電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調(diào)整ppt課件

1、無功和電壓管理的目的：保證電壓質(zhì)量，降低有功損耗無功和電壓的管理方法電壓波動限制電壓調(diào)整電壓調(diào)整手段手段方式方式目的目的條件條件條件手段計算方法計算方法可預(yù)可預(yù)見性見性的電的電壓變壓變動動發(fā)電發(fā)電機(jī)、機(jī)、變壓變壓器、器、無功無功補(bǔ)償補(bǔ)償設(shè)備設(shè)備中樞中樞點電點電壓滿壓滿足要足要求求逆調(diào)逆調(diào)壓、壓、順調(diào)順調(diào)壓、壓、常調(diào)常調(diào)壓壓隨機(jī)沖擊性的電壓波動變壓變壓器、器、無功無功補(bǔ)償補(bǔ)償設(shè)備設(shè)備接大系統(tǒng)并聯(lián)電容器并聯(lián)調(diào)相機(jī)并聯(lián)飽和電抗器無功平衡與優(yōu)化l有功電源：只有發(fā)電機(jī)組，單一性。無功電源：發(fā)電機(jī)組，無功補(bǔ)償裝置電容器組、電抗器組、調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器等）（變電站），多樣性。l有功電源供應(yīng)有功功率和電能需要

2、消耗一次能源。無功電源不消耗一次能源。l全系統(tǒng)頻率相同，頻率調(diào)整集中在發(fā)電廠，調(diào)頻手段只有調(diào)整原動機(jī)功率一種。電壓水平則全系統(tǒng)各點不同，而且電壓調(diào)整可分散進(jìn)行，調(diào)壓手段也多種多樣。 電壓無功調(diào)整的基本原則：分層分區(qū)調(diào)整與無功的就地平衡l電網(wǎng)中，無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗。 無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗222PQPRU222PQQXUPQRXl基本概念基本概念常用的無功電源有哪幾類？各自有何主要特點常用的無功電源有哪幾類？各自有何主要特點范圍、控制方式、與電壓的關(guān)系、單位投資、范圍、控制方式、與電壓的關(guān)系、單位投資、維護(hù)費(fèi)用、反應(yīng)速度）？維護(hù)費(fèi)用、反應(yīng)速度）？l6.1.1 6.1.1

3、 無功負(fù)荷和無功損耗無功負(fù)荷和無功損耗無功負(fù)荷無功負(fù)荷無功損耗無功損耗l6.1.2 6.1.2 無功功率電源無功功率電源l6.1.3 6.1.3 無功功率的平衡滿足電源功率因數(shù)的無功功率的平衡滿足電源功率因數(shù)的要求）要求）l6.1.4 6.1.4 例例6-16-1Page-225Page-225）- -無功補(bǔ)償?shù)淖饔脽o功補(bǔ)償?shù)淖饔?.1.1 6.1.1 無功負(fù)荷和無功損耗無功負(fù)荷和無功損耗無功負(fù)荷無功負(fù)荷l照明、電熱，消耗感性無功照明、電熱，消耗感性無功QL小。小。l同步電動機(jī)，有勵磁繞組，通過勵磁電流的調(diào)同步電動機(jī)，有勵磁繞組，通過勵磁電流的調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)其輸出無功的大小。過激運(yùn)行，節(jié)，可以

4、調(diào)節(jié)其輸出無功的大小。過激運(yùn)行，發(fā)發(fā)QL ；欠激運(yùn)行，吸收；欠激運(yùn)行，吸收QL 。在綜合負(fù)荷中。在綜合負(fù)荷中比例小。比例小。l異步電動機(jī)，消耗異步電動機(jī)，消耗QL ，在綜合負(fù)荷中比例很，在綜合負(fù)荷中比例很大。大。l綜合負(fù)荷功率因素，綜合負(fù)荷功率因素，0.60.9，滯后感性無，滯后感性無功）功）6.1.1 6.1.1 無功負(fù)荷和無功損耗無功負(fù)荷和無功損耗無功損耗無功損耗1 22220 =0 0 LLLNLLPQj QjXUj QjblUSQQQSS 線路電抗消耗的感性無功 線路對地電容消耗的容性無功線路傳輸功率自然功率自然功率自然功率01001002kNTZTNTYTNTU %SSQ()SI %

5、Q =S繞組：激磁: 線線路路變變壓壓器器感感性性無無功功 12%10%單個單個7%額定負(fù)載額定負(fù)載五級變壓五級變壓50%多電壓級網(wǎng)絡(luò)，變壓器的無功損耗很大，遠(yuǎn)大于有功損耗多電壓級網(wǎng)絡(luò)，變壓器的無功損耗很大，遠(yuǎn)大于有功損耗l發(fā)電機(jī)與并聯(lián)電容器發(fā)電機(jī)與并聯(lián)電容器l并聯(lián)電抗器與調(diào)相機(jī)并聯(lián)電抗器與調(diào)相機(jī)l靜止無功補(bǔ)償器靜止無功補(bǔ)償器SVCSVC）Static Var CompensatorStatic Var Compensator靜止補(bǔ)償器靜止補(bǔ)償器SVCSVC的類型的類型 靜止補(bǔ)償器靜止補(bǔ)償器SVCSVC的等值電路的等值電路靜止補(bǔ)償器靜止補(bǔ)償器SVCSVC的伏安特性的伏安特性靜止補(bǔ)償器靜止補(bǔ)償器

