第12章電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整

1、p 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡u 無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功電源及其無(wú)功電壓特?zé)o功負(fù)荷和無(wú)功電源及其無(wú)功電壓特性性u(píng) 無(wú)功功率平衡與電網(wǎng)電壓水平的關(guān)系無(wú)功功率平衡與電網(wǎng)電壓水平的關(guān)系p 電壓調(diào)整的基本概念電壓調(diào)整的基本概念u 允許電壓偏移允許電壓偏移u 中樞電壓管理中樞電壓管理p 電壓調(diào)整的措施電壓調(diào)整的措施p 調(diào)壓措施的應(yīng)用調(diào)壓措施的應(yīng)用第第12章章 電力系統(tǒng)的無(wú)功功電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電壓是衡量電壓是衡量電能質(zhì)量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)。的重要指標(biāo)。 電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)的運(yùn)行電壓水平運(yùn)行電壓水平取決

2、于取決于無(wú)功功率的平衡無(wú)功功率的平衡。系統(tǒng)中各種無(wú)功電源的無(wú)功出力系統(tǒng)中各種無(wú)功電源的無(wú)功出力應(yīng)能滿足系統(tǒng)負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)損耗應(yīng)能滿足系統(tǒng)負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)損耗在額在額定電壓下定電壓下對(duì)無(wú)功功率的需求，否則對(duì)無(wú)功功率的需求，否則電壓就會(huì)偏離額定值。電壓就會(huì)偏離額定值。 電壓偏移過大對(duì)電壓偏移過大對(duì)電力系統(tǒng)本身電力系統(tǒng)本身以及以及用電設(shè)備用電設(shè)備會(huì)帶來(lái)不良的影響。會(huì)帶來(lái)不良的影響。（1）效率下降，經(jīng)濟(jì)性變差。）效率下降，經(jīng)濟(jì)性變差。（2）電壓過高，照明設(shè)備壽命下降，影響絕緣。）電壓過高，照明設(shè)備壽命下降，影響絕緣。（3）電壓過低，電機(jī)發(fā)熱。）電壓過低，電機(jī)發(fā)熱。（4）系統(tǒng)電壓崩潰）系統(tǒng)電壓崩潰電力系統(tǒng)的無(wú)功功

3、率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整無(wú)功功率負(fù)荷無(wú)功功率負(fù)荷p 異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)u 等值電路等值電路u 因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)在電力系統(tǒng)負(fù)荷（特別是無(wú)功負(fù)荷）中占比因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)在電力系統(tǒng)負(fù)荷（特別是無(wú)功負(fù)荷）中占比重很大，重很大，系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷的電壓特性主要由異步電動(dòng)機(jī)決定系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷的電壓特性主要由異步電動(dòng)機(jī)決定mjXjXRsIIV22MmmVQQQI XXu 異步電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功率和有功功率異步電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功率和有功功率u 異步電動(dòng)機(jī)的無(wú)功電壓特性異步電動(dòng)機(jī)的無(wú)功電壓特性受載受載系數(shù)系數(shù)負(fù)載不變負(fù)載不變電壓降低電壓降低無(wú)功損耗無(wú)功損耗反而升高反而升高2M(1)I RPssMNPP受飽

4、和影響，受飽和影響，勵(lì)磁功率稍高勵(lì)磁功率稍高于二次曲線于二次曲線電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整無(wú)功功率負(fù)荷無(wú)功功率負(fù)荷p 變壓器的無(wú)功損耗變壓器的無(wú)功損耗TjBTTRjXITG1V2V22LT0TTT220SNNN% 100100SQQQV BXVIVSVSSV u 變壓器的無(wú)功損耗變壓器的無(wú)功損耗u 變壓器等值電路變壓器等值電路p 輸電線路的無(wú)功損耗輸電線路的無(wú)功損耗22221122L221222B12222222LB122222PQPQQXXVVBQVVPQBQQXVVV u 輸電線路的無(wú)功消耗輸電線路的無(wú)功消耗u 輸電線路等值電路輸電線路等值電路2BjL

