電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調(diào)整ppt課件

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第5章 電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調(diào)整,1,電壓是衡量電能質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。 質(zhì)量合格的電壓應(yīng)該在供電電壓偏移， 電壓波動和閃變，電網(wǎng)諧波和三相不對 稱程度這四個方面都能滿足有關(guān)國家標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定的要求,5.1概述,2,概述,電壓合理的重要性 引起效率下降、經(jīng)濟性能變差，影響生活質(zhì)量：照明。 ② 縮短壽命，甚至造成損壞：白熾燈、電動機、絕 ③ 降低生產(chǎn)率，出廢品、次品 ④ 對電力系統(tǒng)，過低：使網(wǎng)絡(luò)功率損耗加大，危及穩(wěn) 定運行，過高：絕緣，增加電暈損耗。,3,概述,嚴(yán)格保證電壓經(jīng)濟上下可行，也沒有必 要，允許的電壓偏移： 35kV及以上： ±5% 10kV以下： ±7% 低壓照明： ±7%，-10% 農(nóng)村電網(wǎng)： + 7.5%，-10%（+10%，-15%）,4,概述,允許合理的無功功率源配置是保證電壓 合理的關(guān)鍵,5,①為什么V和Q聯(lián)系起來 ②調(diào)壓方法：規(guī)劃電如何確定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和結(jié)構(gòu)：簡單設(shè)計， 復(fù)雜校核運行電優(yōu)化利用已有資源隔出調(diào)壓 要求：復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化，基本概念 ③學(xué)習(xí)方法：注重基本概念，簡單系統(tǒng)的解決思路，做的 習(xí)題一樣典型的交換形式解方程，所用方法 沒有超出習(xí)題的范疇。,6,5.2.電力系統(tǒng)的無功功率平衡,5.3.電壓調(diào)整的基本概念,5.4電壓調(diào)整的措施,5.5調(diào)壓措施的應(yīng)用,7,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率平衡,無功負荷與無功電源失去平衡時，會 引起系統(tǒng)電壓的升高或下降,無功功率的平衡應(yīng)本著分層、分區(qū)、 就地平衡的原則,無功電源的無功輸出應(yīng)能滿足系統(tǒng)負 荷和網(wǎng)絡(luò)損耗在額定電壓下對無功功 率的需求,8,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,異步電動機是電力系統(tǒng)主要的無功負荷 系統(tǒng)無功負荷的電壓特性主要由異步電動機決定,無功功率負荷,9,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率損耗,變壓器的無功損耗,輸電線路的無功損耗,變壓器的無功損耗,變壓器的無功損耗QLT包括勵磁損耗△Q0和漏抗中的 損耗△QT QLT＝△Q0＋△QT＝V2BT＋(S/V)2XT≈ SN＋ (VN/V)2,10,輸電線路的無功損耗 △QL＝ △QB＝ △QL+△QB＝,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率損耗,變壓器的無功損耗,輸電線路的無功損耗,輸電線路的無功損耗,11,輸電線路損耗,35KV及以下的架空線路,110KV及以上的架空線路,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,12,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率電源,發(fā)電機,同步調(diào)相機,靜電電容器,靜止無功補償器,靜止無功發(fā)生器,13,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率電源,發(fā)電機,發(fā)電機,發(fā)電機是唯一的有功功率電源，又是最基本的無功功率電源,14,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率電源,發(fā)電機,同步調(diào)相機,靜電電容器,靜止無功補償器,靜止無功發(fā)生器,15,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率電源,同步調(diào)相機,同步調(diào)相機相當(dāng)于空載運行的同步發(fā)電機。