6、SVCSVC特點特點l靜止調(diào)相機(jī)靜止調(diào)相機(jī)STATCONSTATCON）Static CondenserStatic Condenser靜止調(diào)相機(jī)的等值電路靜止調(diào)相機(jī)的等值電路靜止調(diào)相機(jī)的無功調(diào)節(jié)原理靜止調(diào)相機(jī)的無功調(diào)節(jié)原理l電容器、調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器的比較電容器、調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器的比較 見書見書Page-223Page-223l發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)：通過改變勵磁電流，可通過改變勵磁電流，可連續(xù)調(diào)節(jié)無功，且可吸連續(xù)調(diào)節(jié)無功，且可吸可發(fā)感性無功，不需額可發(fā)感性無功，不需額外投資。外投資。 PSNQNPNQ0,發(fā)QLl并聯(lián)電容器：并聯(lián)電容器： QCBCU2 ， 輸出無功與電壓有關(guān)，電壓輸出無功與電壓有

7、關(guān)，電壓越高，輸出無功越大，不利于無功調(diào)節(jié)；只越高，輸出無功越大，不利于無功調(diào)節(jié)；只發(fā)感性無功，投資小，經(jīng)濟(jì)性好。不可連續(xù)發(fā)感性無功，投資小，經(jīng)濟(jì)性好。不可連續(xù)調(diào)節(jié)，不能作為動態(tài)無功電源。調(diào)節(jié)，不能作為動態(tài)無功電源。并聯(lián)電抗器：并聯(lián)電抗器：輸出無功與電壓有關(guān)，只發(fā)容性無功，輸出無功與電壓有關(guān)，只發(fā)容性無功，用于超高壓、長距離、輕載線路。投資用于超高壓、長距離、輕載線路。投資小，經(jīng)濟(jì)性好。不可連續(xù)調(diào)節(jié)，不能作小，經(jīng)濟(jì)性好。不可連續(xù)調(diào)節(jié)，不能作為動態(tài)無功電源。為動態(tài)無功電源。 調(diào)相機(jī)：調(diào)相機(jī)：過激運(yùn)行，發(fā)感性無功；欠激運(yùn)行，吸過激運(yùn)行，發(fā)感性無功；欠激運(yùn)行，吸收感性無功。輸出無功與收感性無功。輸出

8、無功與U無關(guān)，可連無關(guān)，可連續(xù)調(diào)節(jié)，但投資大，運(yùn)行維護(hù)困難。續(xù)調(diào)節(jié)，但投資大，運(yùn)行維護(hù)困難。SVC TSCSR C T R：晶閘管開關(guān)電容器型： 飽和電抗：晶閘管控制電抗器型器型SVC：Static Var Compensator；TCR：Transistor Controlled ReactorTSC ：Transistor Switched Capacitor； SR ：Saturated ReactorCLfC（aTCR型（bTSC型CLfCSRCSC（bSR型不可控，限制電壓波動晶閘管代替機(jī)械開關(guān)濾波器TCRUminILmax0ICmaxCUI0ICUn=1n=2n=3ILSRUmin

9、IL0ICCUISR+CSCTSCTCRSRl輸出無功仍然與電壓有關(guān)，但可連續(xù)快速調(diào)節(jié)，可作輸出無功仍然與電壓有關(guān)，但可連續(xù)快速調(diào)節(jié)，可作為動態(tài)無功電源。為動態(tài)無功電源。lTCR：通過：通過TCR 中晶閘管開關(guān)的控制，連續(xù)調(diào)節(jié)其吸中晶閘管開關(guān)的控制，連續(xù)調(diào)節(jié)其吸收的收的IL；結(jié)合電容器，可吸可發(fā)；結(jié)合電容器，可吸可發(fā)IL 。投資大，主要用。投資大，主要用于于500kV電網(wǎng)，以提供動態(tài)無功電源。電網(wǎng)，以提供動態(tài)無功電源。lTSC：通過晶閘管開關(guān)的切換，調(diào)節(jié)其吸收的：通過晶閘管開關(guān)的切換，調(diào)節(jié)其吸收的IC即即輸出輸出IL ），可頻繁投切；只能輸出），可頻繁投切；只能輸出IL 。用得很少。用得很少。