5、LRjX1V2V11PjQ22PjQ2Bj35kV及以及以下線路充下線路充電功率很電功率很小，小，消耗消耗無(wú)功功率無(wú)功功率；110kV及以及以上線路輕上線路輕載時(shí)為載時(shí)為無(wú)無(wú)功電源功電源，重載時(shí)重載時(shí)消消耗耗無(wú)功功無(wú)功功率。率。p無(wú)功需求比重大：無(wú)功需求比重大：空載電流空載電流I0%=2.5，短路，短路電壓電壓VS%=10.5，在額定滿載下運(yùn)行時(shí)，無(wú)功，在額定滿載下運(yùn)行時(shí)，無(wú)功消耗將達(dá)額定容量的消耗將達(dá)額定容量的12%。電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整無(wú)功功率電源無(wú)功功率電源p 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)P-Q極限極限djXNIENV_sincosdNNGNdNNGNABX

6、IQADX IP受額定勵(lì)磁電流限受額定勵(lì)磁電流限制，制，發(fā)電機(jī)電抗壓發(fā)電機(jī)電抗壓降限值降限值，以，以O(shè)點(diǎn)為點(diǎn)為圓心，圓心，OC為半徑為半徑進(jìn)相運(yùn)行的穩(wěn)進(jìn)相運(yùn)行的穩(wěn)定約束和定子定約束和定子繞組端部溫升繞組端部溫升受定子額定電流限受定子額定電流限制，制，發(fā)電機(jī)電抗壓發(fā)電機(jī)電抗壓降限值降限值，以，以A點(diǎn)為點(diǎn)為圓心，圓心，AC為半徑為半徑u OC空載電勢(shì)空載電勢(shì)u OA機(jī)端電壓機(jī)端電壓u AC發(fā)電機(jī)電抗發(fā)電機(jī)電抗壓降，正比于視壓降，正比于視在功率；在功率；u AD正比于機(jī)端正比于機(jī)端有功功率有功功率u AB正比于機(jī)端正比于機(jī)端無(wú)功功率無(wú)功功率u DC原動(dòng)機(jī)輸入原動(dòng)機(jī)輸入功率（額定有功功率（額定有功功率

7、）約束功率）約束NGNNGNGNtgPSQ sinp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(yùn)行點(diǎn)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(yùn)行點(diǎn)C）下運(yùn)行時(shí)）下運(yùn)行時(shí)視在功率才能達(dá)到額定值，使其容量得到最充分的利用。視在功率才能達(dá)到額定值，使其容量得到最充分的利用。電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整無(wú)功功率電源無(wú)功功率電源u 旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)元件，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜；，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜；u 有功損耗較大有功損耗較大，滿負(fù)荷時(shí)約為額定容量的，滿負(fù)荷時(shí)約為額定容量的1.5%5%，容量越小，比例越大；，容量越小，比例越大；u 小容量機(jī)組投資費(fèi)用高（每小容量機(jī)組投資費(fèi)用

8、高（每kVA），僅利于集中），僅利于集中大容量使用大容量使用；u 響應(yīng)速度較慢，響應(yīng)速度較慢，難以適應(yīng)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制難以適應(yīng)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制的要求的要求u 20世紀(jì)世紀(jì)70年代后，逐漸年代后，逐漸為靜止無(wú)功補(bǔ)償器取代為靜止無(wú)功補(bǔ)償器取代；djXIEVEVIdjX IVEIdjX Ip 同步調(diào)相機(jī)同步調(diào)相機(jī)u 過勵(lì)磁過勵(lì)磁運(yùn)行，向電網(wǎng)輸出感性無(wú)功功率；運(yùn)行，向電網(wǎng)輸出感性無(wú)功功率；u 欠勵(lì)磁欠勵(lì)磁運(yùn)行，從電網(wǎng)吸收感性無(wú)功功率；運(yùn)行，從電網(wǎng)吸收感性無(wú)功功率；u 欠勵(lì)磁最大容量為過勵(lì)磁容量的欠勵(lì)磁最大容量為過勵(lì)磁容量的50%65%；u 裝有裝有自動(dòng)勵(lì)磁自動(dòng)勵(lì)磁，可實(shí)現(xiàn)無(wú)功電壓連續(xù)調(diào)節(jié)；，可實(shí)現(xiàn)無(wú)功電壓連續(xù)