在過勵磁運行時，向系統(tǒng)供給無功功率，起無功電源的作用；在欠勵磁運行時，它吸收感性無功功率，起無功負荷作用。由于相應(yīng)速度較慢，難以適應(yīng)動態(tài)無功控制的要求，20世紀(jì)70年代以來已逐漸被靜止無功補償裝置所取代,同步調(diào)相機,16,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率電源,發(fā)電機,同步調(diào)相機,靜電電容器,靜止無功補償器,靜止無功發(fā)生器,17,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率電源,靜電電容器,靜電電容器,靜電電容器供給的無功功率Qc與所在節(jié)點的電壓V的平方成正比，即 Qc＝V2/Xc 式中，Xc＝1/wc為靜電電容器的電抗。當(dāng)節(jié)點電壓下降時，它供給系統(tǒng)的無功功率將減少。因此，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障或由于其他原因電壓下將時，電容器無功輸出的減少將導(dǎo)致電壓繼續(xù)下降。換言之，電容器的無功功率調(diào)節(jié)性能比較差,18,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率電源,發(fā)電機,同步調(diào)相機,靜電電容器,靜止無功補償器,靜止無功發(fā)生器,19,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率電源,靜止無功補償器,靜止無功補償器,SVC由靜電電容器與電抗器并聯(lián)組成，SVC在我國電力系統(tǒng)中將得到廣泛應(yīng)用,,20,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率電源,發(fā)電機,同步調(diào)相機,靜電電容器,靜止無功補償器,靜止無功發(fā)生器,21,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率電源,靜止無功發(fā)生器,靜止無功發(fā)生器,它是一種更為先進的靜止型無功補償裝置(SVG),它的主體是電壓源型逆變器。適當(dāng)控制逆變器的輸出電壓，就可以靈活地改變SVG地運行工況，使其處于容性負荷、感性負荷或零負荷狀態(tài)。與SVC比較，SVG具有相應(yīng)快、運行范圍寬、諧波電流含量少等優(yōu)點。尤其是電壓較低時仍可向系統(tǒng)注入較大的無功電流,22,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率電源,發(fā)電機,同步調(diào)相機,靜電電容器,靜止無功補償器,靜止無功發(fā)生器,23,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率平衡,無功功率平衡的基本要求 無功電源發(fā)出的無功功率應(yīng)該大于或至少等于負荷所需的無功功率和網(wǎng)絡(luò)中的無功損耗之和 系統(tǒng)還必須配置一定的無功備用容量 盡量避免通過電網(wǎng)元件大量的傳送無功功率，應(yīng)該分地區(qū)分電壓級地進行無功功率平衡 一般情況下按照正常最大和最小負荷的運行方式計算無功平衡，必要時還應(yīng)校驗?zāi)承┰O(shè)備檢修時或故障后運行方式下的無功功率平衡,24,無功功率平衡,系統(tǒng)無功功率平衡關(guān)系式： QGC－QLD－QL＝Qres QGC為電源供應(yīng)的無功功率之和，QLD為無功負荷之和，QL為網(wǎng)絡(luò)無功功率損耗之和，Qres為無功功率備用 Qres0表示系統(tǒng)中無功功率可以平衡且有適量的備用；Qres0表示系統(tǒng)中無功功率不足，應(yīng)考慮加設(shè)無功補償裝置,25,無功功率平衡,系統(tǒng)電源的總無功出力QGC包括發(fā)電機的無功功率QG∑和各種無功補償設(shè)備的無功功率QC∑，即 QGC＝QG∑＋QG∑ 總無功負荷QLD按負荷的有功功率和功率因數(shù)計算。 