10、lSR：根據(jù)：根據(jù)SR的伏安特性，自動調(diào)節(jié)其吸收的的伏安特性，自動調(diào)節(jié)其吸收的IL。結(jié)。結(jié)合電容器，可吸可發(fā)合電容器，可吸可發(fā)IL 。用得很少。用得很少。LUIU吸收k：1逆變器CAak：1LjX靜止調(diào)相機(jī)靜止調(diào)相機(jī)/ /靜止無功發(fā)生器靜止無功發(fā)生器/ /靜止無功同步補(bǔ)償器靜止無功同步補(bǔ)償器Statcon / SVG / Statcom Statcon / SVG / Statcom 輸出輸出Q Q與與U U無關(guān)，可快速連續(xù)調(diào)節(jié)感性或容性無功；投無關(guān)，可快速連續(xù)調(diào)節(jié)感性或容性無功；投資大，技術(shù)不成熟。資大，技術(shù)不成熟。IIaUAUIUSXUUkjjXUUkIALAaLAa)(跟蹤接入點電跟蹤接

11、入點電壓相位，調(diào)節(jié)壓相位，調(diào)節(jié)逆變器輸出電逆變器輸出電壓幅值，實現(xiàn)壓幅值，實現(xiàn)感性或容性無感性或容性無功調(diào)節(jié)。功調(diào)節(jié)。l有功電源不足，相應(yīng)的有功平衡，意味著頻率的下降有功電源不足，相應(yīng)的有功平衡，意味著頻率的下降l無功電源不足，相應(yīng)的無功平衡，意味著電壓的下降無功電源不足，相應(yīng)的無功平衡，意味著電壓的下降PLff1 fNKGKCP GN PGA、B兩平衡點，兩平衡點， B點電源不足，頻率電壓小于額定值點電源不足，頻率電壓小于額定值A(chǔ)BQ0UUUNQL+QL+Q Q QGCQGCQGCNQGCNABl已知線路末端負(fù)荷和首端電壓，根據(jù)首端功率因數(shù)的要已知線路末端負(fù)荷和首端電壓，根據(jù)首端功率因數(shù)的要

12、求求(也可以根據(jù)末端電壓調(diào)整量的要求也可以根據(jù)末端電壓調(diào)整量的要求)，確定末端無功，確定末端無功補(bǔ)償?shù)娜萘?；補(bǔ)償?shù)娜萘?；無功補(bǔ)償?shù)墓β室驍?shù)調(diào)節(jié)降損和無功補(bǔ)償?shù)墓β室驍?shù)調(diào)節(jié)降損和電壓調(diào)節(jié)的雙重作用電壓調(diào)節(jié)的雙重作用l書上方法比較近似：為了滿足電源功率因數(shù)要求，則負(fù)書上方法比較近似：為了滿足電源功率因數(shù)要求，則負(fù)荷功率因數(shù)應(yīng)該比電源功率因數(shù)大因為無功損耗比有荷功率因數(shù)應(yīng)該比電源功率因數(shù)大因為無功損耗比有功損耗大），但具體補(bǔ)償量的確定是采用經(jīng)驗的試探法功損耗大），但具體補(bǔ)償量的確定是采用經(jīng)驗的試探法。比如電源要求為。比如電源要求為0.85，則負(fù)荷功率因數(shù)為，則負(fù)荷功率因數(shù)為0.9，其中，其中沒有嚴(yán)格

13、的定量關(guān)系。沒有嚴(yán)格的定量關(guān)系。222222()()CjjijNjjCijCNQQQPQQXQUPQPR PUijPj+j QjQCR+j XPi , Qi , cos2()jjjiNCPRQXVQVU無功調(diào)節(jié)無功調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)有功損耗調(diào)節(jié)有功損耗調(diào)節(jié)l無功功率電源的最優(yōu)分布和無功功率負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償，即無功的無功功率電源的最優(yōu)分布和無功功率負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償，即無功的運(yùn)行優(yōu)化問題和規(guī)劃問題。無功優(yōu)化：通過現(xiàn)有無功電源和調(diào)壓運(yùn)行優(yōu)化問題和規(guī)劃問題。無功優(yōu)化：通過現(xiàn)有無功電源和調(diào)壓設(shè)備變壓器分接頭的控制，使無功的潮流分布合理，以降低設(shè)備變壓器分接頭的控制，使無功的潮流分布合理，以降低有功網(wǎng)損，提

14、高電壓質(zhì)量等。無功規(guī)劃：通過規(guī)劃無功電源和調(diào)有功網(wǎng)損，提高電壓質(zhì)量等。無功規(guī)劃：通過規(guī)劃無功電源和調(diào)壓設(shè)備的位置、容量、調(diào)節(jié)能力，以滿足無功平衡、電壓質(zhì)量、壓設(shè)備的位置、容量、調(diào)節(jié)能力，以滿足無功平衡、電壓質(zhì)量、電壓穩(wěn)定和投資成本的要求。電壓穩(wěn)定和投資成本的要求。l負(fù)荷的自然功率因數(shù)大約為負(fù)荷的自然功率因數(shù)大約為0.60.60.90.9。負(fù)荷中比例最大的異步電。負(fù)荷中比例最大的異步電動機(jī)，其負(fù)荷率愈低，功率因數(shù)愈低。當(dāng)其輕載或空載運(yùn)行時，動機(jī)，其負(fù)荷率愈低，功率因數(shù)愈低。當(dāng)其輕載或空載運(yùn)行時，其功率因數(shù)甚至低于其功率因數(shù)甚至低于0.60.6。l提高負(fù)荷功率因數(shù)的措施：提高負(fù)荷功率因數(shù)的措施：(