9、調(diào)節(jié)；u 具有強(qiáng)勵(lì)功能具有強(qiáng)勵(lì)功能，可調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓，有利于提高穩(wěn)定性，可調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓，有利于提高穩(wěn)定性電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整無(wú)功功率電源無(wú)功功率電源p 靜電電容器靜電電容器u 輸出無(wú)功與節(jié)點(diǎn)電壓平方成正比，輸出無(wú)功與節(jié)點(diǎn)電壓平方成正比，無(wú)功功率調(diào)節(jié)性能較差無(wú)功功率調(diào)節(jié)性能較差；u 裝設(shè)容量可大可小，裝設(shè)容量可大可小，既可集中安裝，亦可分散安裝既可集中安裝，亦可分散安裝；u 單位容量單位容量投資費(fèi)用較小投資費(fèi)用較小，與總?cè)萘繜o(wú)關(guān)；，與總?cè)萘繜o(wú)關(guān)；u 運(yùn)行運(yùn)行功率損耗小功率損耗小，約為額定容量的，約為額定容量的0.3%0.5%；u 無(wú)旋轉(zhuǎn)元件無(wú)旋轉(zhuǎn)元件，運(yùn)

10、行維護(hù)方便；，運(yùn)行維護(hù)方便；u 可根據(jù)負(fù)荷變化，分組投切電容器，可根據(jù)負(fù)荷變化，分組投切電容器，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償功率的分級(jí)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償功率的分級(jí)調(diào)節(jié)（不連續(xù)）；（不連續(xù)）；u 目前廣泛目前廣泛低壓配網(wǎng)中廣泛采用低壓配網(wǎng)中廣泛采用的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)u 工程上遇到由于諧波引起的電容器損壞事故較為突出，值得關(guān)注工程上遇到由于諧波引起的電容器損壞事故較為突出，值得關(guān)注QC=V 2/XC電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整無(wú)功功率電源無(wú)功功率電源p 靜止無(wú)功補(bǔ)償器靜止無(wú)功補(bǔ)償器飽和電抗器型靜止補(bǔ)償器飽和電抗器型靜止補(bǔ)償器p靜止補(bǔ)償器由靜止補(bǔ)償器由靜電電容器靜電電容器與與電抗

11、器電抗器并聯(lián)組成并聯(lián)組成電容器電容器可發(fā)出無(wú)功功率，可發(fā)出無(wú)功功率，電抗器電抗器可吸收無(wú)功功率，兩者結(jié)合起來(lái)，再配可吸收無(wú)功功率，兩者結(jié)合起來(lái)，再配以適當(dāng)?shù)囊赃m當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)裝置，就能夠平滑地改變輸出（或吸收）的無(wú)功功率。，就能夠平滑地改變輸出（或吸收）的無(wú)功功率。電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整無(wú)功功率電源無(wú)功功率電源p 靜止無(wú)功補(bǔ)償器靜止無(wú)功補(bǔ)償器晶閘管控制電抗器型靜止補(bǔ)償器晶閘管控制電抗器型靜止補(bǔ)償器uTCR支路正支路正負(fù)半周內(nèi)部分負(fù)半周內(nèi)部分導(dǎo)通導(dǎo)通u等值電感可等值電感可連續(xù)調(diào)節(jié)連續(xù)調(diào)節(jié)u有諧波有諧波電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平

