減性。由式（ 9–38）還可得到如下兩點結論：安裝無功補償設備的地點與電源之間的電氣距離愈遠（式中 R愈大），安裝的無功補償設備降損效果愈大；無功負荷愈 2232 2() 10zd zd bc hzdP Q QPRU???? ? ?312 2( 2 ) 10z d b c h b c hz d z d b P b c hQ Q QP P R C QU??? ? ? ? ? ?32( 2 ) 10z d b c hbPCRU????bPC（ 9–36） 因此，由于安裝了補償設備而減少的有功功率損耗為 （ 9–37） （ 9–38） 大，安裝同一容量的無功補償設備，其降損效果也愈大。 引入無功補償功率當量概念后，可用下式直接計算補償設備降低有功功率損耗的效果 減少電能損耗計算 在測計期內無功負荷是變化的，無功補償設備在整個測計期內均接入時，補償后無功功率造成的電能損耗可按下式計算 而沒有無功補償設備時，無功功率所造成的電能損耗為 如不計無功補償設備自身的電能損耗，則無功補償設備投入后的電能損耗降低為 () b P b c hP C Q? ? ?2 3 2 2 32 220 0 0 0( ) 1 0 [ 2 ] 1 0T T T TQ b c h b c h b c hp j p jRRA Q Q d t Q d t Q Q d t Q d tUU??? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?231 2010TQpjRA Q d tU?? ? ??2312 200( ) [ 2 ] 1 0TTQ Q b c h b c hpjRA A A Q Q d t Q d tU?? ? ? ? ? ? ? ? ??? （ 9–39） （ 9–40） （ 9–41） （ 9–42） 式中， ——無功補償電能當量， kW/kvar。 由于 1,所以 ,即無功補償電能當量小于無功補償功率當量，因此有下述關系