【正文】 b點(diǎn)、G點(diǎn)的實(shí)際電壓； b點(diǎn)、C點(diǎn)的歸算電壓； ——變壓器TT2的變比； R、X 電力網(wǎng)的等值電阻、等值電抗。 圖4—8 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)及其等值電路 由公式(47)可見，調(diào)整負(fù)荷節(jié)點(diǎn)b的電壓可以采取以下措施： (1)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流以改變發(fā)電機(jī)端電壓 ； (2)選擇適當(dāng)變壓器變比； (3)改變線路的電抗參數(shù)； (4)改變無功功率分布。 需要說明的是，為了調(diào)壓改變有功功率的分配以及增大導(dǎo)線截面以減小電阻是不恰當(dāng)田的。 1．改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)壓 大中型同步發(fā)電機(jī)都裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)運(yùn)行情況調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流以改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓以達(dá)到調(diào)壓的目的。這是一種不需耗費(fèi)投資而且最直接的調(diào)壓手段。這種調(diào) 壓措施對(duì)供電線路不長(zhǎng)的直配電網(wǎng)，是最經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)壓措施。但對(duì)供電線路較長(zhǎng)、供電范圍較大的多電壓等級(jí)電網(wǎng)，由于不同運(yùn)行方式下電壓損耗的變化幅度太大，靠發(fā)電機(jī)調(diào)壓不 能滿足負(fù)荷點(diǎn)電壓的需求。此外，對(duì)大型電力系統(tǒng)中有眾多處于并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，個(gè)別發(fā)電機(jī)進(jìn)行機(jī)端電壓的調(diào)整，會(huì)引起系統(tǒng)無功功率的重新分配，并可能造成與無功功率經(jīng)濟(jì)分配發(fā)生矛盾。在這兩種情況下，改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)壓只能作為一種輔助性的調(diào)壓措施。 2．改變變壓器變比調(diào)壓 改變變壓器變比調(diào)壓就是根據(jù)調(diào)壓要求適當(dāng)選擇變壓器的分接頭電壓。變壓器的低壓繞組不設(shè)分接頭，雙繞組變壓器分接頭設(shè)在高壓繞組，三繞組變壓器分接頭設(shè)在高、中壓繞組上。對(duì)于普通變壓器(即無激磁調(diào)壓變壓器)，有三個(gè)或五個(gè)分接頭可供選擇，例如 土5％或 。下面介紹普通雙繞組變壓器分接頭的選擇方法。1) 降壓變壓器分接頭選擇(1) 分接頭電壓的計(jì)算及選擇降壓變壓器的接線及等值電路如圖49 所示 設(shè) －高壓測(cè)母線電壓； －低壓測(cè)母線歸算至高壓測(cè)的歸算電壓；－低壓測(cè)母線電壓（要求電壓） －變壓器的電壓損耗； －變壓器的高壓繞組的分接頭電壓； －變壓器低壓繞組的額定電壓；k－ 變壓器的變化根據(jù)等值電路有（略去功率損耗） 其中 也即 而 則有 （48） 由于普通變壓器只能停電改變電壓，再運(yùn)行中只能使用一個(gè)固定分接頭，所以應(yīng)在最大、最小負(fù)荷下分別求出變壓器的分接頭電壓的計(jì)算值 然后取其平均值 （411）再根據(jù)計(jì)算值 選擇一個(gè)與它數(shù)值最接近的分接頭電壓。（2） 分接頭電壓的校驗(yàn)根據(jù)所選擇的分接頭電壓計(jì)算最大、最小負(fù)荷下低壓母線的實(shí)際電壓，并校驗(yàn)其是否滿足調(diào)壓要求 。 （412） （413）2)升壓變壓器分接頭選擇升壓變壓器的接線及等值電路如圖4—10所示。圖中1仍為高壓側(cè)，2仍為低壓側(cè)。