第2章電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析與計(jì)算新

1、電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2第第2 2章章 電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行分析和計(jì)算電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行分析和計(jì)算 2-1 2-1 概述概述 2-2 2-2 三相輸電線路三相輸電線路 2-3 2-3 電力變壓器電力變壓器2-4 2-4 多電壓級(jí)電力系統(tǒng)多電壓級(jí)電力系統(tǒng)2-5 2-5 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)運(yùn)行分析（重點(diǎn)）簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)運(yùn)行分析（重點(diǎn)）2-7 2-7 無功功率平衡與電壓的關(guān)系無功功率平衡與電壓的關(guān)系2-8 2-8 電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整2-9 2-9 電力系統(tǒng)有功功率與頻率的調(diào)整電力系統(tǒng)有功功率與頻率的調(diào)整 （不講）（不講）2學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)重點(diǎn)2學(xué)時(shí)2-6 2-6 復(fù)雜電力系統(tǒng)

2、運(yùn)行分析（不講）復(fù)雜電力系統(tǒng)運(yùn)行分析（不講）電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-1 2-1 概述概述 電力系統(tǒng)的基本任務(wù)是安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地為用戶提供充足的電能。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)： 正常穩(wěn)定運(yùn)行方式 不正常故障運(yùn)行方式：短路、斷路本章的重點(diǎn)是單端高壓電力網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行穩(wěn)定運(yùn)行方式的計(jì)算電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-2 2-2 三相輸電線路三相輸電線路 電力系統(tǒng)主要部件是輸電線路和變壓器，要建立電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，則首先要建立輸電線路和變壓器的數(shù)學(xué)模型。即要建立輸電線路和變壓器的等值電路。 輸電線路的參數(shù)較復(fù)雜：輸電線路有哪些參數(shù)呢？電力工程基

3、礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2 電納：線路之間存在分布電容(符號(hào)是B,單位是西門子(S)電阻：電抗：線路周圍存在磁場(chǎng)電導(dǎo)：線路存在泄漏和電暈(符號(hào)是G,單位是西門子(S)較小,可忽略電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-2-12-2-1 架空線路的電阻kmSR0kmtRRt20120其中 為電阻系數(shù) 、 ，為 、 的電阻。 tR20Rc020Ct0架空線路的電阻計(jì)算公式：任意溫度時(shí)的電阻計(jì)算公式：電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-2-22-2-2 架空線路的電抗1、無限長(zhǎng)直導(dǎo)線的電感mHurDiLr7102ln電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.2

4、2015.22、三相輸電線路的電感（完全換位）mHurDLrmA7102ln2三相輸電線路的電抗40105 . 0lg6 . 414. 32rmurDfXkmrDXmlg1445. 00為三相導(dǎo)線的幾何均距3ACBCABmDDDD 導(dǎo)線半徑相對(duì)磁導(dǎo)率rr等值半徑rr779. 0電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.23、分裂導(dǎo)線輸電線路的電抗nneqeqmddrdrkmnrDX1131200157. 0lg1445. 0高壓網(wǎng)絡(luò)中一般取高壓網(wǎng)絡(luò)中一般取 0.40.4歐姆歐姆/ /千米千米電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-2-32-2-3 輸電線路的電納kmSrDB

5、m610lg58. 7mFrDCmA1010ln8 . 11分布電容引起的（完全換位）電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-2-42-2-4 輸電線路的電導(dǎo) 電導(dǎo)是描述當(dāng)電壓施加在導(dǎo)體上時(shí)泄漏現(xiàn)象和電暈現(xiàn)象的參數(shù)。一般泄漏電流較小可忽略；電暈是當(dāng)當(dāng)導(dǎo)體表面的電場(chǎng)強(qiáng)度超過空氣的擊穿強(qiáng)度時(shí)導(dǎo)體表面的空氣游里而產(chǎn)生的局部放電現(xiàn)象。由電暈產(chǎn)生的功率損耗主要與導(dǎo)線半徑有關(guān)。采用分裂導(dǎo)線。較小,可忽略電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-2-5 2-2-5 輸電線路的穩(wěn)態(tài)方程和等值電路 輸電線路的等值電路與輸電線路的長(zhǎng)度有關(guān) 50km-50km-以下以下 簡(jiǎn)化等值電路，不計(jì)

