标幺值: 变压器变比消失

拖动变比，比较两者

把同一个负载侧阻抗折算到电源侧。上面的条形是欧姆值，按变比 a 的平方增大；下面的条形是标幺值。拖动手柄改变 a，欧姆条形大幅摆动，标幺值条形却在原处纹丝不动。

对基准之比

标幺制把电压、电流、阻抗、功率分别表示为对各自基准值之比。为整个电网选定一个基准容量 S_base，为每个电压等级选定基准电压 V_base，阻抗的基准就是 Z_base = V_base²/S_base，某个阻抗的标幺值就是 Z_pu = Z/Z_base。所有量都成为 1 附近的整洁无量纲数，比较和计算都变得容易。

跨变压器也相同

关键在于按变压器变比选取基准电压。这样，同一个物理阻抗的标幺值，从电源侧看和从负载侧看完全相同。用欧姆折算时要乘上变比的平方 a²，数值相差很大；而在标幺制中，同样的 a² 也乘到了基准阻抗上，约掉而消失。你拖动时上面的条形随 a² 摆动、下面的条形纹丝不动，原因就在这里。

于是系统统一为一

变比消失了，所以不同电压等级的阻抗只要换成标幺值，就能直接相加和比较。发电机和变压器铭牌上的阻抗写成 % 或标幺值，也是这个缘故；潮流计算和短路计算中按电压等级逐一折算的麻烦也没有了，整个电网成为一张没有变压器的阻抗图。标幺制不只是一种表示法，而是使电网分析成为可能的语言。

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变比 a 拖得越多，上面的欧姆条形随 a² 摆动得越厉害，下面的标幺值条形却在原处纹丝不动。同样的 a² 同时乘在折算阻抗和基准阻抗上，在标幺制中约掉而消失。用欧姆这种语言，数值在每个变压器处跳变；用标幺值这种语言，变压器就看不见了，所以整个电网可以当作一张没有变压器的阻抗图来处理。

阻抗已经用标幺值统一，接下来要定量研究电流流过线路阻抗时发生什么。下一单元(PW-C3)讨论 电压降与功率损耗：送端与受端电压之差如何取决于负载电流、线路 Z 和功率因数，以及线路电阻消耗的 I²R 损耗为什么在输送同样功率时电压越高越小。