網(wǎng)絡(luò)的總無功損耗QL包括變壓器的無功損耗QLT∑、線路電抗的無功損耗ΔQL∑和線路電納的無功功率ΔQB∑，即 QL＝ QLT∑＋ΔQL∑＋ΔQB∑,26,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,總之，無功平衡是一個比有功平衡更復(fù)雜的問題。 一方面，不僅要考慮總的無功功率平衡還要考慮分地區(qū)的無功平衡，還要計及超高壓線路充電功率、網(wǎng)損、線路改造、投運、新變壓器投運及大用戶各種對無功平衡有影響的化,一般無功功率按照就地平衡的原則進行補償容量 的分配。小容量的、分散的無功補償可采用靜電 電容器；大容量的配置在系統(tǒng)中樞點的無功補償 則宜采用同步調(diào)相機或SVC,27,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率平衡的討論： 1、全局平衡和分地區(qū)平衡，保證滿足以上總的平衡條件， 不一定滿足電壓要求，還必需實現(xiàn)局部主功功率平衡， 無功功率的分層次就地平衡是一個基本原則。 2、任何時候網(wǎng)絡(luò)中實際產(chǎn)生和消耗和無功功率相等。 3、快速無功功率，無功功率動態(tài)平衡。,28,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,,無功功率和電壓的關(guān)系,29,無功功率平衡與電壓水平的關(guān)系,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,30,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率平衡與電壓水平的關(guān)系,31,5.2電力系統(tǒng)無功功率平衡,無功功率平衡與電壓水平的關(guān)系,總之，實現(xiàn)無功功率在額定電壓下的平衡是保證電壓質(zhì)量的基本條件,32,本節(jié)課后討論,討 論,無功功率不能遠距離傳送，必須分區(qū)、分 級（就地）平衡,動態(tài)無功功率平衡,無功功率平衡的雙重含義：規(guī)劃平衡和實 際平衡，無功功率不夠的含義,無功功率平衡和電壓水平的關(guān)系,無功功率不能遠距離傳送，必須分區(qū)、分 級（就地）平衡,動態(tài)無功功率平衡,無功功率平衡的雙重含義：規(guī)劃平衡和實 際平衡，無功功率不夠的含義,無功功率平衡和電壓水平的關(guān)系,33,5.3電壓調(diào)整的基本概念,電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。 電壓質(zhì)量對電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟 運行，對保證用戶安全生產(chǎn)和產(chǎn)品 質(zhì)量以及電氣設(shè)備的安全與壽命有 重要的影響。因此電壓調(diào)整具有一 定的重要性,34,電壓偏移的危害,各種用電設(shè)備都是按額定電壓設(shè)計制造的。這些設(shè)備在額定電壓下運行才能取得最佳效果,電壓降低,電壓降低,電壓過低,電壓過高,會使網(wǎng)絡(luò)中功率和能量的損耗加大,5.3電壓調(diào)整的基本概念,35,電壓偏移的危害,各種用電設(shè)備都是按額定電壓設(shè)計制造的。這些設(shè)備在額定電壓下運行才能取得最佳效果,電壓降低,電壓過低,電壓過低,電壓過高,有可能危機電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,5.3電壓調(diào)整的基本概念,36,電壓偏移的危害,各種用電設(shè)備都是按額定電壓設(shè)計制造的。這些設(shè)備在額定電壓下運行才能取得最佳效果,電壓降低,電壓過低,電壓過高,電壓過高,各種電氣設(shè)備的絕緣可能受到損害，在超高壓網(wǎng)絡(luò)中還將增加電暈損耗等,5.3電壓調(diào)整的基本概念,37,,允許電壓偏移指標(biāo),允許電壓偏移指標(biāo),12－2 電壓調(diào)整的基本概念,38,,事故 分析,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,39,,事故 分析,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,40,中樞 點的 定義,電力系統(tǒng)中重要的電壓支撐點 電力系統(tǒng)中負荷點數(shù)目眾多又很分散，有必要選擇一些有代表性的負荷點 