12、衡和電壓調(diào)整無(wú)功功率電源無(wú)功功率電源p 靜止無(wú)功補(bǔ)償器靜止無(wú)功補(bǔ)償器晶閘管投切電容器型靜止補(bǔ)償器晶閘管投切電容器型靜止補(bǔ)償器uTSC：整周：整周波投切，不產(chǎn)波投切，不產(chǎn)生諧波生諧波u分級(jí)調(diào)節(jié)分級(jí)調(diào)節(jié)u快速響應(yīng)快速響應(yīng)電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整無(wú)功功率電源無(wú)功功率電源p 靜止無(wú)功補(bǔ)償器靜止無(wú)功補(bǔ)償器靜止無(wú)功發(fā)生器（靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG：Static Var Generator）djXIAVSVAVSVIdjX ISVAVIdjX Iu 與與SVC相比，響應(yīng)速度更快，運(yùn)行范相比，響應(yīng)速度更快，運(yùn)行范圍更寬，諧波電流含量更少圍更寬，諧波電流含量更少u 電壓較低

13、時(shí)仍可向系統(tǒng)注入較大的無(wú)電壓較低時(shí)仍可向系統(tǒng)注入較大的無(wú)功電流功電流u 儲(chǔ)能電容的容量遠(yuǎn)小于裝置無(wú)功容量?jī)?chǔ)能電容的容量遠(yuǎn)小于裝置無(wú)功容量電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整無(wú)功功率平衡無(wú)功功率平衡p 無(wú)功功率平衡的基本概念無(wú)功功率平衡的基本概念u 無(wú)功平衡的基本要求：無(wú)功平衡的基本要求：系統(tǒng)無(wú)功電系統(tǒng)無(wú)功電源容量大于無(wú)功負(fù)荷與無(wú)功損耗之源容量大于無(wú)功負(fù)荷與無(wú)功損耗之和，并具有備用容量和，并具有備用容量GCLDLresQQQQu 無(wú)功電源總出力包括無(wú)功電源總出力包括發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)無(wú)功功無(wú)功功率和各種率和各種無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的無(wú)功功率的無(wú)功功率GCGCQQQu 發(fā)

14、電機(jī)無(wú)功功率按發(fā)電機(jī)無(wú)功功率按額定功率因數(shù)額定功率因數(shù)計(jì)算計(jì)算u 無(wú)功負(fù)荷按照負(fù)荷無(wú)功負(fù)荷按照負(fù)荷有功功率和功率因有功功率和功率因數(shù)計(jì)算，數(shù)計(jì)算，35kV及以上電壓等級(jí)要求功及以上電壓等級(jí)要求功率因數(shù)要達(dá)到率因數(shù)要達(dá)到0.9以上。以上。LLTLBQQQQu 無(wú)功功率分地區(qū)、分電壓等級(jí)就地?zé)o功功率分地區(qū)、分電壓等級(jí)就地平衡平衡避免無(wú)功大容量遠(yuǎn)距離傳送避免無(wú)功大容量遠(yuǎn)距離傳送222LPQPRVPRQXVV 超高壓線路并聯(lián)高壓電抗：超高壓線路并聯(lián)高壓電抗：90%QB 變電站低容低抗、配電網(wǎng)電容補(bǔ)償變電站低容低抗、配電網(wǎng)電容補(bǔ)償 無(wú)功平衡應(yīng)分別按最大和最小負(fù)荷計(jì)算無(wú)功平衡應(yīng)分別按最大和最小負(fù)荷計(jì)算 小

15、容量的采用電容器，大容量的調(diào)相機(jī)小容量的采用電容器，大容量的調(diào)相機(jī)或補(bǔ)償器或補(bǔ)償器u 無(wú)功損耗包括變壓器損耗、輸電線無(wú)功損耗包括變壓器損耗、輸電線路電抗損耗和線路電納的損耗路電抗損耗和線路電納的損耗電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整無(wú)功功率平衡無(wú)功功率平衡p 無(wú)功功率平衡與電壓水平的關(guān)系無(wú)功功率平衡與電壓水平的關(guān)系sinEVPX2cosEVVQXXjXIEVPjQEVIjXIQVaVaV1122aacO222EVVQPXXu P為一定值，為一定值，Q(V)特性曲線為下開口拋物線；特性曲線為下開口拋物線；u 調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，改變調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，改變E可調(diào)整可調(diào)整Q(V)