15、1)(1)盡量使電動機(jī)的容量與其機(jī)械負(fù)載匹配。盡量使電動機(jī)的容量與其機(jī)械負(fù)載匹配。(2)(2)限制電動機(jī)的空限制電動機(jī)的空載運(yùn)行。載運(yùn)行。(3)(3)同步電動機(jī)不需系統(tǒng)供應(yīng)無功功率，甚至還可向系同步電動機(jī)不需系統(tǒng)供應(yīng)無功功率，甚至還可向系統(tǒng)輸出無功功率統(tǒng)輸出無功功率, ,因此盡量以同步電動機(jī)代替異步電動機(jī)或?qū)⒗@因此盡量以同步電動機(jī)代替異步電動機(jī)或?qū)⒗@線式異步電動機(jī)同步化。線式異步電動機(jī)同步化。l電壓調(diào)整時負(fù)荷變動及其引起電壓的偏移分類有幾種？具體是什么？l限制沖擊性負(fù)荷引起的電壓波動的主要措施及其作用原理是什么？l電壓調(diào)整針對的電壓變動產(chǎn)生的原因是什么？l什么是電壓中樞點？l中樞點電壓的調(diào)整方

16、式有那些？什么是逆調(diào)壓、順調(diào)壓和常調(diào)壓？l電壓調(diào)整的主要手段有那些？（發(fā)電機(jī)、變壓器、無功補(bǔ)償及其組合調(diào)壓等）？l變壓器分接頭調(diào)壓或者電容器調(diào)壓的計算方法？l電壓偏移過大，影響生活、消費(fèi)、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，電壓偏移過大，影響生活、消費(fèi)、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，損壞設(shè)備，甚至大面積停電。損壞設(shè)備，甚至大面積停電。l電壓過高，設(shè)備絕緣受損，同時變壓器、電動機(jī)等的電壓過高，設(shè)備絕緣受損，同時變壓器、電動機(jī)等的鐵芯損耗增大，穩(wěn)升增加，壽命縮短。鐵芯損耗增大，穩(wěn)升增加，壽命縮短。l電壓過低，功率一定時，發(fā)電機(jī)、電動機(jī)和變壓器的電壓過低，功率一定時，發(fā)電機(jī)、電動機(jī)和變壓器的繞組電流增大，也會損壞設(shè)備，影響壽命。繞組

17、電流增大，也會損壞設(shè)備，影響壽命。l電壓波動，影響照明設(shè)備的效率，冶煉產(chǎn)品的的質(zhì)量電壓波動，影響照明設(shè)備的效率，冶煉產(chǎn)品的的質(zhì)量和產(chǎn)量，而對樞紐變電站，嚴(yán)重時可能引起和產(chǎn)量，而對樞紐變電站，嚴(yán)重時可能引起“電壓崩電壓崩潰潰”，造成大面積停電。，造成大面積停電。 l負(fù)荷變動及其引起電壓的偏移分類負(fù)荷變動及其引起電壓的偏移分類l限制沖擊性負(fù)荷引起電壓波動的主要措施限制沖擊性負(fù)荷引起電壓波動的主要措施（1 1大系統(tǒng)專用母線或線路單獨供電大系統(tǒng)專用母線或線路單獨供電（2 2設(shè)置串聯(lián)電容器設(shè)置串聯(lián)電容器（3 3設(shè)置調(diào)相機(jī)和電抗器設(shè)置調(diào)相機(jī)和電抗器（4 4設(shè)置靜止補(bǔ)償器設(shè)置靜止補(bǔ)償器l頻率調(diào)整時將有功負(fù)荷

18、的變動及其引起的頻率偏移分頻率調(diào)整時將有功負(fù)荷的變動及其引起的頻率偏移分成三種，而電壓調(diào)整時，將有功和無功負(fù)荷的變動及成三種，而電壓調(diào)整時，將有功和無功負(fù)荷的變動及其引起的電壓偏移分成兩類。其引起的電壓偏移分成兩類。l（1 1周期長、波及面大，主要由生產(chǎn)、生活、氣象周期長、波及面大，主要由生產(chǎn)、生活、氣象變化等引起的負(fù)荷和電壓變動。變化等引起的負(fù)荷和電壓變動。電壓調(diào)整的負(fù)荷電壓調(diào)整的負(fù)荷變動特點變動特點l（2 2沖擊性或者間歇性負(fù)荷引起的電壓波動。這類沖擊性或者間歇性負(fù)荷引起的電壓波動。這類負(fù)荷主要有往復(fù)式泵壓縮機(jī)）、電弧爐電焊機(jī)）、負(fù)荷主要有往復(fù)式泵壓縮機(jī)）、電弧爐電焊機(jī)）、卷揚(yáng)機(jī)起重機(jī)）、