這些點的電壓質(zhì)量符合要求，其它各點的電壓質(zhì)量也能基本滿足要求,中樞 點的 選擇,區(qū)域性水、火電廠的高壓母線 樞紐變電所的二次母線 有大量地方負荷的發(fā)電機電壓母線 中樞點設(shè)置數(shù)量不少于全網(wǎng)220KV及以上電壓等級變電所總數(shù)的7％,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,中樞點的電壓管理,41,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,中樞點的電壓允許變化范圍的確定,中樞點向兩個負荷點供電,中樞點向多個負荷點供電,如果中樞點是發(fā)電機母線,在任何時候，各個負荷點所要求的中樞點允許變 化范圍都有公共部分,42,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,中樞點向兩個負荷點供電,43,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,由圖可見，盡管A、B兩負荷點的電壓有10％的變化范圍，但是由于兩處負荷大小和變化規(guī)律不同，兩段線路的電壓損耗值及變化規(guī)律亦不相同。為同時滿足兩負荷點的電壓質(zhì)量要求，中樞點電壓的允許變化范圍就大大縮小，最大時為7％，最小時僅有1％,中樞點向兩個負荷點供電,44,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,中樞點的電壓允許變化范圍的確定,中樞點向兩個負荷點供電,中樞點向多個負荷點供電,如果中樞點是發(fā)電機母線,在任何時候，各個負荷點所要求的中樞點允許變 化范圍都有公共部分,中樞點向多個負荷點供電,45,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,中樞點向多個負荷點供電,其電壓允許變化范圍可按兩種極端情況確定：在地區(qū)負荷最大時，電壓最低的負荷點的允許電壓下限加上到中樞點的電壓損耗等于中樞點的最低電壓；在地區(qū)負荷最小時，電壓最高負荷點的允許電壓上限加上到中樞點的電壓損耗等于中樞點的最高電壓,46,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,中樞點的電壓允許變化范圍的確定,中樞點向兩個負荷點供電,中樞點向多個負荷點供電,如果中樞點是發(fā)電機母線,在任何時候，各個負荷點所要求的中樞點允許變 化范圍都有公共部分,如果中樞點是發(fā)電機母線,47,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,如果中樞點是發(fā)電機的電壓母線,除了上述要求外，還應(yīng)受廠用電設(shè)備與發(fā)電機的最高允許電壓以及為保持系統(tǒng)穩(wěn)定的最低允許電壓的限制,48,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,中樞點的電壓允許變化范圍的確定,中樞點向兩個負荷點供電,中樞點向多個負荷點供電,如果中樞點是發(fā)電機母線,如果在任何時候，各個負荷點所要求的中樞點允 許變化范圍都有公共部分,如果在任何時候，各個負荷點所要求的中樞點允 許變化范圍都有公共部分,49,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,如果在任何時候中樞點電壓允許變化范圍都有 公共部分,那么，調(diào)整中樞點電壓，使其在公共部分的允許范圍內(nèi)變動，就可以滿足各負荷點的調(diào)壓要求，而不必在各負荷點再裝設(shè)調(diào)壓設(shè)備,50,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,中樞點允許變電范圍確定 1、弄清由中樞點調(diào)壓的各負荷節(jié)點的負荷的變化和規(guī)律 和電壓允許的范圍 2、根據(jù)1，計算各負荷節(jié)點對中樞點的電壓的要求 3、各負荷對中樞點電壓要求的公共區(qū)域，即為中樞點電 壓容許變化范圍，反過來說，只要中樞點電壓在這一 范圍內(nèi)，即可以滿足各點的調(diào)壓要求,51,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,中樞點調(diào)壓模式,逆調(diào)壓模式,順調(diào)壓模式,恒調(diào)壓模式,在大負荷時升高電壓，小負荷時降低電壓的調(diào)壓方式。