可见，在额定电压附近，电动机的无功功率随电压的升降而增减，当电压明显地低于额定值时，无功功率主要由漏抗中的无功损耗决定，随电压下降具有上升的性质。
2）变压器的无功损耗
变压器无功损耗包括励磁损耗和漏抗损耗。
QLTI0%VS%S2VN2S2??Q0??QT?VBT?（）XT?SN?（）
V100100SNV2励磁功率大致与电压平方成在正比，当通过变压器的视在功率不变时，漏抗中损耗的无功功率与电压平方正反比，变压器的无功损耗电压特性也与异步电动机的相似。由于变压器的I0%、VS%数值比较大，变压器在额定情况下，消耗的无功功率的数值相当可观，因此变压器空载运行也要消耗电能。
3）输电线路的无功损耗 输电线路用Π形等值电路表示
线路串联电抗中的无功功率损耗?QL与所通过电流的平方成正比：
2P12?Q12P22?Q2即 ?QL?X?X 22V1V2线路电容的充电功率 ?QB??B2(V1?V22) 222B2P1?Q1?(V1?V22) 线路的无功功率总损耗为 ?QL+?QB=X22V1从线路的无功功率总损耗可以看出，线路轻载时，线路的无功总损耗为负，电路变为了无功电源，因此晚高峰过后，有的电厂机组需深度进相运行。
从以上几个典型的无功损耗元件的无功损耗特性可以看出，电压与无功成在紧密的关系。
2、无功电源与电压的关系
电压是电力系统电能质量的又一个重要指标，系统中的无功电源出力应满足系统所有无功负荷加网络损耗的需求，否则电压就会偏离额定值。
电压偏低时，系统中的功率损耗和能量损耗就会加大，电压过低时还可能危及系统运行的稳定性，甚至引起电压崩溃；电压过高时，各种电气设备的绝缘可
11
能受到损害，只有通过合理的无功补偿才能使电压水平达到额定运行的标准和满足用户的要求。
在电力系统运行中，无功电源在任何时刻都应同负荷的无功功率加电网的无功损耗之和（及总的无功负载）相等，也就是说无论何时电网中的无功总是平衡的，问题在于无功的这种平衡是在什么样的电压水平下实现的。
图4 无功电源与电压的关系曲线
系统总的无功电源包括发电机输出的无功功率和各种无功补偿设备的无功功率。上图所示的无功电源与电压的关系曲线中，1、3是系统（无功电源）的无功电压曲线，2、4是负荷的无功电压曲线。
如果此时系统的无功功率是平衡的，那么曲线1与曲线2的交点a，即为额定电压下的无功平衡点，对应的电压就是额定电压Ue；当负荷无功增加时，负荷的无功—电压特性如曲线4，如果此时系统的无功没有相应的增加，电源的电压—无功特性曲线仍为曲线1，这时曲线1与曲线4的交点c就代表了新的无功平衡点，并由此决定了负荷电压为Ua，显然 Ua＜Ue，这说明负荷无功增加后，系统的无功总电源已不能满足在额定电压Ue下无功平衡的需要，因此，只好降低电压运行，以取得在较低电压Ua下的无功功率平衡。如果此时系统内发电机又无充足的无功备用，我们只有通过投入无功补偿电容器，使系统的无功—电压特性曲线上移到曲线3，从而使曲线3与曲线4的交点b所确定的电压接近额定电压Ue。
所以，投切无功补偿装置可以补偿系统无功、稳定和提高系统电压水平，确保在额定电压Ue下的无功平衡。
12
三、 电力系统的电压调整
1、电压的调整概述
电压的调整，一般采用就地调整，因为在线路上传输无功既增加电压损耗，又增加有功损耗。
调压方式：逆调压、顺调压、常调压。
大负荷时升高电压、小负荷时降低电压，这种调压方式称为“逆调压”。 大负荷时允许偏低电压运行，但不能低于额定值的2.5%；小负荷时允许偏高一些运行，但不超过额定电压的7.5%，这种方式成为顺调压。
介于逆调压和顺调压之间的调压叫常调压，即在任何负荷下，中枢点电压保持为恒定的数值。