根據(jù)等值電路有 其中 即 而 則有 （414） 升壓變壓器分接頭電壓的計(jì)算、選擇及校驗(yàn)方法與降壓變壓器相同。但需注意的是：①升壓變壓器與降壓變壓器的額定電壓是有區(qū)別的；②升壓變壓器電壓損耗的計(jì)算方向與降壓變壓器不同，即 (降壓變壓器為 )；③發(fā)電機(jī)機(jī)端接有地區(qū)負(fù)荷時(shí)，式(4—9)、式(4—10)中的 面1)應(yīng)按地區(qū)負(fù)荷的調(diào)壓要求(一般為逆調(diào)壓)計(jì)算；如沒有地區(qū)負(fù)荷，則按發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的要求計(jì)算。 3．改變無功功率分布調(diào)壓 無功功率的產(chǎn)生基本上不消耗能源，但無功功率沿電網(wǎng)傳輸則會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)的有功功率損耗和電壓損耗。改變無功功率分布或合理地進(jìn)行無功功率的分配，以減少有功功率損耗，涉及到的是系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問題，第五章將予以介紹。改變無功功率分布以減少電壓損耗，從而改善用戶的電壓質(zhì)量，正是調(diào)壓的目的所在。改變無功功率分布調(diào)壓的方法，是在用戶處就地補(bǔ)償(并聯(lián)補(bǔ)償)無功功率電源，以減少電網(wǎng)傳輸?shù)臒o功功率。調(diào)壓計(jì)算的內(nèi)容是按調(diào)壓要求確定應(yīng)設(shè)置的無功功率補(bǔ)償容量。確定補(bǔ)償容量時(shí)，要結(jié)合考慮變壓器變比的選擇，使之達(dá)到既充分發(fā)揮變壓器的調(diào)壓作用，又充分利用了無功補(bǔ)償容量，達(dá)到在滿足調(diào)壓要求的前題下，使用的補(bǔ)償容量最少。圖4—11所示為一簡(jiǎn)單電力網(wǎng)。設(shè)分別為補(bǔ)償前后歸算至高壓側(cè)的變電站低壓母線電壓，補(bǔ)償前后供電點(diǎn)電壓 維持不變，不計(jì)線路充電功率和變壓器的勵(lì)磁功率，忽略電壓降落的橫分量，可推導(dǎo)出補(bǔ)償設(shè)備的容量為 (415)該式未能反映變電站低壓母線的調(diào)壓要求。無功補(bǔ)償?shù)哪康木褪且獫M足低壓母線的調(diào)壓要求而不影響線路首端的電壓。 設(shè)變電站低壓側(cè)的實(shí)際電壓(調(diào)壓要求值)為 。，變壓器變比為 k，則式(4—15)可 變?yōu)? (416)由此可見，補(bǔ)償容量與調(diào)壓要求和降壓變壓器的變比選擇有關(guān)。復(fù)習(xí)題一、判斷題無功功率的產(chǎn)生基本上不消耗能源，但無功功率沿電網(wǎng)傳輸則會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)的有功功率損耗和電壓損耗。（對(duì)）同步發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)中唯一的無功功率電源。（錯(cuò)）并聯(lián)電容器是目前應(yīng)用最廣的無功補(bǔ)償設(shè)備。（對(duì)）靜止補(bǔ)償器由電容器和可調(diào)電抗器組成，串聯(lián)在低壓母線上。（錯(cuò)）二、填空題電壓中樞點(diǎn)的調(diào)壓方式有（逆調(diào)壓）、（恒調(diào)壓）和（順調(diào)壓）三種類型。電力系統(tǒng)的（無功補(bǔ)償）和（無功平衡）是保證電壓質(zhì)量的基本條件。三、計(jì)算題降壓變壓器及其等值電路如圖所示。歸算至高壓側(cè)的阻抗為。已知在最大和最小負(fù)荷時(shí)通過變壓器的功率分別為和高壓側(cè)的電壓分別為V1max=110kV和V1min=113kV。~，試選擇分接頭。解：先計(jì)算最大負(fù)荷及最小負(fù)荷時(shí)變壓器的電壓損耗假定變壓器在最大負(fù)荷和最小負(fù)荷運(yùn)行時(shí)低壓側(cè)的電壓分別取為V2max=6kV和V2min=, 取算術(shù)平均值選最接近的分接頭。按所選分接頭校驗(yàn)低壓母線的實(shí)際電壓?？