我们知道,由于其自身的优势,电力采用三相传输系统传输。但是对于任何系统来说,定义一些参数来评估性能是非常重要的。因此,必须有一些参数来定义传输线的性能。输电线路有两个参数,即电压调节和传输效率来确定性能。
一、什么是输电线路电压调节:
让我们考虑一个短传输线的等效电路。请注意,对于短传输线,分流电容被忽略。这就是原因;短传输线仅由线路电阻和电抗的串联组合表示,如下图所示。
Vs=发送端电压;
VR=接收端电压;
Is=IR=通过线路的电流;
Z=线路阻抗=R+jX;
当传输线承载电流时,线路阻抗上会出现电压降。由于该电压降,通常接收端电压小于发送端电压。有一种例外情况是接收端电压大于发送端电压。那个例外是费兰蒂效应。
假设线路已卸载。在这种情况下,接收端电压和发送端电压将相同,因为没有电流流过传输线导致电压下降。但是一旦有电流流动,就会产生电压降。因此从空载到满载的电压降可以表示为:
压降=空载接收端电压-满载接收端电压:
=(Vs?VR);
当以接收端电压VR的百分比表示时,接收端的电压下降称为传输线的电压调节。因此在数学上,
%电压调节=[(Vs?VR)x100/VR]%;
因此,电压调节可以定义为“接收端电压从空载到满载的下降,以接收端电压的百分比表示。”
对于传输线,期望接收端和发送端电压相同。因此,更好的电压调节意味着更小的电压降,因此电压调节值更低。
需要注意的是,为了更好地理解电压调节,假设传输线较短。不过,它适用于短、中、长传输线。
二、什么是传输效率:
效率以百分比表示。传输效率是一个参数,表示发送端的输入功率有多少百分比传送到接收端。假设发送端功率为PsMegaWatt(MW),接收端功率为PRMW。
则%传输效率η=PRx100/Ps%;
但是Ps=VsIsCos?s;
和PR=VRIRCos?R;
其中Cos?s=发送端功率因数;
和Cos?R=接收端功率因数;
因此,%传输效率η=[VRIRCos?R/VsIsCos?s]x100%。
现在问题来了,(100?η)%的输入功率去哪儿了?实际上,传输线有其自身的线路电阻。因此,线路的电阻会有欧姆损耗。如果Ps是发送端的输入功率,那么接收端只有(Ps?Loss)可用。因此(100-η)%是传输线电阻的损失。这为我们提供了一种计算传输效率的新方法。如果我们知道线路中的损耗,那么效率可以计算为:
%效率η=[(输入功率-损耗)/输入功率]x100%;
=[(Ps?损失)/Ps]x100%;
=[Ps/Ps?损失/Ps]x100%;
=[1?损失/Ps]x100%;
如果线路的电阻是R并且流过它的电流是I那么欧姆损耗=I2R。
所以:
%效率η=[1-I2R/Ps];
=[1-I2R/VsIsCos?s];
=[1-IR/VsCos?s]..(因为Is=I=传输线中的电流)。