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(hù)用戶電壓質(zhì)量的問題：預(yù)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(jī)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(shè)備的影響1.照明2.異步電動機(jī)帶動的設(shè)備正常情況下3.電子設(shè)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(jī)、無功補(bǔ)償裝置：同步調(diào)相機(jī)、靜電（并聯(lián)）電容器、靜止補(bǔ)償器1.同步發(fā)電機(jī)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(jī)在正常運行狀態(tài)下發(fā)出無功：發(fā)電機(jī)的額定無功出力發(fā)電機(jī)的額定視在功率發(fā)電機(jī)的額定有功出力發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)角確定發(fā)電機(jī)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(jī)的視在功率---弧BE轉(zhuǎn)子繞組溫升約束：取決于發(fā)電機(jī)的空載電勢---弧BF原動機(jī)功率約束：取決于它所配套的發(fā)電機(jī)的額定有功---直線BC遲相運行區(qū)進(jìn)相運行區(qū)遲相運行區(qū)進(jìn)相運行區(qū)（1）當(dāng)發(fā)電機(jī)低于額定功率因數(shù)運行時，發(fā)電機(jī)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(dāng)發(fā)電機(jī)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(jī)的機(jī)械功率又成了限制條件。（3）發(fā)電機(jī)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(dá)到額定值，使其容量得到最充分的利用。當(dāng)系統(tǒng)無功不足時，可讓發(fā)電機(jī)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(jī)---實際上空載的同步電動機(jī)可直接裝設(shè)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(jī)，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(dāng)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(fù)的電壓調(diào)節(jié)效應(yīng)4.靜止補(bǔ)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(fù)荷和無功損耗各種用電設(shè)備中，除相對很小的白熾燈照明負(fù)荷只消耗有功功率，少數(shù)的同步電動機(jī)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(jī)在電力系統(tǒng)無功負(fù)荷中占的比重很大，因此，電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的無功電壓靜態(tài)特性主要取決于異步電動機(jī)的特性。

1.無功負(fù)荷二.電力系統(tǒng)的無功負(fù)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(yīng)該大于或至少等于負(fù)荷所需的無功功率和網(wǎng)絡(luò)中的無功損耗。其中，所有發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功率所有無功補(bǔ)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(fù)荷點在最大最小負(fù)荷時電壓損耗之差不能大于負(fù)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(fù)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(fù)荷變動大---線路短、負(fù)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(jī)的勵磁電流---調(diào)機(jī)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(bǔ)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(jī)的自動調(diào)節(jié)勵磁裝置，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁電流，改變發(fā)電機(jī)電勢或端電壓；一.發(fā)電機(jī)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(jì)，且不需增加額外設(shè)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(shè)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(dāng)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(bǔ)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(bǔ)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(luò)效果顯著（歸算至高壓側(cè)）（用戶所需功率）（無功補(bǔ)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(bǔ)償后的參數(shù)在下標(biāo)加字母”c”.問題：將用戶側(cè)電壓由后，所需無功補(bǔ)償裝置容量？（歸算至高壓側(cè)）（用戶所需功率）（無功補(bǔ)償容量）電源電壓（恒定）補(bǔ)償前：補(bǔ)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(bǔ)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。