電壓比

為了優(yōu)化特高壓變壓器短路電壓比這一參數(shù)，結(jié)合實例分析了特高壓變壓器短路電壓比的取值對500kV母線三相短路電流的影響，并采用了一種電力系統(tǒng)無功平衡快速分析方法；利用有功傳輸和無功需求之間的定量關(guān)系進行無功平衡快速分析，探討了特高壓變壓器短路電壓比的取值對系統(tǒng)無功補償效果的影響。仿真結(jié)果表明：系統(tǒng)短路容量越大，提高變壓器短路電壓比對500kV母線三相短路電流的限制作用越明顯。

電壓比500kV母線三相短路電流

1、1000kV系統(tǒng)提供的短路電流：

特高壓主變?yōu)? ×3000MVA，變比為1050/525/110kV；X_L為發(fā)電廠到1000kV 變電站500kV母線的等值線路阻抗（雙回 2×LGJ-630 型號導線）；U_k%為發(fā)電廠升壓變的短路電壓比，取18%；機組容量為1000MW/臺，X_d 為發(fā)電機機組的次暫態(tài)電抗，取0.18；P_G 為發(fā)電機有功出力，cosψ為發(fā)電機的等值功率因數(shù)，取0.9。

1000kV系統(tǒng)通過變壓器注入500kV母線的短路電流I_fS與1000kV系統(tǒng)的短路容量S_d、變壓器的額定容量S_T、變壓器高壓-中壓側(cè)短路電壓比U_k%有關(guān)。

當系統(tǒng)短路容量確定時，提高變壓器高壓-中壓側(cè)短路電壓比對500kV母線三相短路電流有明顯的限制作用，且系統(tǒng)短路容量越大限制作用越明顯。

當增大主變額定容量時，在500kV母線最大三相短路電流一定的約束下，將導致500kV電網(wǎng)其他電源注入該母線的短路電流值逐漸減小。

2、地方電廠向500kV母線提供的短路電流：

由于500kV母線發(fā)生短路時，接入該母線的電源線路（分區(qū)電源）亦要對500kV母線提供短路電流。為方便計算，用不同容量的機組向500kV母線提供的短路電流值來替代500kV不同供電能力的分區(qū)電源對500kV母線短路電流的影響。

3、 變壓器短路電壓比對500kV系統(tǒng)允許注入的短路電流裕度的影響：

（1） 當1000kV變電站短路容量為90GVA，且主變高壓-中壓側(cè)短路電壓比為15%時，允許500kV電網(wǎng)其他電源注入其500kV母線的短路電流僅為7.44kA；而當1000kV變電站短路容量為30GVA且主變高壓-中壓側(cè)短路電壓比為24%時，允許500kV電網(wǎng)其他電源注入其500kV母線的短路電流達到22.90kA，差值達15.46kA。

（2）對于新建特高壓變電站，1000kV系統(tǒng)短路容量正常情況下不會達到90GVA，當變電站1000kV母線短路容量為60GVA，主變高壓-中壓側(cè)短路電壓比分別取15%和24%，允許500kV電網(wǎng)其他電源注入其500kV母線的短路電流相差6.99kA。

電壓比變壓器短路電壓比對容性無功補償?shù)挠绊?/h3>

對于特高壓變電站，增大變壓器短路電壓比能有效降低短路電流，但同時也相應增加了變壓器無功損耗，通常特高壓變壓器通過第3繞組（110kV）所接的容性無功對其加以補償。

1、 無功平衡計算方法：

采用的電力系統(tǒng)無功平衡快速分析方法，利用有功傳輸和無功需求之間的定量關(guān)系進行無功平衡快速分析。

2、 算例：

在同一負載率下，變壓器無功損耗隨變壓器短路阻抗的提高而增大；在同一短路電壓比下，則隨著主變負載率的增大而增大。當變壓器重載，負載率為90%時，主變短路阻抗提高至24%，每臺變壓器無功損耗為583.05 Mvar，其占到主變?nèi)萘康?9.44%。