6、分布參數(shù)的影響簡(jiǎn)化等值電路，不計(jì)分布參數(shù)的影響 50km-300km T型 和 型 300km-以上 考慮分布參數(shù)的影響電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-3 2-3 電力變壓器電力變壓器2-3-12-3-1 雙繞組變壓器的等值電路三相變壓器三相三柱芯式變壓器三相組式變壓器（單相）電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2參數(shù)可通過短路試驗(yàn)和空載試驗(yàn)求得電力系統(tǒng)中一般采用倒L型等值電路RTXT電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2 1、短路試驗(yàn)與變壓器電阻 和漏抗 221000NNKTSUPRNNKTNTNNKKSUUXUXIUUU2100%1003100

7、%TRTXkWRIPTNK23222kkkkkmkkkrzxIPrIUz電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22、空載試驗(yàn)與變壓器電導(dǎo) 和電納TGTB10010013100%200TNNNTNNBSUIBUIII SUSIBNNT20100% SUPGkWGUPNTTN2032010001033電導(dǎo)遠(yuǎn)大于電納電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22220001mmmmNmrzxIPrIUz電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-3-2 2-3-2 三繞組變壓器的等值電路 三繞組變壓器一般用在發(fā)電廠和變電站中有三級(jí)電壓的場(chǎng)所。 歸算到一次側(cè)的三繞組變壓器等值

8、電路：電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2%,%,133221133221KKKKKKUUUPPP三繞組變壓器三個(gè)繞組的容量可以不同。三繞組變壓器的參數(shù)也是由空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)求得，三繞組變壓器的空載試驗(yàn)和雙繞組變壓器的空載試驗(yàn)一樣，而短路試驗(yàn)與雙繞組變壓器不同。三繞組變壓器的短路試驗(yàn)是在兩兩繞組之間進(jìn)行的。對(duì)于各繞組容量相等的三繞組變壓器，通過短路試驗(yàn)可測(cè)得：電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2131332322121KKKKKKKKKPPPPPPPPP%131332322121KKKKKKKKKUUUUUUUUU則有：可求得：321321121KKKKPPPP3

9、213211%21%KKKKUUUU電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.222111000NNKTSUPRNNKTSUUX100%211三繞組變壓器的參數(shù)：一次（主）繞組同樣可求得2、3繞組的參數(shù)電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-4 2-4 多電壓級(jí)電力系統(tǒng)多電壓級(jí)電力系統(tǒng) 2-4-1 2-4-1 多電壓級(jí)電力網(wǎng)的等值電路 主要是參數(shù)折算 2-4-2 2-4-2 標(biāo)么值表示的多電壓級(jí)電力網(wǎng)的等值電路 在標(biāo)么制中，一個(gè)物理量的標(biāo)么值是它的有名值與選定的基準(zhǔn)值之比。當(dāng)選定的基準(zhǔn)值不同時(shí)，對(duì)同一個(gè)物理量的有名值而言，其標(biāo)么值是不同的。物理量的基準(zhǔn)值物理量的有名值物理量

10、的標(biāo)么值 電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2 一般電的物理量有四個(gè)：S、U、I、Z，它們之間是關(guān)聯(lián)的，只要選中其中兩個(gè)，其它兩個(gè)就能確定，一般選 S、U 例：2*NNTNNTTTTUSXUIXZXX即短路電壓百分比實(shí)際上就是電抗標(biāo)幺值，電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2 在多電壓級(jí)電力網(wǎng)中，需統(tǒng)一的基準(zhǔn)值 、 、 、BSBUBIBZ22*)(BBNNTTTUSSUXZXXBU一般采用相應(yīng)電壓等級(jí)的平均電壓電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2 優(yōu)點(diǎn)：1）額定值的標(biāo)么值為1。 2）采用采用標(biāo)么值時(shí)，原、副標(biāo)么值時(shí)，原、副邊各物理量不再需要進(jìn)行邊各物理量

