变压器的过电流保护

2.4 变压器模型

当将变压器励磁回路忽略或作为负荷或阻抗单独处理时，一个变压器的其他性能可以用它的漏抗串联一个无损耗理想变压器来模拟，如图2.2（a）所示。不难看出图中所示的电流及电压存在以下关系：

（2.7）

（a） (b) (c)

图2.2变压器的等值电路

由上式解、可得：

（2.8）

或者写成

（2.9）

公式中的K为变压器变比。

根据式(2.7)即可得到图2.1（b）所示的等值电路。如果都用相应的导纳来表示，则可得到图2.1（c）所示的等值电路，图中：

（2.10）

应当特别指出，在图2.1（a）的电路中漏抗是放在变比为一的一侧。当漏抗是放在变比为K的一侧时，可以用下面关系：

（2.11）

即可将放在变比为1的一侧，从而应用图2.1的等值电路。

2　馈线电容器优化投切的基本理论2.1　配电网概述从广义上讲，我们将110kV及以下线路和设备所组成的电力网，称为配电网。配电网按电压等级可分为高压配电网（35~110kV）、中压配电网（6~10kV）和低压配电网（220~380kV）；按供电区的功能可分为城市配电网、农村配电网和工厂配电网。配电网一次接线图可采用放射式接线、树干式接线及环网式接线方式，主要形式则取决于对供电可靠性的要求。长期以来，我国的配电网形式大多数采用以架空线路为主的放射式供电方式，

这种方式一旦某线路故障，影响面积较大，而这种网络结构的应变能力差，不适合自动化发展的要求。现不少地方已逐步改为电缆线路与环网的供电方式，这种方式可以提供实现配网自动化的条件，提高供电可靠性。所谓馈线，一般指10kV的线路，对于10kV的配电网络，馈线是其主干线路。2.2　配电网无功功率的平衡2.2.1　配电网无功功率负荷电力网的负荷一般分为三种，即电阻性、电感性和电容性负荷。在电阻性负荷电路（如电灯、电热丝）里，电压和电流相位相同，电流在流过电阻中做了功，把电能转化成光能、热能等，电阻性负荷又称有功负荷，所消耗的功率称为有功功率；在电感性负荷（如空载运行的变压器、异步电动机等）的电路里通过电流时，电流滞后电压

相位角，当电流方向和电压方向一致时，吸收电能以磁场能储存起来，而当方向相反时，所储存的能量转换为电能还给电源，就这样能量不断交换着，在一个周期内能量并没有消耗掉，所以感性负荷又叫无功负荷，其交换的功率叫做无功功率；电容性负荷（如电容器）具有和电感性负荷相似的性质，它也是一种能够储存和释放出能量的负荷，其电流超前电压

相位角。配电网各种用电设备中，除相对很小的白炽灯照明负荷只消耗有功功率、为数不多的同步电动机可发出一部分无功功率外，大多数都要消耗无功功率。因此，无论是工业或农业用户都以滞后功率因数运行，其值约为0.6~0.9，而且用户的有功功率、无功功率和功率因数是随时间而变化的，图2.1为某地区电力系统无功功率日负荷曲线。由图可知无功负荷的峰谷差较大。

图2.1　电力系统的无功功率日负荷曲线2.2.2　配电网无功功率电源（1）发电机同步发电机既是有功功率电源，又是最基本的无功功率电

源。在配电网中有一些自备机组，如：热电联产发电机、柴油机和小水电机组等，但都因为容量较小而不能维持电压恒定。（2）并联电容器并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于通过电容器交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压,相反于电感中的滞后，由此可看作是向电网“发出”无功功率：

　（2.1）式中　

—无功功率，kVar；

—电压，kV；

—电容器电抗。并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由它向系统提供无功可以改善功率因数、减少由发电机提供的无功功率，它是10kV配电网中的主要无功电源。