3、 計及無功補償后的變壓器無功損耗：

變壓器負載率小于50%時，兩臺主變的無功損耗隨變壓器高壓-中壓側(cè)短路電壓比的增長速度較慢；當變壓器負載率高于50%時，兩臺主變的無功損耗隨變壓器短路電壓比的增長迅速增加。為充分利用變壓器的容量，顯然，在變壓器負載率高于50%以后，需通過變壓器第3繞組采取投入無功補償裝置的方法來降低無功損耗。 2100433B

介紹了電力變壓器的電壓比測量不確定度的評定。建立了數(shù)學模型，通過對影響測量結(jié)果的不確定度分量的分析和量化計算被測量的合成不確定度和擴展不確定度。

電力變壓器的電壓比測量，又稱變比測量。變比測量是變壓器產(chǎn)品的例行試驗，在變壓器生產(chǎn)甚至直接安裝運行的過程中該項試驗要進行多次。在變壓器總裝配完成后所進行的電壓比測量，其目的是檢查操動機構(gòu)指示位置與內(nèi)部實際位置是否一致及線端標志是否正確，電壓比是否符合技術(shù)要求。參照JJF 1059－1999《測量不確定度評定與表示》等規(guī)范和標準對三相變壓器的變比測量結(jié)果的不確定度進行了分析和評定。

電壓比不確定度來源分析

測量輸出量E的標準不確定度u_c來源主要有三個方面：測量重復性引起的不確定度分量u₁、變比儀的示值誤差引起的不確定度分量u₂和由儀器示值穩(wěn)定性引起的不確定度分量u₃。由于測量原理采用的是電橋法測量電壓，電橋的輸出電壓與電源電壓無關(guān)，這就消除了不平衡電橋的電源電壓波動對輸出電壓的影響。

分析不確定度的性質(zhì)可知，u₁采用不確定度的A類評定，u₂和u₃采用不確定度的B類評定。

電壓比不確定度分量的評定

1、 變比K_i 測量重復性引起的不確定度u₁：

SFP－420000/220型變壓器額定分接AO－ca變比約為12.10，連續(xù)測量10次( 每次測量重新接線) ，得到的測量列如下： 12.11，12.10，12.11，12.12，12.11，12.10，12.11，12.12，12.10，12.09。

2、 變比儀的示值誤差引起的不確定度u_2：

根據(jù)儀器使用說明書，變比測試儀的最大允許誤差為±0.2% ，在測量三相變壓器SFP－420000/220額定分接AX－ca變比時的最大誤差為±0.0242，在此區(qū)間內(nèi)服從均勻分布。

3、 儀器示值穩(wěn)定性引起的不確定度u_3：

在測試完變比后，對該試品額定分接AO－ca每隔15min 進行一次測量，共測8次，結(jié)合之前測得的10次數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)儀器變比測量的示值穩(wěn)定度不超過±0.03，取均勻分布。

電壓比擴展不確定度評定

取置信概率P=95% ，υ_eff=48，查t分布表并將有效自由度近似取為45得到 t₉₅=2.01。

擴展不確定度U為U= t₉₅( 45) × u_c=2.01×0.0019=0.0038。

電壓比不確定度報告

SFP－420000/220型電力變壓器額定分接繞組變比值測量結(jié)果的擴展不確定度為：

U=0.0038；自由度υ_eff=48

換算至相對擴展不確定度為：

U_rel=0.016%；自由度υ_eff =48

駐波比(SWR)又稱電壓駐波比(VSWR)