11、不再需要進(jìn)行 折算（不需折算）折算（不需折算）。3）單相的標(biāo)么值和三相的標(biāo)么值相等。4）采用采用標(biāo)么值時(shí)，某些物理量具有相同的數(shù)值便于計(jì)算標(biāo)么值時(shí)，某些物理量具有相同的數(shù)值便于計(jì)算5）電壓等級(jí)差別大，但標(biāo)么值表示的參數(shù)變化范圍很小，便于分析比較。NkNkUZIZ11kkRNkNkpUURIR11kXNkNkUUXIX1110. 002. 00I10. 005. 0kZ電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2 缺點(diǎn)：1 1）標(biāo)么值無單位，物理概念模糊。標(biāo)么值無單位，物理概念模糊。2 2）物理意義不同的量，標(biāo)么值相等。容易模糊，）物理意義不同的量，標(biāo)么值相等。容易模糊，既是優(yōu)點(diǎn)，又是缺點(diǎn)

12、。既是優(yōu)點(diǎn)，又是缺點(diǎn)。電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-5 2-5 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的運(yùn)行分析（重點(diǎn)）簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的運(yùn)行分析（重點(diǎn)）UUUd21功角2-5-1 2-5-1 輸電線和變壓器的電壓損耗輸電線和變壓器的電壓損耗1 1、輸電線輸電線的電壓降和功率損耗的電壓降和功率損耗電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2222222URQXPjUXQRPjXRdIU電壓降落橫分量電壓降落縱分量其中： 222222URQXPUUXQRPU電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22221UUUU22221UXQRPUU 在高壓中一般 R X ，電壓降落主要由無功功率流

13、過電抗時(shí)產(chǎn)生。橫分量一般較小，得：橫分量一般較小，得：注意：1、以上同樣適用三相計(jì)算。2、以上公式中的有功功率、無功功率、電壓需用同 一點(diǎn)末端的。有時(shí)為簡(jiǎn)化計(jì)算電壓可用線路額定電壓代替。3、同樣參數(shù)也可以用起始端的。11112UXQRPUU電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2線路的功率損耗：忽略并聯(lián)支路：1U2U2U1U電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2sincossincossin2122211XUUPXIUUUIXU傳輸?shù)挠泄β逝c功角的關(guān)系：傳輸?shù)挠泄β逝c功角的關(guān)系：因 R X結(jié)論：U1、U2一定時(shí)，P2大小由之間的功角決定;從電壓向量超前的端點(diǎn)流向電壓向

14、量滯后的端點(diǎn),而與大小無關(guān)。電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2XUUUXUUUQXIUUUUIXUU2122122221221cossincossincos傳輸?shù)臒o功功率與電壓差的關(guān)系：傳輸?shù)臒o功功率與電壓差的關(guān)系：結(jié)論：輸電線路上流過的無功功率的大小由U1、U2的幅值差所決定。方向由電壓幅值高的一端流向電壓幅值低的一端，而與功角正負(fù)、大小無關(guān)。電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2變壓器用型等值電路表示。變壓器激磁支路可用恒定功率來表示。在簡(jiǎn)化計(jì)算中常略去。變壓器短路阻抗中的電壓降落和功率損耗的計(jì)算與輸電線路的計(jì)算方法相似。由于變壓器兩側(cè)電壓的相角差一般很小，?？?/p>

15、將電壓降落的橫分量略去。變壓器阻抗中的功率損耗也可直接根據(jù)變壓器試驗(yàn)數(shù)據(jù)和變壓器的實(shí)際負(fù)荷S計(jì)算：2 2、變壓器的電壓降和功率損耗、變壓器的電壓降和功率損耗電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2kwSSPPPNkT20NkNNTSUSSSIQ100%100%20有功功率無功功率TTTTTTBUXUQPQGURUQPP2122222221222222或：電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2開式電力網(wǎng)開式電力網(wǎng)：負(fù)荷只能從一個(gè)方向獲得電能的電力網(wǎng)。2-5-2 2-5-2 輻射形電力網(wǎng)的潮流計(jì)算輻射形電力網(wǎng)的潮流計(jì)算根據(jù)已知的條件不同，分成兩類電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 20

