第五章電力系統(tǒng)的無功功率平衡與電壓調(diào)整

5.1電壓調(diào)整的必要性5.2電力系統(tǒng)的無功功率平衡5.3電力系統(tǒng)的電壓管理5.4電壓調(diào)整的措施第5章電力系統(tǒng)的無功功率平衡與電壓調(diào)整小結(jié)第5章

電力系統(tǒng)的無功功率平衡

與電壓調(diào)整§5-1調(diào)壓的必要性討論如何保護用戶電壓質(zhì)量的問題：預使電力系統(tǒng)有良好的電壓質(zhì)量，首先系統(tǒng)的無功電源需充足，保持無功平衡；其次，無功電源的配置要合理；最后，要選擇合理的調(diào)壓手段。有功功率--頻率無功功率--電壓電源只有發(fā)電機多種無功電源特點同網(wǎng)同頻各節(jié)點電壓不一定相同能源消耗大量一次能源消耗一次能源量較少調(diào)控手段集中在發(fā)電廠分布在系統(tǒng)各處一.電壓偏移對用電設備的影響1.照明2.異步電動機帶動的設備正常情況下3.電子設備（一般：）二.允許電壓偏移量第5章

電力系統(tǒng)的無功功率平衡

與電壓調(diào)整§5-2電力系統(tǒng)的無功電源和無功平衡一.無功功率電源無功電源：同步發(fā)電機、無功補償裝置：同步調(diào)相機、靜電（并聯(lián)）電容器、靜止補償器1.同步發(fā)電機唯一的有功電源，主要的無功電源。某些情況的輸電線路110kV及以上線路在空載或輕載狀況下發(fā)電機在正常運行狀態(tài)下發(fā)出無功：發(fā)電機的額定無功出力發(fā)電機的額定視在功率發(fā)電機的額定有功出力發(fā)電機的功率因數(shù)角確定發(fā)電機的運行極限圖：定子繞組溫升約束：取決于定子電流，既取決于發(fā)電機的視在功率---弧BE轉(zhuǎn)子繞組溫升約束：取決于發(fā)電機的空載電勢---弧BF原動機功率約束：取決于它所配套的發(fā)電機的額定有功---直線BC遲相運行區(qū)進相運行區(qū)遲相運行區(qū)進相運行區(qū)（1）當發(fā)電機低于額定功率因數(shù)運行時，發(fā)電機的視在功率因取決于勵磁電流不超過額定值的條件，將低于其額定值。（2）當發(fā)電機高于額定功率因數(shù)運行時，勵磁電流不再是限制條件，原動機的機械功率又成了限制條件。（3）發(fā)電機只有在額定電壓、額定電流和額定功率因數(shù)（即運行點B）下運行時視在功率才能達到額定值，使其容量得到最充分的利用。當系統(tǒng)無功不足時，可讓發(fā)電機低于額定功率因數(shù)運行，犧牲少量有功多發(fā)無功功率以滿足系統(tǒng)要求。2.同步調(diào)相機---實際上空載的同步電動機可直接裝設在用戶附近，減少輸送過程中的損耗；改變其勵磁，可以平滑地調(diào)節(jié)無功功率輸出；是旋轉(zhuǎn)電機，有功損耗大。3.并聯(lián)電容器過激運行，發(fā)出無功；欠激運行，消耗無功?？砂慈切魏托切谓臃ㄟB接在變電所母線上；它供給的無功功率與所在節(jié)點電壓的平方成正比：不能平緩調(diào)壓，只能成組投切；當節(jié)點電壓下降時，它向系統(tǒng)供給的無功功率也將下降。---具有負的電壓調(diào)節(jié)效應4.靜止補償器由電容器組與可調(diào)電抗器組成，既可向系統(tǒng)供給無功功率，也可以從系統(tǒng)吸取無功功率。能快速地、平滑地調(diào)節(jié)無功功率。二.電力系統(tǒng)的無功負荷和無功損耗各種用電設備中，除相對很小的白熾燈照明負荷只消耗有功功率，少數(shù)的同步電動機可發(fā)出一部分無功功率外，大多數(shù)都要消耗無功功率。