一般采用逆調(diào)壓方式，在最大負荷時可保持中樞點電壓比線路額定電壓高5％，在最小負荷時保持為線路額定電壓。供電線路較長、負荷變動較大的中樞點往往要求采用這種調(diào)壓方式,逆調(diào)壓模式,52,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,中樞點調(diào)壓模式,逆調(diào)壓模式,順調(diào)壓模式,恒調(diào)壓模式,大負荷時允許中樞點電壓低一些，但不低于線路額定電壓的102.5％；小負荷時允許其電壓高一些，但不超過線路額定電壓的107.5％的調(diào)壓模式。對于某些供電距離較近，或者符合變動不大的變電所，可以采用這種調(diào)壓方式,順調(diào)壓模式,53,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,中樞點調(diào)壓模式,逆調(diào)壓模式,順調(diào)壓模式,恒調(diào)壓模式,介于前面兩種調(diào)壓方式之間的調(diào)壓方式是恒調(diào)壓。即在任何負荷下，中樞點電壓保持為大約恒定的數(shù)值，一般較線路額定電壓高2％～5％,恒調(diào)壓模式,54,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,電壓調(diào)整的基本原理,R+jX,,P+jQ,1:K1,Vb,,,1:K2,,,,,,,VG,Vb=(VGk1－△V)/k2≈(VGk1－ )/ k2 式中k1和k2分別為升壓和降壓變壓器的變比，R和X分別為變壓器和線路的總電阻和總電抗,55,12－2 電壓調(diào)整的基本概念,電壓調(diào)整的基本原理,由公式可見，為了調(diào)整用戶端電壓Vb可以采取以下措施 （1）調(diào)節(jié)勵磁電流以改變發(fā)電機機端電壓Vg （2）適當(dāng)選擇變壓器的變比 （3）改變線路的參數(shù) （4）改變無功功率的分布,56,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,發(fā)電機調(diào)壓,改變變壓器變比調(diào)壓,利用無功功率補償調(diào)壓,線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓,57,電壓 調(diào)整 措施,發(fā)電機調(diào)壓,12－3 電壓調(diào)整的措施,發(fā)電機調(diào)壓,對于不同類型的供電網(wǎng)絡(luò)，發(fā)電機調(diào)壓所起作用 不同 （1）由孤立的發(fā)電廠不經(jīng)升壓直接供電的小型 電力網(wǎng)，改變發(fā)電機端電壓就可以滿足負 荷點的電壓質(zhì)量要求，不必另外在增加調(diào) 壓設(shè)備。 （2）對于線路較長、供電范圍交大、有多級變 壓的供電系統(tǒng)，發(fā)電機調(diào)壓主要是為了滿 足近處地方負荷的電壓質(zhì)量要求。,58,電壓 調(diào)整 措施,發(fā)電機調(diào)壓,12－3 電壓調(diào)整的措施,發(fā)電機調(diào)壓,（3）對于由若干發(fā)電廠并列運行的電力系統(tǒng)， 進行電壓調(diào)整的電廠需有相當(dāng)充裕的無功 容量儲備，一般不易滿足。另外調(diào)整個別 發(fā)電廠的母線電壓，會引起無功功率重新 分配，可能同無功功率的經(jīng)濟分配發(fā)生矛 盾。所以在大型電力系統(tǒng)中發(fā)電機調(diào)壓一 般只作為一種輔助性的調(diào)壓措施,59,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,發(fā)電機調(diào)壓,改變變壓器變比調(diào)壓,利用無功功率補償調(diào)壓,線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓,60,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,改變變壓器變比調(diào)壓,改變變壓器變比調(diào)壓,改變變壓器變比可以升高或降低次級繞組的電壓。改變變壓器的變比調(diào)壓實際上就是根據(jù)調(diào)壓要求適當(dāng)選擇分接頭 （1）降壓變壓器分接頭的選擇,61,12－3 電壓調(diào)整的措施,（1）降壓變壓器分接頭的選擇,改變變壓器變比調(diào)壓,△VT＝（PRT＋QXT）/V1 V2＝(V1－△VT)/K 式中，k＝V1t/V2N是變壓器的變比，即高壓繞組分接頭電壓V1t和低壓繞組額定電壓V2N之比。