19、通風(fēng)設(shè)備。卷揚(yáng)機(jī)起重機(jī)）、通風(fēng)設(shè)備。電壓波動限制的電壓波動限制的負(fù)荷變動特點負(fù)荷變動特點 一般負(fù)荷一般負(fù)荷沖擊負(fù)荷沖擊負(fù)荷電源電源輸電系統(tǒng)輸電系統(tǒng)CS電源電源輸電系統(tǒng)輸電系統(tǒng)一般負(fù)荷一般負(fù)荷沖擊負(fù)荷沖擊負(fù)荷（3調(diào)相機(jī)補(bǔ)償：提供波動負(fù)荷所需的波動無功功率，減調(diào)相機(jī)補(bǔ)償：提供波動負(fù)荷所需的波動無功功率，減小電壓波動幅度。串聯(lián)電抗器：隔離波動負(fù)荷，維持公用小電壓波動幅度。串聯(lián)電抗器：隔離波動負(fù)荷，維持公用母線電壓的恒定。母線電壓的恒定。（2串聯(lián)電容器：抵消線路電抗，限制電壓波動幅度串聯(lián)電容器：抵消線路電抗，限制電壓波動幅度電源電源輸電系統(tǒng)輸電系統(tǒng)一般負(fù)荷一般負(fù)荷沖擊負(fù)荷沖擊負(fù)荷（4飽和電抗器飽和電抗

20、器SR補(bǔ)償：隨電壓的波動快速提供補(bǔ)償：隨電壓的波動快速提供波動的無功功率，從而維持公用母線供電電壓的恒定。波動的無功功率，從而維持公用母線供電電壓的恒定。l電壓調(diào)整所針對電壓變動的原因：電壓調(diào)整所針對電壓變動的原因：（1消費(fèi)、生活、氣象變化引起的負(fù)荷變動。消費(fèi)、生活、氣象變化引起的負(fù)荷變動。（2個別設(shè)備因故障而退出運(yùn)行造成的網(wǎng)絡(luò)阻抗變化；個別設(shè)備因故障而退出運(yùn)行造成的網(wǎng)絡(luò)阻抗變化；（3系統(tǒng)結(jié)線方式改變引起的功率分布和網(wǎng)絡(luò)阻抗變化。系統(tǒng)結(jié)線方式改變引起的功率分布和網(wǎng)絡(luò)阻抗變化。l電壓調(diào)整的目標(biāo)：電壓調(diào)整的目標(biāo)：保證各電壓中樞點的電壓偏移不越限。保證各電壓中樞點的電壓偏移不越限。l電壓中樞點：指某

21、些可反應(yīng)系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠或電壓中樞點：指某些可反應(yīng)系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠或樞紐變電站母線。樞紐變電站母線。iUikUikUijUijjk(a)081624Sj(b)hour0816 24Sk(c)hour日負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線負(fù)荷點位置負(fù)荷點位置負(fù)荷大小和距離不同，導(dǎo)致各線路各時段的電壓損耗不一樣負(fù)荷大小和距離不同，導(dǎo)致各線路各時段的電壓損耗不一樣081624Uij(d)hour0.04UN0.10UN240816Uikhour0.01UN0.03UN0816 24Uhour1.05UN0.95UNUN日電壓損耗曲線日電壓損耗曲線允許電壓偏移允許電壓偏移(e) 0.99 1.0910.

22、96 1.06(0.99)iNNNiNNNiiiNU jUUUU kUUUUU jU kU（）（0.951.05）0.04（）（0.951.05）0.0（） （）1.06(1.05)iNiNiNU jUU kUUU（）（1.051.15）（ ）（0.961.06）1.06(1.05)iNiNiNU AUU BUUU（ ）（1.051.15）（ ）（0.981.08）1.0816162424點點 0 08 8點點 8 81616點點 0.98UN1.06UN24hour1.09UN081.15UN1.08UN1.05UNUN0.99UN0.96UNUi16中樞點電壓曲線中樞點電壓曲線l逆調(diào)壓逆調(diào)

23、壓: :高峰負(fù)荷時升高電壓、低谷負(fù)荷時降低電壓的高峰負(fù)荷時升高電壓、低谷負(fù)荷時降低電壓的中樞點電壓調(diào)整方法。中樞點電壓調(diào)整方法。01.021.05 NNUUU10%iU l順調(diào)壓：高峰負(fù)荷時允許中樞點電壓略低；低谷負(fù)荷順調(diào)壓：高峰負(fù)荷時允許中樞點電壓略低；低谷負(fù)荷時允許中樞點電壓略高。時允許中樞點電壓略高。l常調(diào)壓：在任何負(fù)荷下都保持中樞點電壓為一基本不常調(diào)壓：在任何負(fù)荷下都保持中樞點電壓為一基本不變的數(shù)值。變的數(shù)值。l故障時的允許電壓偏移較正常時再增大故障時的允許電壓偏移較正常時再增大5%5%UG12k: 1LPjQ調(diào)相機(jī)或調(diào)相機(jī)或SVC兩組電容器兩組電容器兩組電抗器兩組電抗器QC變壓器分接

