PW-C4 · 输配电·标幺值

电压调整: 调度无功,稳住电压

负载变化时，I·Z 压降使受端电压起伏：重载时下垂，轻载时升高。但电压必须保持在规定范围内，所以本课亲手拖动用电容器补偿无功、减小压降的手柄，弄清怎样把下垂的电压重新拉回范围之内。

增大电容,把电压带回范围

重载时受端电压下垂到规定下限以下(红色)。拖动手柄加大电容器的无功 Q_C，线路中流动的滞后无功减少，X 压降变小，电压标记升进绿色带(0.95 ~ 1.05)之内。加得过多，就会越过色带成为过电压。

左右拖动手柄改变电容器的容量。开始时没有电容器，V_r = 0.88；Q_C 在 0.175 ~ 0.425 之间时位于色带之内，与负载无功 Q_L = 0.3 相等时正好为 1.000。

受端电压(规定范围 0.95~1.05)

V_r ≈ 0.880 pu

低电压 · 低于范围

Q_C ≈ 0.00   Q_L = 0.30

电压随负荷起伏

受端电压比送端低，低出的部分就是负载电流在线路阻抗上产生的 I·Z 压降。所以白天重载时电压大幅下降，深夜轻载时压降小，电压几乎不变；若是长线路，充电电流甚至会使受端电压高于送端(费兰梯效应)。设备只有在规定电压附近才能正常运行，所以不论负载怎样变化，都必须把电压保持在规定范围内。

调相设备 · 用无功推电压

在压降 e ≈ I(R cosφ + X sinφ) 中，高压线 X 大，所以 X sinφ 项即无功电流决定压降。在负载旁装电容器补偿滞后无功，线路中流动的无功电流减少，压降变小，受端电压升高。反之，轻载出现过电压时，用并联电抗器吸收无功，把电压拉下来；这类通过供给或吸收无功来推动电压的设备，称为无功补偿设备。

观察VR(%) = (V_nl − V_fl) / V_fl × 100

电压调整率是空载与满载电压之差除以满载电压之比。

选择e ≈ I(R cosφ + X ?)

高压线的压降由 X 乘 sinφ 的一项决定。

填空Q_C ↑ → V_r ?

用电容器补偿无功，电压就升高。

自己来过电压 → 用电抗器使 V_r ?

轻载过电压用电抗器降下来。

分接调节 · 直接用变比

另一个手柄是变压器分接头。切换绕组分接头调节变比，就能直接升高或降低负载侧电压：重载时段降低变比以升高电压，轻载时段则相反。运行中不断开电流即可切换分接头的有载调压分接开关(OLTC)被广泛使用。无功补偿设备与分接头调节配合运行，即使负载整天起伏，也能把受端电压稳在规定范围内。

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加大电容器后，原本红色下垂的受端电压标记升进绿色带，再加大就向上越出，成为过电压。这是因为电容器补偿了线路的滞后无功，减小了 X sinφ 压降。电压调整就是这样供给或吸收无功，必要时再用变压器分接头改变变比，使电压不论负载怎样起伏，都被约束在规定范围这条窄带之内。

电压调整：负载变化时，I·Z 压降使受端电压下垂(重载)或升高(轻载 · 费兰梯)。电压调整率 VR = (V_空载 − V_满载)/V_满载。压降由 X sinφ 项决定，所以用 无功补偿设备(电容器=供给无功→电压↑，电抗器=吸收无功→电压↓)和 变压器分接头调节(调节变比)，使负载起伏时电压仍保持在规定范围(如 ±5%)内。

下一步

以上是把电能远送的输电一侧。下一单元(PW-C5)讨论把电能分配到用户的 配电方式：单相 2 线制、三相 3 线制、三相 4 线制等接线，以及从只朝一个方向延伸的放射式，到连成环的环式、由多条路径组成的网络式，如何权衡可靠性与成本来组建配电网，这就是 C 部分的结尾。