將k代入上式，得高壓側(cè)分接頭電壓 V1t＝[(V1－△VT)/V2] *V2N 當(dāng)變壓器通過不同得功率時，可以通過計算求出在不同負荷下為滿足低壓側(cè)調(diào)壓要求所應(yīng)選擇的高壓側(cè)分接頭電壓,62,12－3 電壓調(diào)整的措施,（1）降壓變壓器分接頭的選擇,改變變壓器變比調(diào)壓,普通的雙繞組變壓器的分接頭只能在停電得情況下改變，在正常的運行中無論負荷怎樣變化只能使用一個固定的分接頭。這樣可以計算最大負荷和最小負荷下所要求的分接頭電壓 V1tmax＝（V1max－△Vtmax）V2N/V2max V1tmin＝（V1min－△Vtmin）V2N/V2min 然后求取它們的算術(shù)平均值，即 V1t.av＝（V1tmax ＋V1tmin）/2 根據(jù)值可選擇一個與它最接近的分接頭。然后根據(jù)所選取的分接頭校驗最大負荷和最小負荷時低壓母線電壓上的實際電壓是否符合要求,63,12－3 電壓調(diào)整的措施,（1）降壓變壓器分接頭的選擇,改變變壓器變比調(diào)壓,當(dāng)考慮負荷變化時，分別求出最大和最小負荷時的抽頭選擇，然后取其算術(shù)平均值，再進行校驗是否滿足電壓要求，基本步驟如下 ： 1、根據(jù)最大和最小負荷的運行情況，求出其一次側(cè)電壓 和 ，以及通過變壓器的負荷 ， 求取變壓器的電壓損耗 。 2、套用公式計算最大負荷和最小負荷時的分接頭選擇,64,12－3 電壓調(diào)整的措施,（1）降壓變壓器分接頭的選擇,改變變壓器變比調(diào)壓,4、選擇鄰近的接頭作為所選擇的接頭,3、取其算數(shù)平均值,65,12－3 電壓調(diào)整的措施,（1）降壓變壓器分接頭的選擇,改變變壓器變比調(diào)壓,5、套用低壓則電壓計算公式進行驗算,66,（2）升壓變壓器分接頭的選擇,改變變壓器變比調(diào)壓,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,選擇升壓變壓器分接頭的方法 與選擇降壓變壓器的基本相同,67,（2）升壓變壓器分接頭的選擇,改變變壓器變比調(diào)壓,由于升壓變壓器中功率方向是從低壓側(cè)送往高壓側(cè)的，故公式中△VT前的符號應(yīng)相反，即應(yīng)將電壓損耗和高壓側(cè)電壓相加。因而有 V1t＝[(V1+△VT)/V2] *V2N 式中， V2為變壓器低壓側(cè)的實際電壓或給定電壓； V1為高壓側(cè)所要求的電壓,12－3 電壓調(diào)整的措施,68,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,改變變壓器變比調(diào)壓,總結(jié),69,（1）采用固定分接頭的變壓器進行調(diào)壓，不可能改變電壓損 耗的數(shù)值，也不能改變負荷變化時次級電壓的變化幅度 ；通過對變比的適當(dāng)選擇，只能把這一電壓變化幅度對 于次級額定電壓的相對位置進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 （2）如果計及變壓器電壓損耗在內(nèi)的總損耗，最大負荷和最 小負荷時的電壓變化幅度超過了分接頭的可能調(diào)整范圍 ，或者調(diào)壓要求的變化趨勢與實際的相反，則此時要裝 設(shè)帶負荷調(diào)壓的變壓器或采用其它調(diào)壓措施。,12－3 電壓調(diào)整的措施,改變變壓器變比調(diào)壓,70,強調(diào)：不要死記公式，中學(xué)物、數(shù)解題的基本思路即 可，記住了當(dāng)然更好，做作業(yè)的時候直接套用書上的 公式，而是從頭直接去推導(dǎo)所需要的公式，從基本概 念出發(fā)，如高中的數(shù)學(xué)我們都只記基本的定理和推理， 從來不記太多的具體結(jié)論。,12－3 電壓調(diào)整的措施,71,12－3 電壓調(diào)整的措施,三繞組變壓器分接頭的選擇 ① 將高低繞組看作雙繞組，確定高繞組接頭 ② 將高中繞組看作雙繞組，確定中繞組分接頭位置。 