異步電動機在電力系統(tǒng)無功負荷中占的比重很大，因此，電力系統(tǒng)綜合負荷的無功電壓靜態(tài)特性主要取決于異步電動機的特性。

1.無功負荷二.電力系統(tǒng)的無功負荷和無功損耗2.無功損耗輸電線路的無功損耗變壓器的無功損耗三.電力系統(tǒng)的無功平衡基本要求：系統(tǒng)中的無功電源可以發(fā)出的無功功率應該大于或至少等于負荷所需的無功功率和網(wǎng)絡中的無功損耗。其中，所有發(fā)電機發(fā)出的無功功率所有無功補償裝置發(fā)出的無功功率第5章

電力系統(tǒng)的無功功率平衡

與電壓調(diào)整§5-3電力系統(tǒng)的電壓管理（以點帶面）二.中樞點電壓范圍的確定能反映電力系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠和變電站母線。定義：以點帶面：系統(tǒng)通過調(diào)控中樞點電壓來調(diào)控整個系統(tǒng)用戶電壓。一.電壓中樞點---根據(jù)中樞點電壓控制曲線確定中樞點至各負荷點在最大最小負荷時電壓損耗之差不能大于負荷點允許上下限電壓之差，所以如能控制住這些點的電壓偏移就能控制系統(tǒng)中大部分負荷的電壓偏移。如：中樞點中樞點三.中樞點的調(diào)壓方式1.逆調(diào)壓2.順調(diào)壓3.恒（常）調(diào)壓---線路長、負荷變動大---線路短、負荷變動小至1.05ULN至ULN至不小于1.025ULN至不大于1.075ULN通常取1.025ULN四.電壓調(diào)整的基本原理（歸算至高壓側(cè)）（用戶側(cè)要求電壓）（用戶側(cè)取用功率）有：則調(diào)整用戶電壓的措施包括：調(diào)整發(fā)電機的勵磁電流---調(diào)機端電壓；改變變壓器的變比---選分接頭；改變系統(tǒng)無功分布---借助無功補償裝置；改變系統(tǒng)參數(shù)。第5章

電力系統(tǒng)的無功功率平衡

與電壓調(diào)整§5-4電力系統(tǒng)的主要調(diào)壓措施利用發(fā)電機的自動調(diào)節(jié)勵磁裝置，調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流，改變發(fā)電機電勢或端電壓；一.發(fā)電機調(diào)壓主要適用于孤立運行的發(fā)電廠不經(jīng)升壓直接供電的小型系統(tǒng)；簡單、經(jīng)濟，且不需增加額外設備；易于實現(xiàn)逆調(diào)壓。二.改變變壓器變比變壓器分類：普通變（無載調(diào)壓變）、有載變要求:根據(jù)低壓側(cè)調(diào)壓要求，選擇高壓側(cè)分接頭。1.降壓變設變壓器高壓側(cè)實際分接頭電壓，則有其中為歸算到高壓側(cè)的變壓器電壓損耗注意：只有當系統(tǒng)無功功率電源容量充足時，用改變變壓器變比調(diào)壓才能奏效。則系統(tǒng)在不同運行方式下：討論不同類型的變壓器：有載調(diào)壓變：時，將分接頭打在與最接近的位置；時，將分接頭打在與最接近的位置；無載調(diào)壓變（普通變）：計算，選擇與最接近的分接頭，則實際變比為：注意：一定要檢驗所選分接頭在兩種運行狀態(tài)下是否能使變壓器低壓側(cè)滿足電壓要求。是否滿足要求；是否滿足要求。若不滿足，考慮改為有載變或增加其他無功補償方式。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2.升壓變后面同降壓式，對普通變要記得校驗。要求:按照用戶側(cè)調(diào)壓要求，選擇無功補償裝置的容量Qb（及變壓器變比）。三.改變無功功率分布調(diào)壓使用前提：（超）高壓網(wǎng)絡效果顯著（歸算至高壓側(cè)）（用戶所需功率）（無功補償容量）電源電壓（恒定）：實際變比：歸算到高壓側(cè)的值：歸算到高壓側(cè)的值說明：高壓側(cè)電壓用大寫符號,低壓側(cè)電壓用小寫符號,補償后的參數(shù)在下標加字母”c”.問題：將用戶側(cè)電壓由后，所需無功補償裝置容量？（歸算至高壓側(cè)）（用戶所需功率）（無功補償容量）電源電壓（恒定）補償前：補償后：變比k的選取原則：滿足用戶調(diào)壓要求的同時，使Qb盡可能的?。ㄅc無功補償裝置類型有關(guān)）。靜電（并聯(lián)）電容器運行特點：時，全投；時，全切。