16、15.22015.21 1給定同一節(jié)點(diǎn)的功率和電壓的潮給定同一節(jié)點(diǎn)的功率和電壓的潮流計(jì)算（如：已知流計(jì)算（如：已知S S2 2、U U2 2求求S S1 1、U U1 1） 2222UBjSy流出線路末端阻抗支路的功率：222222222QjPUBjSSSSy阻抗支路中的功率損耗：LLLQjPjXRUQPjXRUSS)()(222222222取末端電壓為電壓參考量，這時(shí)首端電壓為22222222112222222222222222221 )()( )( )()(3UUUarctgUUUUUUjUUURQXPjUXQRPUjXRUQjPUjXRUSUjXRIUU式中，線路末端導(dǎo)納支路上的功率：電

17、力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2問題：上述電壓和功率分布計(jì)算的基本條件是問題：上述電壓和功率分布計(jì)算的基本條件是采用同一節(jié)點(diǎn)的功率和電壓采用同一節(jié)點(diǎn)的功率和電壓解決方法解決方法 數(shù)值迭代法：數(shù)值迭代法：2 2給定不同節(jié)點(diǎn)的功率給定不同節(jié)點(diǎn)的功率( (S S2 2) )和電壓和電壓( (U U1 1) )的潮流計(jì)算的潮流計(jì)算 通過反復(fù)迭代計(jì)算，求得同時(shí)滿足兩個(gè)給定條件在一定精度要求下的結(jié)果。 給定不同節(jié)點(diǎn)的功率(S2)和電壓(U1)的潮流計(jì)算的步驟：先用假設(shè)的末端電壓U2(0)和給定的末端功率S2由末端向首端推算，求得首端電壓U1(1)和功率S1(1) ，比較計(jì)算得出的U1(1)

18、和給定的U1，如其誤差在允許范圍內(nèi)，則計(jì)算結(jié)束。電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2 否則，再用給定的首端電壓U1和計(jì)算得出首端功率S1(1)由首端向末端推算，求得末端電壓U2(1)和功率S2(1)，比較計(jì)算得出的S2(1)和給定的S2，如不滿足允許誤差，則再用求得的末端電壓U2(1)和給定的末端功率S2，再一次由末端向首端推算；依此類推，直至獲得滿足精度要求的解。電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-5-3 2-5-3 電力系統(tǒng)中的電能損耗計(jì)算電力系統(tǒng)中的電能損耗計(jì)算RUQPPAT222 dtUSRdttPATT200 在電力系統(tǒng)中，不但要進(jìn)行功率損耗計(jì)算，而且

19、還要進(jìn)行電能損耗計(jì)算。一般情況下，P、Q是隨時(shí)變化的，當(dāng)U=C，功率因數(shù)為1.時(shí) maxmaxmax87600222max)()(PtPtPPdttPURPA其中2maxmaxURPP為流過最大負(fù)荷功率時(shí)的有功功率損耗電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2maxmaxT dttP876002max最大負(fù)荷損耗時(shí)間：它是一個(gè)假想時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)按最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行，則網(wǎng)絡(luò)所損耗的電能恰好等于系統(tǒng)全年按實(shí)際負(fù)荷曲線所損耗的電能 最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)：它是一個(gè)假想時(shí)間，如果用戶始終保持最大負(fù)荷值Pmax運(yùn)行，經(jīng)過Tmax小時(shí)后所消耗的電能恰好等于全年的實(shí)際耗電量，則稱Tmax為年最大負(fù)荷

20、利用小時(shí)數(shù)。其大小與和有關(guān)，看表maxcosmaxT電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2變壓器的電能損耗（臺(tái)并聯(lián)）kWhTnPPnSSTPPSnSnAKNKN0max22max0max222max)(電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2 同步調(diào)相機(jī)電容器CCXUQ/22-7-1 2-7-1 無功功率平衡 1 、無功電源 無功電源包括發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、靜電電容器及靜止補(bǔ)償器等.2-7 2-7 無功功率平衡及無功功率與電壓的關(guān)系發(fā)電機(jī)電容器無功功率與電壓靜特性關(guān)系:電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2 調(diào)相機(jī)與電容器的比較調(diào)相機(jī)：能平滑調(diào)節(jié)，具有超前和滯

