空载长线路电容效应引起的工频过电压 一、实验目的 （1）了解空载长线路电容效应引起工频电压升高的原因 （2）掌握 Probe Volt（节点电压测量仪）的设置和 PlotXY 的使用方法 （3）掌握空载长线路的电容效应引起工频电压升高的仿真分析方法。 （4）了解并联电抗器对线路电容的补偿作用。 二、实验原理 （1）空载长线路的电容效应引起工频电压升高的原因 输电线路具有分布参数的特性，但在输送距离较短的情况下，工程上可用集中参数的电感 L 、电阻 r和电容C1、C2 所组成的π 型电路来等值，如图 1（a）所示。一般线路等值的容抗远大于线路等值的感抗，则在线路空载（02 =•I）的情况下，在输电线路首端电压•1U的作用下，可列出如下电路回路方程为 •••••••++=++=22221CLCLrIjXIrUUUUU 以•2U 为参考向量，可画出图 1（b）所示的相量图。由相量图分析可知，空载线路末端电压•2U 高于线路首端电压•1U ，这就是所谓空载线路的电容效应而引起的系统工频电压升高。 （a） （b） 图 1 输电线路集中参数 PI 型等值电路及其相量图 （a）等值电路；（b）相量图 若忽略 r的作用，则有 )221CLCLXXIjUUU－（••••=+= LUUU+=12 即由于电感与电容上压降反相，且线路的容抗远大于感抗，使LUU ＞2，而造成线路末端的电压高于首端的电压。 随着输电线路电压等级的提高，输送距离变长。分析长线路的电容效应时，需要采用分布参数电路。（原理同前面相似，由于计算繁琐，此不再赘述） （2）并联电抗器的补偿作用 为了限制空载长线路的工频电压升高，在超、特高压系统中，通常采用并联电抗器的措施。这是因为其 电感能 补偿线路的对地 电容，减 小 流 经 线路的电容电流 ，削 弱 了线路的电容效应。 并联电抗器可以接 在长线路的末端，也 可接 在线路的首端和输电线的中部 。随着安 置地点不同，沿线电压分布也不同，总的趋势是使线路上电压分布趋于均匀和低于容许值。 并联电抗器的作用不仅是限制工频电压升高，还涉及系统稳定、无功平衡、潜供电流、调相调压、自励磁及非全相状态下的谐振等方面。 （3）Probe Volt 的设置和PlotXY 的使用方法 ①Probe Volt是常用的用来测量节点电压的仪器。在新建文件的空白处单击右键→Probes & 3-phase→Probe Volt，双击Probe Volt，可以进行相关设置。由于电力系统中线路均为三相，所以把节点电压测量仪设置为三相，如图 2 所示。 图2 电...