Voltage Standing Wave Ratio

電壓駐波比傳輸特點

波傳遞從甲介質(zhì)傳導到乙介質(zhì),會由于介質(zhì)不同，波的能量會有一部分被反射。

這種被反射的波與入射波疊加的后形成的波稱為駐波，這是基本的物理原理。

在電磁波有同樣的特性，電波在甲組件傳導到乙組件，由于阻抗特性的不同，一部分電磁波的能量被反射回來,我們常稱此現(xiàn)象為阻抗不匹配。

駐波比,一般指的就是電壓駐波比,是指駐波的電壓峰值與電壓谷值之比。

理想的比例為 1:1 ，即輸入阻抗等于傳輸線的特性阻抗,但幾乎不可能達到。

VSWR 1.25:1 反射功率1.14 %

VSWR 1.5:1 反射功率4.06 %

VSWR 1.75:1 反射功率7.53 %

由上可知，駐波比越大，反射功率越高，也就是阻抗不匹配。

電壓駐波比：端口的電壓駐波比（英語：Standing wave ratio）（VSWR）用小寫s表示，是與回波損耗相匹配的一個類似量度，不過不同之處在于電壓駐波比這個線性標量描述的是駐波最大電壓與駐波最小電壓的比。因此，其與電壓反射系數(shù)的大小有關(guān)，也與輸入端口的S11和輸出端口的S22的大小有關(guān)。

對于輸入端口，電壓駐波比Sin定義為Sin=(1 |S11|)/(1-|S11|)

對于輸出端口，電壓駐波比Sout定義為Sout=(1 |S22|)/(1-|S22|)

由于是因為阻抗不匹配造成,把甲組件跟乙組件間的阻抗調(diào)到接近匹配即可

另外,VSWR又可轉(zhuǎn)換成另一項射頻參數(shù)叫S參數(shù)里的S11,這項參數(shù)被稱為反射損失(Return Loss) 跟VSWR是同意思,但是實際應用要看你是做什么東西來決定如何解決。

電壓駐波比什么是駐波？

波在介質(zhì)中傳播時其波形不斷向前推進，故稱行波。頻率和振幅均相同、振動方向一致、傳播方向相反的兩列行波疊加后形成的波為駐波，若振幅不相同，則形成行駐波。在行波中能量隨波的傳播而不斷向前傳遞，其平均能流密度不為零；但駐波的平均能流密度等于零，能量只能在波節(jié)與波腹間來回運行。

在電磁學中，電磁波也是如此。

變壓器的短路阻抗百分比，在數(shù)值上與變壓器短路電壓百分比相等。

它是指將變壓器二次繞阻短路，在一次繞阻施加電壓，當二次繞阻通過額定電流時，一次繞阻施加的電壓與額定電壓之比的百分數(shù)。

變壓器的短路阻抗值百分比是變壓器的一個參數(shù)，它表明變壓器內(nèi)阻抗的大小，即變壓器在額定負荷運行時變壓器本身的阻抗壓降大小。它變壓器在二次側(cè)發(fā)生突然短路時，會產(chǎn)生多大的短路電流有決定性的意義，對變壓器制造價格大小和變壓器并列運行也有意義。

這些特點，于是短路阻抗值習慣使用百分比數(shù)值。在某些場合使用數(shù)值計算，當然要換算，其公式為：X=U_k%×U_n²×1000/(100S_n)。

概念簡介

對于雙繞組變壓器來說，當副邊短路時，原邊施加一個降低了的電壓，待原邊和副邊的電流都達到額定值時，這個原邊降低了的電壓值，稱為阻抗電壓或短路電壓。把這個數(shù)值與額定電壓相比用百分數(shù)表示，即為該臺雙繞組變壓器的阻抗電壓百分比數(shù)。

變壓器的短路電壓百分比是一個很重要的數(shù)值，是計算短路電流的依據(jù)。他表明變壓器在滿載（額定負荷）運行時變壓器本身的阻抗壓降大小，對于變壓器二次側(cè)發(fā)生突然短路時，將會產(chǎn)生多大的短路電流有決定性的意義，對于變壓器并聯(lián)運行也有重要的意義。

阻抗電壓百分比的大小，與變壓器的容量有關(guān)。當變壓器容量小時，阻抗電壓百分比數(shù)也??；變壓器容量大時，阻抗電壓百分比數(shù)應較大。我國生產(chǎn)的電力變壓器，阻抗電壓百分比一般在4~24%的范圍內(nèi)。2100433B