21、后兩種調(diào)節(jié)效應(yīng) ，維護(hù)復(fù)雜，響應(yīng)慢，損耗大電容器:成組地投入切除,具有負(fù)的調(diào)節(jié)效應(yīng)，維護(hù)簡(jiǎn)單，響應(yīng)快，損耗小 靜止無功補(bǔ)償器由晶閘管控制的可調(diào)電抗器與電容器并聯(lián)組成，既可發(fā)出無功功率，又可吸收無功功率，且調(diào)節(jié)平滑，安全，經(jīng)濟(jì)，維護(hù)方便 電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22 2 、 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 ：電力系統(tǒng)的無功負(fù)荷主要是異步電動(dòng)機(jī)、變壓器和輸電線路。XIXUQQQmLDLC22 異步電機(jī)的勵(lì)磁功率，它與施加于異步電動(dòng)機(jī)的電壓平方成正比 異步電動(dòng)機(jī)漏抗X中的無功損耗，它與負(fù)荷電流平方成正比。 LCQLDQ1）異步電動(dòng)機(jī)的無功消耗 ：電力工程基礎(chǔ)電

22、力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2變壓器的無功功率損耗在系統(tǒng)的無功需求中占有相當(dāng)?shù)谋戎豎0變壓器空載無功損耗，它與所施的電壓平方成正比；QT變壓器繞組漏抗中的無功損耗，與通過變壓器電流平方成正比NkNTTTTSSUSIXIBUQQQ100(%)100(%)202202 2） 變壓器變壓器電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2 當(dāng)線路傳輸功率較大，電抗中消耗的無功功率大于電容中發(fā)出的無功功率時(shí)，線路等值為消耗無功；當(dāng)傳輸功率較小、線路運(yùn)行電壓水平較高，電容中產(chǎn)生的無功功率大于電抗中消耗的無功功率時(shí)，線路等值為無功電源BVVXVQPQQQBXL22221212121XVQP21212

23、13 3）輸電線路）輸電線路無功損耗:電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.23、無功平衡 在電力系統(tǒng)運(yùn)行的任何時(shí)刻，電源發(fā)出的無功功率總是等于同時(shí)刻系統(tǒng)負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)的無功損耗之和。并保證系統(tǒng)有一定的備用容量，無功備用容量一般為無功負(fù)荷的7%8% 無功功率的就地平衡： 在無功電源不足時(shí)，應(yīng)增設(shè)無功補(bǔ)償裝置。無功補(bǔ)償裝置應(yīng)盡可能裝在負(fù)荷中心，以做到無功功率的就地平衡，減少無功功率在網(wǎng)絡(luò)中傳輸而引起的網(wǎng)絡(luò)功率損耗和電壓損耗 電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-7-2 2-7-2 無功功率與電壓水平的關(guān)系 電力系統(tǒng)中無功功率平衡水平對(duì)電壓水平有較大的影響。如果發(fā)電機(jī)有足夠的

24、無功功率用，系統(tǒng)的無功電源比較充足，就能滿足較高電壓質(zhì)量下無功功率平衡的需要，系統(tǒng)就有較高質(zhì)量的運(yùn)行電壓水平。反之，如果無功功率不足，系統(tǒng)只能在較低質(zhì)量的電壓水平下運(yùn)行。另外，電能在電力網(wǎng)中傳輸時(shí)，要損失掉部分有功功率和無功功率。當(dāng)無功功率損耗較大時(shí)，將引起系統(tǒng)電壓大幅度下降，影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性。電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：中樞點(diǎn)電壓管理各種調(diào)壓措施2-8 2-8 電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2 電壓中樞點(diǎn)(主要供電點(diǎn))指反映系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠或樞紐變電站的母線，系統(tǒng)中大部分負(fù)荷由