16、特性特性u(píng) 系統(tǒng)無(wú)功電源輸出不足，運(yùn)行電壓水平偏低；系統(tǒng)無(wú)功電源輸出不足，運(yùn)行電壓水平偏低；u 系統(tǒng)無(wú)功電源輸出過剩，運(yùn)行電壓水平偏高；系統(tǒng)無(wú)功電源輸出過剩，運(yùn)行電壓水平偏高；u 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)額定電壓水平額定電壓水平下的無(wú)功功率平衡，據(jù)此配下的無(wú)功功率平衡，據(jù)此配置無(wú)功電源設(shè)備置無(wú)功電源設(shè)備QGC=QLD+QL p在什么樣的電壓水平下實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率平衡？在什么樣的電壓水平下實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率平衡？ cossinsincosEXIVEXI XVXEVVIQXEVVIP2cossinsincos電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整無(wú)功功率平衡無(wú)功功率平衡p 無(wú)功功率平衡與電壓水平的

17、關(guān)系無(wú)功功率平衡與電壓水平的關(guān)系-Ex12-240X PjQ1V2VLDLDPjQ222122VVVQPXX21LDLDLD-NNLD NLD N115kV, 40MW, MMvarVVPQQVQVQV-2-2已知：；（1）若=20var，試根據(jù)無(wú)功功率平衡條件確定 ；（2）若增加10，試確定22LD-2LD-N110VQQMvarQkVV3025201510102104106108110LD-1( )QVLD-2( )QV( )Q VV2/kV103104105106107Q/Mvar28.1925.9123.5921.2118.79QLD-117.5417.8818.2218.5718.9

18、2QLD-226.3026.8227.3327.8628.39電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電壓調(diào)整的基本概念電壓調(diào)整的基本概念p 電壓偏移過大的危害電壓偏移過大的危害u 電壓偏低電壓偏低對(duì)系統(tǒng)和用戶的影響對(duì)系統(tǒng)和用戶的影響 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩降低或定子電電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩降低或定子電 流增大，失速甚至停轉(zhuǎn)；流增大，失速甚至停轉(zhuǎn)； 電熱設(shè)備生產(chǎn)效率降低電熱設(shè)備生產(chǎn)效率降低 照明光線不足，影響人的視力照明光線不足，影響人的視力 網(wǎng)絡(luò)功率和能量損耗增加網(wǎng)絡(luò)功率和能量損耗增加 降低系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性降低系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性u(píng) 電壓偏高電壓偏高對(duì)系統(tǒng)和用戶的影響對(duì)系統(tǒng)和用戶的影響

19、電氣設(shè)備絕緣受損，壽命縮短電氣設(shè)備絕緣受損，壽命縮短 超高壓網(wǎng)絡(luò)電暈損耗超高壓網(wǎng)絡(luò)電暈損耗p 允許電壓偏移允許電壓偏移u 35kV及以上供電電壓：正、負(fù)偏移的及以上供電電壓：正、負(fù)偏移的絕對(duì)值之和不超過絕對(duì)值之和不超過10%VN；上下偏移上下偏移同號(hào)時(shí)，按較大偏移絕對(duì)值衡量同號(hào)時(shí)，按較大偏移絕對(duì)值衡量u 10kV及以下三相供電電壓：及以下三相供電電壓：7%VNu 220V單相供電電壓：?jiǎn)蜗喙╇婋妷海?7% -10%VNp 造成電壓偏移的原因造成電壓偏移的原因（1）設(shè)備及線路壓降）設(shè)備及線路壓降（2）負(fù)荷波動(dòng)）負(fù)荷波動(dòng)（3）運(yùn)行方式改變）運(yùn)行方式改變（4）無(wú)功不足或過剩）無(wú)功不足或過剩 電力系統(tǒng)

