灌区供电系统设计与无功补偿容量计算(10)
3.3.3无功补偿的原则[9]
无功补偿应按国家有关规定执行，其主要内容：
1）电力系统的无功电源和无功负荷，在高峰和低谷都应采用分层和分区基本平衡的原则进行配置和运行，并应具有灵活的无功调节手段与检修备用。
2）无功补偿设备的配置与设备类型选择，应进行技术经济比较。220kV及以上电网，应考虑提高电力系统稳定性的作用。
3）220~500kV电网，应按无功电力分层就地平衡的基本要求配置高低压并联电抗器，以补偿超高压线路的充电功率。一般情况下，高低压并联电抗器的总容量不宜低于线路充电功率的90%，高低压并联电抗器的容量分配应按系统的条件和各自的特点全面研究决定。
4）330~500kV电网的受端系统，应按输入有功容量相应配套的安装无功补偿设备。其容量宜按照输入容量的40%~50%计算。分别安装在向其供电的220kV及以下变压所中。
5）220kV及以下电网的最大自然无功功率负荷，可按下式（3-13）计算
(3-13)
其中， 电网最大自然无功负荷； 电网最大有功负荷（发电负荷和外网送入负荷）；K自然无功负荷系数，一般取1.1~1.3。
6）按电压原则进行并联补偿的最基本要求是：满足负荷对无功电力的基本需要，使电压运行在规定的范围内，以保证电力系统运行的安全性和可靠性。当电厂出线电压在220kV及以下时，其母线电压一般不宜高于额定电压的10%。因此，各级电压的送受端允许有10%的电压降。
3.3.4电压调整
1）基本原理
发电机通过升压变压器、线路和降压变压器向用户供电。要求调整负荷节点b的电压。为简单起见，略去线路的电容功率、变压器的励磁功率和网络的功率损耗。变压器的参数已归算到高压侧。B点的电压为
（3-14）
式中， 和 分别为升压和降压变压器的变压；R和X分别为变压器和线路的总电阻和总电抗。
由公式（3-14）可见，为了调整用户端电压 可以采取以下措施：
（1）调节励磁电流以改变发电机端电压 ；
（2）适当选择变压器的变比；
（3）改变线路的参数；
（4）改变无功功率的分布。
2）调压措施
（1）发电机调压
现代同步发电机在端电压偏离额定值不超过 的范围内，能够以额定功率运行。大中型同步发电机都装有自动励磁调节装置，可以根据运行情况调节励磁电流来改变其端电压。
对于线路较长、供电范围较大、有多级变压的供电系统，从发电厂到最远处的负荷点之间，电压损耗的数值和变化幅度都比较大。此时发电机调压主要是为了满足近处地方负荷的电压质量要求，发电机电压在最大负荷时提高5%，最小负荷时保持为额定电压，采取这种逆调压方式，对于解决多级变压供电系统的调压问题也是有利的。
（2）改变变压器变比
改变变压器的变比可以升高或降低次级绕组的电压。为了实现调压，在双绕组变压器的高压绕组上设有若干分接头以供选择，其中对应额定电压 的称为主接头。三绕组变压器一般是在高压绕组和中压绕组设置分接头。变压器的低压绕组不设置分接头，改变变压器的变比调压实际上就是根据调压要求适当选择分接头。
a）降压变压器分接头的选择
图3-3降压变压器
如图3-3所示为一降压变压器，若通过功率为 ，高压侧实际电压为 ，归算到高压侧的变压器阻抗为 ，归算到高压侧的变压器电压损耗为 ，低压侧要求得到的电压为