梢娝x分接頭能滿足調(diào)壓要求。 一升壓變壓器，其歸算至高壓側(cè)的參數(shù)、負(fù)荷、分接頭范圍如圖所示，最大負(fù)荷時(shí)高壓母線電壓為120kV，最小負(fù)荷時(shí)高壓母線電壓為114kV，發(fā)電機(jī)電壓的調(diào)節(jié)范圍為6~，試選擇變壓器分接頭。Smax=25+j18MVA177。2180。%解：最大負(fù)荷時(shí)變壓器的電壓降為歸算至高壓側(cè)的低壓側(cè)電壓為最小負(fù)荷時(shí)變壓器電壓降落為歸算至高壓側(cè)的低壓側(cè)電壓為，最小負(fù)荷時(shí)電壓為6kV。從而：選擇最接近的分接頭121kV。校驗(yàn)：最大負(fù)荷時(shí)發(fā)電機(jī)端實(shí)際電壓為最小負(fù)荷時(shí)發(fā)電機(jī)端實(shí)際電壓為第五章 電能損耗計(jì)算及降低的措施5. 1 電力網(wǎng)絡(luò)的電能損耗計(jì)算電力網(wǎng)絡(luò)的電能損耗主要包括：與 電流平方成正比的變壓器繞組和 輸電線路導(dǎo)線中的電能損耗；與運(yùn)行電壓有關(guān)的 變壓器鐵心、電容器和電纜的 絕緣介質(zhì)以及電暈等的損耗。（一）輸電線路的電能損耗計(jì)算設(shè)某段線路的等值電阻為R，給定時(shí)段T 內(nèi)的功率和電壓瞬時(shí)值為s(t)、v(t)，該段線路在給定時(shí)期內(nèi)的電能損耗為 （51）這是一個(gè)精確的計(jì)算公式。但s(t)、v(t)或I(t)很難用解析式給出。因此，將時(shí)段T分成步長(zhǎng)為的n等份，認(rèn)為每段內(nèi)功率、電壓或電流為定值，然后用求和的 方法近似計(jì)算 （52）式中 n—時(shí)段T 內(nèi)劃分的步數(shù)； 第I個(gè)時(shí)段（h ）時(shí)間； 第I個(gè)時(shí)段對(duì)應(yīng)的功率損耗、輸送功率、輸送電流。事實(shí)上，即使是求和方法，計(jì)算也很復(fù)雜，特別在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段負(fù)荷曲線未知的情況下，數(shù)據(jù)更為欠缺，計(jì)算更為粗略。下面介紹兩種工程上常采用的簡(jiǎn)化方法。 若線路中輸送的功率一直保持最大負(fù)荷功率，在小時(shí)內(nèi)電能損耗恰好等于該線路全年的實(shí)際電能損耗，則稱為最大負(fù)荷損耗時(shí)間。當(dāng)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)與功率因數(shù)已知時(shí) 唷表51查出。這時(shí)該線路的年電能損耗為 （53）式中，為最大負(fù)荷下線路的有功功率損耗。表51 最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù)與最大負(fù)荷 利用小時(shí)數(shù)的關(guān)系（ h） (h)=====2000250030003500400045005000550060006500700075008000150017002000235027503150360041004650525059506650740012001500180021502600300035004000460052005900660010001250160020002400290034003950450051005800655073508001100140018002200270032003750435050005700650070095012501600200025003000360042004850560064007250需要注意的是，如果線路上有幾個(gè)負(fù)荷時(shí)，如圖51所示 。則線路總電能損耗就等于各段線路電能損耗之和，即 式中 各段最大負(fù)荷功率； 、各段最大負(fù)荷損耗時(shí)間。欲求各段的、應(yīng)先求出各段線路的。計(jì)算式為 根據(jù)查表51即可求出相應(yīng)的、。用最大負(fù)荷損耗時(shí)間計(jì)算電能損耗精度十分低，僅適合系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段。