20、的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電壓調(diào)整的基本概念電壓調(diào)整的基本概念p中樞點(diǎn)的電壓管理中樞點(diǎn)的電壓管理u中樞點(diǎn)的概念中樞點(diǎn)的概念電壓中樞點(diǎn)：電壓中樞點(diǎn)：指那些能夠反映和控制整指那些能夠反映和控制整個(gè)系統(tǒng)電壓水平的節(jié)點(diǎn)（母線）。個(gè)系統(tǒng)電壓水平的節(jié)點(diǎn)（母線）。區(qū)域性水、火電廠高壓母線區(qū)域性水、火電廠高壓母線樞紐變電所的二次母線樞紐變電所的二次母線有大量地方負(fù)荷的發(fā)電機(jī)電壓母線有大量地方負(fù)荷的發(fā)電機(jī)電壓母線例：中樞點(diǎn)中樞點(diǎn)中樞點(diǎn)中樞點(diǎn)minmaxmaxmaxminminmaxminVVVVVVVVViiiiip確定中樞點(diǎn)電壓的允許變化范圍確定中樞點(diǎn)電壓的允許變化范圍電力系統(tǒng)的

21、無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電壓調(diào)整的基本概念電壓調(diào)整的基本概念p 中樞點(diǎn)的電壓管理中樞點(diǎn)的電壓管理確定允許電壓運(yùn)行范圍確定允許電壓運(yùn)行范圍OAASBBSVA：(0.951.05)VN時(shí)間時(shí)間VOAVOA080.040.991.098240.11.051.15VB：(0.951.05)VN時(shí)間時(shí)間VOBVOB0160.010.961.068240.030.981.08N0.01VN0.03VN0.1VN0.04VVAVBV081624/ t h081624/ t h0.960.991.061.090.981.051.081.15NV V081624/ t hminAS

22、maxASminBSmaxBSS1%OBBOVVVOAAOVVV電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電壓調(diào)整的基本概念電壓調(diào)整的基本概念p 中樞點(diǎn)的電壓管理中樞點(diǎn)的電壓管理調(diào)壓方式調(diào)壓方式u 逆調(diào)壓逆調(diào)壓(1-1.05VN) 大負(fù)荷時(shí)，線路電壓損耗大，提高中樞點(diǎn)電壓，使負(fù)荷點(diǎn)電壓不至太低；大負(fù)荷時(shí)，線路電壓損耗大，提高中樞點(diǎn)電壓，使負(fù)荷點(diǎn)電壓不至太低； 小負(fù)荷時(shí)，線路電壓損耗小，降低中樞點(diǎn)電壓，使負(fù)荷點(diǎn)電壓不至太高；小負(fù)荷時(shí)，線路電壓損耗小，降低中樞點(diǎn)電壓，使負(fù)荷點(diǎn)電壓不至太高； 考慮發(fā)電機(jī)電壓一定，大負(fù)荷時(shí)中樞點(diǎn)電壓會(huì)低一些，小負(fù)荷時(shí)則高一些，考慮發(fā)電機(jī)電壓一定，

23、大負(fù)荷時(shí)中樞點(diǎn)電壓會(huì)低一些，小負(fù)荷時(shí)則高一些，因此，逆調(diào)壓要求較高，較難實(shí)現(xiàn)；因此，逆調(diào)壓要求較高，較難實(shí)現(xiàn)；u 順調(diào)壓順調(diào)壓(1.025-1.075VN) 大負(fù)荷時(shí)，允許中樞點(diǎn)電壓低一些，但不低于線路額定電壓的大負(fù)荷時(shí)，允許中樞點(diǎn)電壓低一些，但不低于線路額定電壓的102.5%； 小負(fù)荷時(shí)，允許中樞點(diǎn)電壓高一些，但不高于線路額定電壓的小負(fù)荷時(shí)，允許中樞點(diǎn)電壓高一些，但不高于線路額定電壓的107.5%；u 恒調(diào)壓恒調(diào)壓(1.02-1.05VN) 任何情況下，維持中樞點(diǎn)電壓大約恒定，一般較線路額定電壓高任何情況下，維持中樞點(diǎn)電壓大約恒定，一般較線路額定電壓高2%5%；PRQXVV電力系統(tǒng)的無(wú)功功率