25、這些節(jié)點(diǎn)供電。（又叫做電壓監(jiān)視中樞點(diǎn)） 根據(jù)負(fù)荷對(duì)電壓的要求及電壓損耗的實(shí)際情況，確定中樞點(diǎn)的電壓允許調(diào)整范圍.100%NNUUUU中樞點(diǎn)電壓管理電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2 中樞點(diǎn)的三種調(diào)壓（管理）方式中樞點(diǎn)的三種調(diào)壓（管理）方式逆調(diào)壓：大負(fù)荷時(shí)，電壓損耗大，將中樞點(diǎn)的電壓適當(dāng)升高些（比線路額定電壓高5%），小負(fù)荷時(shí)將中樞點(diǎn)電壓適當(dāng)降低（取線路的額定電壓）適合于供電線路較長(zhǎng)，負(fù)荷變動(dòng)較大的中樞點(diǎn) 順調(diào)壓：在大負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓不低于線路額定電壓的102.5%，小負(fù)荷時(shí)不高于線路額定電壓107.5%適于供電線路不長(zhǎng)，負(fù)荷變動(dòng)不大負(fù)荷變動(dòng)不大的中樞點(diǎn)常調(diào)壓：即在任何負(fù)荷下

26、都保持中樞點(diǎn)電壓為線路額定電壓的102%105%電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-8-12-8-1電壓調(diào)整的原理調(diào)整的原理 調(diào)壓的原理與途徑發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器、線路和降壓變壓器向用戶供電,要求調(diào)整負(fù)荷節(jié)點(diǎn)b的電壓Ub 略去線路的電容充電功率和變壓器的激磁功率，變壓器的參數(shù)均已歸算到高壓側(cè)2121/ )(KUXQPRKUKUKUUGGbb點(diǎn)的電壓 :電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2可采取的措施可采取的措施 : : 改變發(fā)電機(jī)端電壓改變發(fā)電機(jī)端電壓U UG G 改變變壓器比改變變壓器比k k1 1、k k2 2 增設(shè)無功補(bǔ)償裝置，以減少網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臒o功功率（重

27、點(diǎn)）增設(shè)無功補(bǔ)償裝置，以減少網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臒o功功率（重點(diǎn)） 改變輸電線路的參數(shù)改變輸電線路的參數(shù) 電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-8-2 2-8-2 利用發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)壓 發(fā)電機(jī)的端電壓可以通過改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的辦法進(jìn)行調(diào)整，這是一種經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單的調(diào)壓方式。在負(fù)荷增大時(shí)，電力網(wǎng)的電壓損耗增加，用戶端電壓降低，這時(shí)增加發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，提高發(fā)電機(jī)的端電壓；在負(fù)荷減小時(shí)，電力網(wǎng)的電壓損耗減少，用戶端電壓升高，這時(shí)減少發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，降低發(fā)電機(jī)的端電壓。即對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)行“逆調(diào)壓”以滿足用戶的電壓要求。按規(guī)定，發(fā)電機(jī)運(yùn)行電壓的變化范圍在發(fā)電機(jī)額定電壓的+5%以內(nèi)。在直接以發(fā)電機(jī)電壓向用戶供

28、電的系統(tǒng)中，如供電線路不長(zhǎng)，電壓損耗不大，用發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)壓一般就可滿足調(diào)壓要求。電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-8-3 2-8-3 改變（微調(diào)）變壓器變比調(diào)壓改變（微調(diào)）變壓器變比調(diào)壓根據(jù)最大負(fù)荷時(shí)，高壓側(cè)母線電壓為某一值，最小負(fù)荷時(shí)為另一值，低壓側(cè)母線電壓允許變化在某一范圍內(nèi)來微調(diào)變壓器變比。(順調(diào)壓順調(diào)壓)電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2計(jì)算電壓損耗歸算到高壓側(cè)的變壓器電壓損耗為： 1UQXPRUTTTminmin1min1maxmax1max1UUUUUUTTkkkkkUUkUUkTTTTTTTT得到的分接開關(guān)比是：最終希望的變比是：是：在最小負(fù)荷