若線路給定的時(shí) 段T 內(nèi)，通過電阻R的線路供電的電流，有功功率、無功功率分別為對(duì)應(yīng)的T 時(shí)段內(nèi)的電能損耗恰好為該線路T 時(shí)段內(nèi)實(shí)際的電能損耗，即 （54）則稱為等值電流、等值有功功率、等值無功功率，利用它們求出線路電能損耗的方法稱等值功率法。其中 (55), 可用各自的平均值表示,即 (56)此時(shí),電能損耗計(jì)算公式為 式中, 可用T時(shí)段內(nèi)有功電量和無功電量(這兩個(gè)值可從電度表直接讀取)求得,即分別為有功負(fù)荷曲線和無功負(fù)荷曲線 的形狀系數(shù)。,當(dāng)負(fù)荷功率 因數(shù)不變時(shí),L與K相等. 等值功率法對(duì)原始數(shù)據(jù)要求不多,方法簡(jiǎn)單易懂,在已運(yùn)行的系統(tǒng)中進(jìn)行電能損耗計(jì)算是非常有效的.(二)變壓器的電能損耗計(jì)算變壓器的電能損耗由繞組 的 阻抗支路電阻消耗的電能和鐵心的導(dǎo)納(勵(lì)磁)支路顛倒消耗的 ,雙繞組變壓器的年電能損耗應(yīng)由下式計(jì)算 [59( a)] 式中 變壓器的空載損耗，KW 變壓器的年運(yùn)行小時(shí)數(shù)，h 最大負(fù)荷變壓器電阻消耗的有功功率，KW最大負(fù)荷消耗時(shí)間，h，其求法與線路的 相同。根據(jù) (S表示變壓器承擔(dān)的負(fù)荷), 式 [59( a)]也可寫成 [59(b)]三繞組變壓器的電能損耗計(jì)算式為 [510(a)] 式中 變壓器一,二,三次側(cè)承擔(dān)的實(shí)際負(fù)荷 、 變壓器一,二,三次的最大負(fù)荷損耗時(shí)間 變壓器一,二,三次的等值短路損耗 當(dāng)變壓器給出的參數(shù)為最大短路損耗 時(shí), 式 [510(a)] 可寫為 [510(b)]5. 2 降低網(wǎng)損的技術(shù)措施為了降低供電網(wǎng)的電能損耗, . ,減少輸送的無功功率,其無功功率為 (511)式中 電動(dòng)機(jī)空載是的無功功率電動(dòng)機(jī)額定負(fù)荷時(shí)的有功功率和無功功率電動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的負(fù)荷功率負(fù)荷率(受載系數(shù))由式511可見,防止電動(dòng)機(jī)空載或輕載運(yùn)行,在技術(shù)條件許可的條件下,可采用同步電動(dòng)機(jī) 運(yùn)行(前者可向系統(tǒng)輸出無功功率),用戶中已運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)過勵(lì)運(yùn)行等措施. 將負(fù)荷的自然功率因數(shù)盡可能提高后,才可以考慮就地補(bǔ)償無功,人為提高用戶的功率因數(shù),不僅可以改變電壓質(zhì)量,而且可以減少網(wǎng)絡(luò)的有功損耗,線路的有功損耗為 如果將功率因數(shù)由 提高到 ,線路中的功率損耗可降低 (512)，％。 2．改善閉式網(wǎng)絡(luò)的功率分布 在由非均一線路組成的閉式環(huán)網(wǎng)中，功率的自然分布不同于經(jīng)濟(jì)分布。電網(wǎng)的不均一程度越大，兩者的差別越大。為了降低網(wǎng)損，對(duì)于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，第一可以考慮開環(huán)運(yùn)行，特別是低壓配電網(wǎng)，但要注意合理選擇開環(huán)點(diǎn)；第二在環(huán)網(wǎng)中引入環(huán)路電勢(shì)進(jìn)行潮流控制，使功率分布更接近經(jīng)濟(jì)分布。 3．合理確定電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓水平 35kV及以上電力網(wǎng)，線路導(dǎo)線和變壓器繞組的負(fù)荷功率損耗大于鐵心中的不變功率損耗。適當(dāng)提高運(yùn)行電壓水平就可以使繞組的功率損耗降低，從而降低電網(wǎng)總的電能損耗；對(duì)610kV的農(nóng)村配電網(wǎng)，變