24、頭檔位的信息：變壓器分接頭檔位的信息：UT1Nnd%/UT2N12(1%/100)T NTNUdkiU R+jXR+jX2()()/DDCGP RQQXUUkUUmin2=2.4%Umin2=2.4%UGUmax=10%Umax=10%Umin=4%Umin=4%Umax=4%Umax=4%Umin=1.6%Umin=1.6%Umax2=6%Umax2=6%k*:1maxSminS5%0-4%-5%-5.6%-9%+4.4%+1%+2%-5%UG逆逆調(diào)調(diào)壓壓k*=1/1.1低 壓 側(cè) 升 壓低 壓 側(cè) 升 壓10%l是一種最直接的最經(jīng)濟(jì)的調(diào)壓方式，不需新增是一種最直接的最經(jīng)濟(jì)的調(diào)壓方式，不需新

25、增投資，只需改變發(fā)電機(jī)勵磁電流。投資，只需改變發(fā)電機(jī)勵磁電流。l對于多級供電網(wǎng)絡(luò)，如果沿線電壓損耗過大，對于多級供電網(wǎng)絡(luò)，如果沿線電壓損耗過大，或者負(fù)荷端電壓的變化過大，則僅靠發(fā)電機(jī)調(diào)或者負(fù)荷端電壓的變化過大，則僅靠發(fā)電機(jī)調(diào)壓，不能滿足電壓質(zhì)量要求。壓，不能滿足電壓質(zhì)量要求。 l有載調(diào)壓變壓器與普通無載調(diào)壓變壓器有載調(diào)壓變壓器與普通無載調(diào)壓變壓器l變壓器的分接頭電壓與實際變比變壓器的分接頭電壓與實際變比l變壓器的實際變比計算變壓器的實際變比計算l降壓變壓器分接頭選擇的示例降壓變壓器分接頭選擇的示例（考慮大小兩種負(fù)荷的單個變壓器低壓側(cè)電壓控制要求）（考慮大小兩種負(fù)荷的單個變壓器低壓側(cè)電壓控制要求

26、）l升壓變壓器分接頭的選擇不要求）升壓變壓器分接頭的選擇不要求）（書上內(nèi)容不符合實際，因為升壓變壓器低壓側(cè)常常直接（書上內(nèi)容不符合實際，因為升壓變壓器低壓側(cè)常常直接接發(fā)電機(jī)，其低壓側(cè)電壓即為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓，不需要變接發(fā)電機(jī)，其低壓側(cè)電壓即為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓，不需要變壓器調(diào)節(jié)，而變壓器分接頭電壓的調(diào)節(jié)是為了滿足高壓側(cè)壓器調(diào)節(jié)，而變壓器分接頭電壓的調(diào)節(jié)是為了滿足高壓側(cè)的調(diào)壓目標(biāo)而不是書上的滿足低壓側(cè)的調(diào)壓目標(biāo)）的調(diào)壓目標(biāo)而不是書上的滿足低壓側(cè)的調(diào)壓目標(biāo)）maxmaxminminTTSUUS3 2.5 17TNUU7個4 29個8 1.25個 5% 32 2.5% 5TNUU個個有載調(diào)壓變壓器，可帶負(fù)

27、荷調(diào)壓，分接頭多。有載調(diào)壓變壓器，可帶負(fù)荷調(diào)壓，分接頭多。無載調(diào)壓變壓器，不可帶負(fù)荷調(diào)壓，分接頭少。無載調(diào)壓變壓器，不可帶負(fù)荷調(diào)壓，分接頭少。變壓器分接頭信息：變壓器分接頭信息：UT1Nnd%/UT2NmaxmaxminminTTSUUS高壓側(cè)額定分接頭電壓高壓側(cè)額定分接頭電壓分接頭電壓級差分接頭電壓級差最大最大/小檔位數(shù)小檔位數(shù)低壓側(cè)額定分接頭電壓低壓側(cè)額定分接頭電壓分接頭分接頭總數(shù)總數(shù)107.25 1(12.5%) 110 (12.5%)110 0112.75 1TNifiUiiifiifi THHTLLUUUUUTN：額定分接頭電壓或主抽頭電壓）：額定分接頭電壓或主抽頭電壓）變壓器的實際