注意：功率分布,72,12－3 電壓調(diào)整的措施,有載調(diào)壓變壓器（加壓調(diào)壓變壓器） 1、有載調(diào)壓變壓器（加壓調(diào)壓變壓器） 2、 經(jīng)濟快，決定其只用于樞紐變電所 3、控制策略，與C、SVG等聯(lián)合控制結(jié)合日本東京電網(wǎng) 4、縱向調(diào)壓 橫向調(diào)壓 混合調(diào)壓,73,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,發(fā)電機調(diào)壓,改變變壓器變比調(diào)壓,利用無功功率補償調(diào)壓,線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓,74,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,利用無功功率補償調(diào)壓,利用無功功率補償調(diào)壓,無功功率的產(chǎn)生基本上不消耗能源，但是無功功率沿電力網(wǎng)傳送卻要引起有功功率損耗和電壓損耗。 合理的配置無功功率補償容量，以改變電力網(wǎng)的無功潮流分布，可以減少網(wǎng)絡(luò)中的有功功率損耗和電壓損耗，從而改善用戶處的電壓質(zhì)量,75,12－3 電壓調(diào)整的措施,利用無功功率補償調(diào)壓,1、并聯(lián)無功補償調(diào)壓的基本原理,2、按調(diào)壓要選擇補償量的基本原理,76,12－3 電壓調(diào)整的措施,利用無功功率補償調(diào)壓,第二項很小,77,12－3 電壓調(diào)整的措施,利用無功功率補償調(diào)壓,選擇補償容量的基本原則：在滿足各種運行方式下的調(diào)壓要 求下，與其它調(diào)壓方式配合，使補償容量最小。,有補償?shù)淖儔浩鬟x擇的基本原則：在滿足調(diào)壓的要求下， 使補償容量最小,78,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,利用無功功率補償調(diào)壓,（1）補償設(shè)備為靜電電容器 通常在大負荷時降壓變電所電壓偏低，小負荷時電壓偏高。電容器只能發(fā)出感性無功功率以提高電壓，但電壓過高時卻不能吸收感性無功功率來使電壓降低。為了充分利用補償容量，在最大負荷時電容器應(yīng)全部投入，在最小負荷時全部退出。,79,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,利用無功功率補償調(diào)壓,（1）補償設(shè)備為靜電電容器,① 根據(jù)調(diào)壓要求，按最小負荷時沒有補償這樣變 壓器變比,② 按最大負荷時的調(diào)壓要求選擇補償容量,③ 校驗實際電壓是否滿足要求,80,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,利用無功功率補償調(diào)壓,（2）補償設(shè)備為同步調(diào)相機 調(diào)相機的特點是既能過勵磁運行，又能欠勵磁運行。如果調(diào)相機在最大負荷時按額定容量過勵磁運行，在最小負荷按（0.5～0.65）額定容量欠勵磁運行，那么，調(diào)相機的容量將得到最充分的利用。,81,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,利用無功功率補償調(diào)壓,（2）補償設(shè)備為同步調(diào)相機,同步調(diào)相機容量選擇 最大負荷時調(diào)相機發(fā)出全部容性無功 ，最小負荷時吸收 感性無功，（ ），有：,兩式相除：,82,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,利用無功功率補償調(diào)壓,（2）補償設(shè)備為同步調(diào)相機,按以上公式選擇k和,83,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,利用無功功率補償調(diào)壓,總結(jié),84,利用無功功率補償調(diào)壓,12－3 電壓調(diào)整的措施,（1）電壓損耗△V＝（PR＋QX）/V 中包含兩個分量：一個 是有功負荷及電阻產(chǎn)生的PR/V分量；另一個是無功負荷 及電抗產(chǎn)生的QX/V分量。利用無功補償調(diào)壓的效果與網(wǎng) 絡(luò)性質(zhì)及符合情況有關(guān) （2）在低壓電網(wǎng)中， △V中有功功率引起的PR/V分量所占的 比重大；在高壓電網(wǎng)中， △V中無功功率引起的QX/V分 量所占比重大。在這種情況下，減少輸送無功功率可以 產(chǎn)生比較顯著的調(diào)壓效果。反之，對截面不大的架空線 路和所有電纜線路，用這種方法調(diào)壓就不合適。