逆调压方式用于远距离、负荷波动大的中枢点； 顺调压方式用于离负荷中心近、或负荷波动小的中枢点。
实现电压调整的方法： 1）发电机调压
改变发电机励磁电流的大小进行调压。 2）改变变压的分接头进行调压
一般厂站的主变压器高压侧都有分接头，能改变分接头进行调压。变压器调压是有级调压，变化幅度比较大。
变压器调压分为：有载调压和无载调压。 3）改变网络的无功功率分配
各电力网的网点采用无功补偿设备进行补偿。 4）改变线路参数
在线路上串接电容器。利用电容器的容抗补偿线路的感抗，使电压损耗中
QXV分量减小，从而提高线路末端电压。
PR?Q（X?XC）PR?QX 串后:?VC? VV未串前：?V?以上两式电压损耗之差，使线路末端电压提高的数值?QXCV
串联接入的电容器安装地点与负荷和电源的分布有关,地点选择的原则是:
13
使沿线电压尽可能均匀,各负荷点电压都在允许范围内。电容的串接要根据网络来定,对单电源线路,要求到线路末端安装,这样可以避免始端电压过高和通过电容器的短路电流过大；对沿线有若干个负荷,安装在补偿前产生二分之一线路电压损耗之处.
串补一般用于35KV、10KV、负荷波动大而频繁、功率因数又很低的配电线
x路上，补偿所需要的容抗值XC和被补偿线路原来的感抗值XL之比kc?cx称
l为补偿度一般选在1~4之间。对超高压输电线路加上串补，其作用在于提高输送容量和提高系统运行的稳定性，其补偿度也不一致。 2、自动电压控制AVC系统介绍
电网自动无功电压闭环控制系统(简称AVC系统)是通过监视关口的无功和变电站母线电压，保证关口无功和母线电压合格的条件下进行无功电压优化计算，通过改变电网中可控无功电源的出力，无功补偿设备的投切，变压器分接头的调整来满足安全经济运行条件，提高电压质量，降低网损。系统优化的目标为关口无功合格，母线电压合格，网损最优。
图5为AVC系统的原理框图。现根据图5对系统简单介绍如下: (1)AVC系统接口与SCADA系统的的连接
它是通过地区变电站内的RTU与系统服务器及SCADA工作站通信的，所以每个变电站内都要有远方终端，它是电网调度自动化系统的重要组成部分，它的主要任务是将变电站的实时运行信息送给调度控制中心，把调度的控制、调节等命令送给厂站执行。
(2) AVC系统接口与省网主站AVC系统的连接
通过与省网主站AVC系统的连接通信，地区电网可根据省局下发的无功指令对电容器和变压器分接头进行调节，对各变电站进行电压无功的调整，进而实现对地区电网的无功优化控制。
(3) 系统的基本功能
① 全网电压优化功能:当无功功率流向合理，某变电站10kV侧母线电压越上限或越下限运行，处在不合理范围时，分析同电源、同电压等级变电站和上级变电站电压情况，决定是调节本变电站有载主变分接头开关还是调节上级电源变电 站有载主变分接头开关档位，实现全网调节电压，可以达到以尽可能少的有载调
14
压变压器分接开关调节次数，达到最大范围地提高电压水平，同时避免了多变电站多主变同时调节主变分接开关可能引起的调节振荡。
图5 自动电压无功控制系统原理框图
全网调节电压，可以达到以尽可能少的有载调压变压器分接开关调节次数，达到最大范围地提高电压水平，同时避免了多变电站多主变同时调节主变分接开关可能引起的调节振荡。
实施有载调压变压器分接开关调节次数优化分配，保证了电网有载调压变压器分接开关动作安全和减少日常维护工作量。
实现热备用有载调压变压器分接开关档位联调，使热备用有载调压变压器分接开关档位与运行有载调压变压器分接开关档位一致调节，可迅速完成热备用变压器的并联运行。
② 全网无功优化功能:当电网内各级变电站电压处在合格范围内时，可控制本级电网内无功功率流向，使其更为合理，达到无功功率分层就地平衡，提高受电功率因数。
15