我們知道,由于其自身的優(yōu)勢,電力采用三相傳輸系統(tǒng)傳輸。但是對于任何系統(tǒng)來說,定義一些參數(shù)來評估性能是非常重要的。因此,必須有一些參數(shù)來定義傳輸線的性能。輸電線路有兩個參數(shù),即電壓調(diào)節(jié)和傳輸效率來確定性能。
一、什么是輸電線路電壓調(diào)節(jié):
讓我們考慮一個短傳輸線的等效電路。請注意,對于短傳輸線,分流電容被忽略。這就是原因;短傳輸線僅由線路電阻和電抗的串聯(lián)組合表示,如下圖所示。
Vs=發(fā)送端電壓;
VR=接收端電壓;
Is=IR=通過線路的電流;
Z=線路阻抗=R+jX;
當(dāng)傳輸線承載電流時,線路阻抗上會出現(xiàn)電壓降。由于該電壓降,通常接收端電壓小于發(fā)送端電壓。有一種例外情況是接收端電壓大于發(fā)送端電壓。那個例外是費蘭蒂效應(yīng)。
假設(shè)線路已卸載。在這種情況下,接收端電壓和發(fā)送端電壓將相同,因為沒有電流流過傳輸線導(dǎo)致電壓下降。但是一旦有電流流動,就會產(chǎn)生電壓降。因此從空載到滿載的電壓降可以表示為:
壓降=空載接收端電壓-滿載接收端電壓:
=(Vs?VR);
當(dāng)以接收端電壓VR的百分比表示時,接收端的電壓下降稱為傳輸線的電壓調(diào)節(jié)。因此在數(shù)學(xué)上,
%電壓調(diào)節(jié)=[(Vs?VR)x100/VR]%;
因此,電壓調(diào)節(jié)可以定義為“接收端電壓從空載到滿載的下降,以接收端電壓的百分比表示?!?/p>
對于傳輸線,期望接收端和發(fā)送端電壓相同。因此,更好的電壓調(diào)節(jié)意味著更小的電壓降,因此電壓調(diào)節(jié)值更低。
需要注意的是,為了更好地理解電壓調(diào)節(jié),假設(shè)傳輸線較短。不過,它適用于短、中、長傳輸線。
二、什么是傳輸效率:
效率以百分比表示。傳輸效率是一個參數(shù),表示發(fā)送端的輸入功率有多少百分比傳送到接收端。假設(shè)發(fā)送端功率為PsMegaWatt(MW),接收端功率為PRMW。
則%傳輸效率η=PRx100/Ps%;
但是Ps=VsIsCos?s;
和PR=VRIRCos?R;
其中Cos?s=發(fā)送端功率因數(shù);
和Cos?R=接收端功率因數(shù);
因此,%傳輸效率η=[VRIRCos?R/VsIsCos?s]x100%。
現(xiàn)在問題來了,(100?η)%的輸入功率去哪兒了?實際上,傳輸線有其自身的線路電阻。因此,線路的電阻會有歐姆損耗。如果Ps是發(fā)送端的輸入功率,那么接收端只有(Ps?Loss)可用。因此(100-η)%是傳輸線電阻的損失。這為我們提供了一種計算傳輸效率的新方法。如果我們知道線路中的損耗,那么效率可以計算為:
%效率η=[(輸入功率-損耗)/輸入功率]x100%;
=[(Ps?損失)/Ps]x100%;
=[Ps/Ps?損失/Ps]x100%;
=[1?損失/Ps]x100%;
如果線路的電阻是R并且流過它的電流是I那么歐姆損耗=I2R。
所以:
%效率η=[1-I2R/Ps];
=[1-I2R/VsIsCos?s];
=[1-IR/VsCos?s]..(因為Is=I=傳輸線中的電流)。