28、變比：變壓器的實際變比：等于其高低壓側(cè)分接頭電壓等于其高低壓側(cè)分接頭電壓之比也等于其理想變壓器高之比也等于其理想變壓器高低壓側(cè)實際電壓之比低壓側(cè)實際電壓之比 變壓器阻抗為低壓側(cè)歸算值變壓器阻抗為低壓側(cè)歸算值12k：1圖圖6-4-11TZ12k：1圖圖6-4-2TZ2變壓器阻抗為高壓側(cè)歸算值變壓器阻抗為高壓側(cè)歸算值111222 TTUifUUkUUifU（圖6-4-1）（圖6-4-2）高壓側(cè)高壓側(cè)低壓側(cè)低壓側(cè)高壓側(cè)高壓側(cè)低壓側(cè)低壓側(cè)高低壓側(cè)分高低壓側(cè)分接頭電壓之接頭電壓之比比理想變壓器高低壓理想變壓器高低壓側(cè)實際電壓之比側(cè)實際電壓之比l已知條件及計算要求已知條件及計算要求l畫等值電路畫等值電路l

29、電壓損耗計算電壓損耗計算l分接頭電壓計算分接頭電壓計算l分接頭電壓計算值的歸檔分接頭電壓計算值的歸檔l變比的確定變比的確定l變比選擇的效驗變比選擇的效驗l降壓變變比選擇中的幾個問題降壓變變比選擇中的幾個問題降壓變壓器分接頭選擇的示例降壓變壓器分接頭選擇的示例已知條件及計算要求已知條件及計算要求l已知最大與最小負(fù)荷時的系統(tǒng)電壓已知最大與最小負(fù)荷時的系統(tǒng)電壓U0U0、負(fù)荷點、負(fù)荷點2 2的功的功率，線路阻抗率，線路阻抗ZLZL，變壓器的阻抗，變壓器的阻抗ZTZT、抽頭型號、抽頭型號UT1NUT1Nn nd%/UT2N =110d%/UT2N =1102 22.5%/112.5%/11。要求通過變。

30、要求通過變壓器分接頭的調(diào)節(jié)來滿足負(fù)荷點壓器分接頭的調(diào)節(jié)來滿足負(fù)荷點2 2在最大與最小負(fù)荷在最大與最小負(fù)荷狀態(tài)時的調(diào)壓目標(biāo)逆調(diào)壓），并確定變壓器的變比。狀態(tài)時的調(diào)壓目標(biāo)逆調(diào)壓），并確定變壓器的變比。012TL圖圖6-4-3 簡單系統(tǒng)簡單系統(tǒng)maxmaxminminPjQPjQ降壓變壓器分接頭選擇的示例降壓變壓器分接頭選擇的示例等值電路等值電路012k：1ZLZTPmax+jQmaxPmin+jQmax圖圖6-4-4 簡單系統(tǒng)的等值電路簡單系統(tǒng)的等值電路RjXU2理想變壓器理想變壓器0U2U2U忽略線路的對地導(dǎo)納和變壓器的激磁導(dǎo)納忽略線路的對地導(dǎo)納和變壓器的激磁導(dǎo)納近似簡化計算，重點是掌握變壓器分

31、接頭調(diào)壓的原理近似簡化計算，重點是掌握變壓器分接頭調(diào)壓的原理降壓變壓器分接頭選擇的示例降壓變壓器分接頭選擇的示例電壓損耗計算電壓損耗計算maxmaxmax0minminmin0NNPRQXUUPRQXUU2max0max2min0minUUUUUU理想理想變壓變壓器高器高壓側(cè)壓側(cè)實際實際電壓電壓計算計算忽略電壓降落的橫分量，近似簡化計算忽略電壓降落的橫分量，近似簡化計算降壓變壓器分接頭選擇的示例降壓變壓器分接頭選擇的示例分接頭電壓計算分接頭電壓計算理想變壓器高低壓側(cè)抽頭電壓之比等于其實際電壓之比。理想變壓器高低壓側(cè)抽頭電壓之比等于其實際電壓之比。1max1min12TTTUUU無載變，只能有一

32、個分接頭電壓有載調(diào)壓變壓器，兩種負(fù)荷水平選擇不同的變比有載調(diào)壓變壓器，兩種負(fù)荷水平選擇不同的變比降壓變壓器分接頭選擇的示例降壓變壓器分接頭選擇的示例抽頭電壓計算值的歸檔抽頭電壓計算值的歸檔l如：本例中，抽頭型號如：本例中，抽頭型號1101102 22.5%/112.5%/11，相，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)抽頭電壓有應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)抽頭電壓有104.5104.5、107.25107.25、110110、112.75112.75、115.5115.5。若抽頭電壓計算值。若抽頭電壓計算值UT1=106UT1=106，則則UT1UT1標(biāo)標(biāo)=107.25=107.25；即選擇最接近；即選擇最接近UT1UT1的一個標(biāo)的一個標(biāo)準(zhǔn)

33、抽頭電壓來進(jìn)行歸檔。準(zhǔn)抽頭電壓來進(jìn)行歸檔。降壓變壓器分接頭選擇的示例降壓變壓器分接頭選擇的示例變比的確定變比的確定maxmin21max21maxmin21min / /TNTTNTTNTifkkUUkUUifkUU標(biāo)標(biāo)標(biāo)無載變 有載變 降壓變壓器分接頭選擇的示例降壓變壓器分接頭選擇的示例變比選擇的效驗變比選擇的效驗2max2maxmax/UUk2max2 max2min2 mind%2ddUUUU標(biāo)準(zhǔn)化誤差不可能使允許偏差平均誤差2min2minmin/UUk本例：本例：U2dmin=U2N=10kVU2dmin=U2N=10kV，U2dmax=1.05U2N=10.5 kVU2dmax=1