29、時(shí)希望變比是：在最大負(fù)荷時(shí)希望變比2min2max1min2min1min2max2max1max1電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2例2-1 其降壓變電所有一臺(tái)變比KT=（110+22.5%）/11的變壓器，歸算到高壓側(cè)的變壓器阻抗為ZT=（2.44+j40），最大負(fù)荷時(shí)進(jìn)入變壓器的功率為Smax=（28+j14）MVA，最小負(fù)荷時(shí)為Smin=（10+j6）MVA。最大負(fù)荷時(shí)，高壓側(cè)母線電壓為113kV，最小負(fù)荷時(shí)為115kV，低壓側(cè)母線電壓允許變化范圍為1011kV，試選擇變壓器分接頭。電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2kVkVUXQRPUkVkVUXQRP

30、UTTTT3 . 211540644. 21056. 5113401444. 228min1minminminmax1maxmaxmax解：最大負(fù)荷及最小負(fù)荷時(shí)變壓器的電壓損耗為 按最大和最小負(fù)荷情況選變壓器的分接頭電壓kVUUUkVUUUTT7.1123.21154.1076.5113minmin1min1maxmax1max1電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.205.1105.105.10225.10117.11275.10105.107min2max1min2min1min2max2max1max1kkkkkUUkUUkTTTTTTTT得到的分接開關(guān)比是：最終希望的變比是：

31、是：在最小負(fù)荷時(shí)希望變比是：在最大負(fù)荷時(shí)希望變比電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2kVkVUkVkVkUUU1173.105 .103 . 21151023.105 .106 . 5113min2maxmax1max2均未超出允許電壓范圍1011kV，可見所選分接頭能滿足調(diào)壓要求 驗(yàn)算：驗(yàn)算：電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.222112221UUUQXPRUUUUUNTTNttU1kUUNt21NU2為變壓器高壓側(cè)某分接頭名義額定名義額定電壓。為變壓器低壓側(cè)額定電壓。將變比用分接頭電壓表示：kUQXPRUkUUkUUTTT11221若低壓側(cè)要求的電壓為U2 ,書

32、中解釋自己看書中解釋自己看電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22min1max11min22min2min22minmin1max1max22max2max22maxmax1max1tttNNTtNNTtUUUUUUUUUUUUUUUUUUUmin2max2, UUmin1max1, UU最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時(shí)的供電電壓二次側(cè)需要電壓的最大值和最小值電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2變壓器通過最大負(fù)荷時(shí)對(duì)分接頭電壓的要求為變壓器通過最小負(fù)荷時(shí)對(duì)分接頭電壓的要求為 考慮到在最大和最小負(fù)荷時(shí)變壓器要用同一分接頭，故取算術(shù)平均值 min1tUmax1tU再根據(jù)U1tav值

33、選擇一個(gè)與它最接近的變壓器標(biāo)準(zhǔn)分接頭電壓校驗(yàn)所選的分接頭在最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時(shí)變壓器低壓母線上的實(shí)際電壓是否符合調(diào)壓要求 電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.22-8-4 2-8-4 利用無功功率補(bǔ)償調(diào)壓基本原理： 通過在負(fù)荷側(cè)安裝同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器或靜止補(bǔ)償器，以減少通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臒o功功率，降低網(wǎng)絡(luò)的電壓損耗而達(dá)到調(diào)壓的目的電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2若首端電壓U1保持不變，則有221UQXPRUUCCCUXQQPRUU221)(CCCUXQQPRUUQXPRU2222)(在未裝補(bǔ)償裝置時(shí)，電力網(wǎng)首端電壓 在負(fù)荷側(cè)裝設(shè)容量為QC的無功補(bǔ)償裝置后，電力網(wǎng)的首端電壓電力工程基礎(chǔ)電力工程基礎(chǔ) 2015.22015.2如變壓器變比為k，則 式中，U2C變壓器低壓側(cè)實(shí)際要求的電壓值 2222)(kkUUXUQCCC)(222UUX