,85,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,發(fā)電機調(diào)壓,改變變壓器變比調(diào)壓,利用無功功率補償調(diào)壓,線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓,86,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓,線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓,在線路上串聯(lián)接入靜電電容器，利用電容器的容抗補償線路的感抗，使電壓損耗中QX/V分量減小，從而可提高線路末端電壓,87,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓,1、根據(jù)調(diào)壓要求選擇串補,88,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓,2、電壓減少百分比,定義補償度,欠補償,過補償,全補償,89,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓,線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓,討論：① 愈大，改善電壓質(zhì)量的效果愈好； ② 愈大（功率因數(shù)愈?。?③ 愈小,90,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓,線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓,① 串聯(lián)補償安裝的位置 單負荷時，安裝于末端：避免始端的電壓和大短 路電流； 多負荷時，安裝于電壓降落處。 ② 串補的保護：自滅孤立放電間隙 ③ 串補帶來的特殊問題：串補的過電壓保護，繼 電保護的復(fù)雜化，投入有飽和鐵芯設(shè)備的次諧波 振蕩，異步電動機的自勵磁等問題。 ④ 運用，110kV以下電壓等級，長度特別大，或 有沖擊負荷的架空線路上,91,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,按調(diào)壓要求選擇導(dǎo)線截面,1、適用：低壓電力網(wǎng)， 中 分量較大。,2、單負荷時公式,對于給定電壓等級，單位長度電抗阻民導(dǎo)線截面相差不大,92,12－3 電壓調(diào)整的措施,電壓 調(diào)整 措施,按調(diào)壓要求選擇導(dǎo)線截面,3、幾個負荷時,4、討論：等面積，等電流密度，金屬消耗量最小,93,12－4 復(fù)雜電力系統(tǒng)綜合調(diào)壓,以前討論的均為簡單補充，如假定端一電壓恒定,1、復(fù)雜系統(tǒng)調(diào)壓的復(fù)雜性： ① 各個負荷的變化規(guī)律不同，各變電所的電壓變化情況 也不一樣； ② 相互影響 ③ 有功功率損耗隨無功功率分布變化而變化。 2、充足的無功功率的重要性 無功功率補償使全系統(tǒng)感性無功功率補償容量與系統(tǒng)最 大負荷之比：0.7-0.8。,94,12－4 復(fù)雜電力系統(tǒng)綜合調(diào)壓,3、220kV以上的超高壓電力網(wǎng)，低谷時無功功率平衡。充 電電容所發(fā)生的感性無功功率大于線路電抗所消耗的Q， 可能出現(xiàn)過電壓，發(fā)電機允許運行高功率因數(shù)甚至進相 運行，變電所裝設(shè)同步調(diào)相機或5Vc，或并聯(lián)電抗器。 4、無功功率的分層就地平衡，避免無功功率的遠距離傳輸 l 不同電壓等級間不交換無功功率； l 220kV， 0.95~1.0 l 110kV， 0.9~1.0,95,12－4 復(fù)雜電力系統(tǒng)綜合調(diào)壓,5、綜合考慮調(diào)壓、經(jīng)濟分布，事故應(yīng)對等措施，各種調(diào) 壓設(shè)備的綜合控制。 6、調(diào)壓目標(biāo)不是單純的：在電壓安全的條件下經(jīng)濟性能 最好。(手段眾多)調(diào)壓目標(biāo)不是單純的：在電壓安全的 條件下投資最少。(選點，選型),96,12－5 小結(jié),1、基本概念： ① Q與V的關(guān)鍵、無功消耗元件及其特性，功發(fā)出元件及及 其特性、無功功率平衡、中樞點、中樞點歸 方式。(逆 ，順，恒) ② 并補的適用場合。 ③ 串補的適用場合。,97,12－5 小結(jié),2、基本計算： ① 中樞點電壓選擇。 ② 無功功率平衡計算 ③ 變壓器抽頭選擇 ④ 并聯(lián)電容補償容量與變壓器抽頭的聯(lián)合選擇。 ⑤ 串補償量選擇。 ⑥ 導(dǎo)線截面選擇。,98,