34、.05U2N=10.5 kV，d=2.5d=2.5，則允許誤差為，則允許誤差為1.25%1.25%。即：。即： 2max2N2N2min2N2N100%(5)%(3.756.25)%2100%(0)%( 1.251.25)%2UUdUUUdU 降壓變壓器分接頭選擇的示例降壓變壓器分接頭選擇的示例降壓變變比選擇中的幾個問題降壓變變比選擇中的幾個問題 l電壓損耗的計算，沒有考慮功率損耗和壓降橫分量，沒有電壓損耗的計算，沒有考慮功率損耗和壓降橫分量，沒有考慮線路和變壓器對地導(dǎo)納，且采用額定電壓進(jìn)行計算?？紤]線路和變壓器對地導(dǎo)納，且采用額定電壓進(jìn)行計算。maxmaxminminmaxmin00; NN

35、PRQXPRQXUUUUl變壓器的阻抗計算，沒有考慮分接頭電壓變化的影響變壓器的阻抗計算，沒有考慮分接頭電壓變化的影響6.4 電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整借補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓和組合調(diào)壓借補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓和組合調(diào)壓l并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備的調(diào)壓原理：重負(fù)荷時負(fù)荷的端電壓低），輸出并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備的調(diào)壓原理：重負(fù)荷時負(fù)荷的端電壓低），輸出感性無功，就地補(bǔ)償負(fù)荷的感性無功需求，從而減小輸電線路中感性無功，就地補(bǔ)償負(fù)荷的感性無功需求，從而減小輸電線路中的感性無功功率及其產(chǎn)生的電壓損耗，以提高負(fù)荷的端電壓。輕的感性無功功率及其產(chǎn)生的電壓損耗，以提高負(fù)荷的端電壓。輕負(fù)荷時負(fù)荷的端電壓高），吸收感性無功，增大輸電線路中的負(fù)

36、荷時負(fù)荷的端電壓高），吸收感性無功，增大輸電線路中的感性無功需求及其產(chǎn)生的電壓損耗，進(jìn)而降低負(fù)荷的端電壓。感性無功需求及其產(chǎn)生的電壓損耗，進(jìn)而降低負(fù)荷的端電壓。l并聯(lián)開關(guān)電容器并聯(lián)開關(guān)電容器/電抗器：只能成組投切，不能連續(xù)調(diào)節(jié)。電抗器：只能成組投切，不能連續(xù)調(diào)節(jié)。l調(diào)相機(jī)：調(diào)節(jié)其勵磁電流進(jìn)而調(diào)節(jié)其輸出的感性或容性無功功率，調(diào)相機(jī)：調(diào)節(jié)其勵磁電流進(jìn)而調(diào)節(jié)其輸出的感性或容性無功功率，可以工作于定電壓或定功率控制方式。定電壓控制時，其輸出無可以工作于定電壓或定功率控制方式。定電壓控制時，其輸出無功與勵磁電流成線性關(guān)系。功與勵磁電流成線性關(guān)系。l飽和電抗器：不可控，其輸出無功與端電壓成反比關(guān)系。飽和電

37、抗器：不可控，其輸出無功與端電壓成反比關(guān)系。l晶閘管控制電抗器型靜止補(bǔ)償器：調(diào)節(jié)晶閘管觸發(fā)角以改變電抗晶閘管控制電抗器型靜止補(bǔ)償器：調(diào)節(jié)晶閘管觸發(fā)角以改變電抗器吸收的感性無功功率，從而調(diào)節(jié)其輸出的感性或容性無功功率。器吸收的感性無功功率，從而調(diào)節(jié)其輸出的感性或容性無功功率。端電壓給定時，其輸出無功與觸發(fā)角呈余弦關(guān)系。端電壓給定時，其輸出無功與觸發(fā)角呈余弦關(guān)系。l已知系統(tǒng)電壓已知系統(tǒng)電壓UiUi，負(fù)荷節(jié)點，負(fù)荷節(jié)點j j的功率的功率Pj+jQjPj+jQj，線路和，線路和變壓器阻抗，變壓器變比，要求通過補(bǔ)償設(shè)備的容量變壓器阻抗，變壓器變比，要求通過補(bǔ)償設(shè)備的容量QCQC調(diào)節(jié)，使負(fù)荷點的電壓滿足調(diào)壓目標(biāo)要求調(diào)節(jié)，使負(fù)荷點的電壓滿足調(diào)壓目標(biāo)要求Ujc=UjcdUjc=Ujcd圖圖6-24具有并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備的簡單系統(tǒng)具有并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備的簡單系統(tǒng)iTTjLcjQjjPjQ圖圖6-25等值電路等值