24、平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電壓調(diào)整的原理和措施電壓調(diào)整的原理和措施p 電壓調(diào)整的基本原理電壓調(diào)整的基本原理u 調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流改變調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流改變VGu 適當(dāng)選擇變壓器變比適當(dāng)選擇變壓器變比ku 改變線路參數(shù)改變線路參數(shù)u 改變無(wú)功功率分布改變無(wú)功功率分布1:k1VGk2:1VbGR+jXP+jQ1212bGGPRQXVV kVkV kkVp 電壓調(diào)整的措施電壓調(diào)整的措施u 發(fā)電機(jī)調(diào)壓發(fā)電機(jī)調(diào)壓u 改變變壓器變比改變變壓器變比u 無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓 采用靜電電容器采用靜電電容器 采用同步調(diào)相機(jī)采用同步調(diào)相機(jī)4%2%G4%2%3%1%10%5%8%3%6%2%110kV31

25、0kV380Vu 多級(jí)變壓供電系統(tǒng)的電壓損耗分布與多級(jí)變壓供電系統(tǒng)的電壓損耗分布與發(fā)電機(jī)調(diào)壓發(fā)電機(jī)調(diào)壓 適合于由適合于由孤立發(fā)電廠孤立發(fā)電廠不經(jīng)升壓直接供電的小型電力網(wǎng)不經(jīng)升壓直接供電的小型電力網(wǎng) 機(jī)端電壓允許偏移：機(jī)端電壓允許偏移：5%VGN，可采用逆調(diào)壓；，可采用逆調(diào)壓； 復(fù)雜電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)調(diào)壓一般作為輔助性調(diào)壓措施復(fù)雜電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)調(diào)壓一般作為輔助性調(diào)壓措施電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電壓調(diào)整的原理和措施電壓調(diào)整的原理和措施2121121;tTTTTTNVVVVVPRQXVVVVVku 改變變壓器變比調(diào)壓改變變壓器變比調(diào)壓 降壓變壓器分接頭選擇

26、降壓變壓器分接頭選擇1 max1maxmax22max1 min1minmin22min11 max1 min2tTNtTNt avttVVVVVVVVVVVVVV1RT+jXTP+jQV221tNkVV 升壓變壓器分接頭選擇升壓變壓器分接頭選擇2121121;tTTTTTNVVVVVPRQXVVVVVk1 max1maxmax22max1 min1minmin22min11 max1 min2tTNtTNt avttVVVVVVVVVVVVVk:1V2RT+jXTP+jQV112NtVV1:kG 根據(jù)計(jì)算得到的分接頭電壓選擇最接近的變壓器分接頭額定電壓；根據(jù)計(jì)算得到的分接頭電壓選擇最接近的變

27、壓器分接頭額定電壓；電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電壓調(diào)整的原理和措施電壓調(diào)整的原理和措施u 改變變壓器變比調(diào)壓改變變壓器變比調(diào)壓 采用固定分接頭的變壓器調(diào)壓，采用固定分接頭的變壓器調(diào)壓，電壓損耗不會(huì)改變電壓損耗不會(huì)改變，負(fù)荷變化時(shí)次級(jí)電壓負(fù)荷變化時(shí)次級(jí)電壓變化幅度也不會(huì)改變變化幅度也不會(huì)改變； 如果電壓損耗超過分接頭可調(diào)整范圍（如果電壓損耗超過分接頭可調(diào)整范圍（5%），或者調(diào)壓要求與實(shí)際的），或者調(diào)壓要求與實(shí)際的相反（如逆調(diào)壓），采用普通變壓器的分接頭調(diào)整將無(wú)法滿足調(diào)壓要求；相反（如逆調(diào)壓），采用普通變壓器的分接頭調(diào)整將無(wú)法滿足調(diào)壓要求； 采用采用有載調(diào)壓方

28、式有載調(diào)壓方式，可根據(jù)負(fù)荷狀態(tài)確定合適分接頭，從而縮小次級(jí)電壓，可根據(jù)負(fù)荷狀態(tài)確定合適分接頭，從而縮小次級(jí)電壓變化幅度，甚至改變電壓變化趨勢(shì)；變化幅度，甚至改變電壓變化趨勢(shì)； 可用于有載調(diào)壓的有：有載調(diào)壓變壓器和加壓調(diào)壓變壓器；可用于有載調(diào)壓的有：有載調(diào)壓變壓器和加壓調(diào)壓變壓器； 有載調(diào)壓變壓器：有載調(diào)壓變壓器：可帶負(fù)載調(diào)節(jié)分接頭，分接頭調(diào)節(jié)范圍比較大；可帶負(fù)載調(diào)節(jié)分接頭，分接頭調(diào)節(jié)范圍比較大； 加壓調(diào)壓器：加壓調(diào)壓器：與主變壓器配合使用，相當(dāng)于有載調(diào)壓變壓器；與主變壓器配合使用，相當(dāng)于有載調(diào)壓變壓器；電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電壓調(diào)整的原理和措施電壓調(diào)整

29、的原理和措施u 改變變壓器變比調(diào)壓改變變壓器變比調(diào)壓 采用固定分接頭的變壓器調(diào)壓，采用固定分接頭的變壓器調(diào)壓，電壓損耗不會(huì)改變電壓損耗不會(huì)改變，負(fù)荷變化時(shí)次級(jí)電壓負(fù)荷變化時(shí)次級(jí)電壓變化幅度也不會(huì)改變變化幅度也不會(huì)改變u 改變變壓器變比調(diào)壓改變變壓器變比調(diào)壓 當(dāng)系統(tǒng)無(wú)功功率不足時(shí)，首先應(yīng)裝設(shè)無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備當(dāng)系統(tǒng)無(wú)功功率不足時(shí)，首先應(yīng)裝設(shè)無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備 目前我國(guó)暫定，目前我國(guó)暫定，110kV級(jí)的調(diào)壓變壓器有級(jí)的調(diào)壓變壓器有7個(gè)分接頭，即個(gè)分接頭，即VN32.5%；220kV級(jí)的有級(jí)的有9個(gè)分接頭即個(gè)分接頭即VN42.0%。電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電壓調(diào)整

30、的原理和措施電壓調(diào)整的原理和措施122122CccPRQXVVVPRQQXVVVu 利用無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓利用無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓V1V2R+jXP+jQjQCV1k:1V2=V2cR+jXP+jQjQC2cV22222cCccVPRQXPRQXQVVXVV222cCcVQVVX22ccVkV 2222222ccCcckVk VVQkVVVXXku 補(bǔ)償容量與調(diào)壓要求和補(bǔ)償容量與調(diào)壓要求和變壓器變比選擇均有關(guān)變壓器變比選擇均有關(guān)u 變比變比 k 選取原則：選取原則：滿足滿足調(diào)壓要求的前提下，使調(diào)壓要求的前提下，使得無(wú)功補(bǔ)償容量最小得無(wú)功補(bǔ)償容量最小u 低壓配電線路和電纜線路，低壓配電線路和電纜線路，RX，P

31、R/V占占電壓損耗較大，無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓效果一般；電壓損耗較大，無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓效果一般；電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電壓調(diào)整的原理和措施電壓調(diào)整的原理和措施u 利用無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓利用無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓靜電電容器靜電電容器 最小負(fù)荷時(shí)，無(wú)電容器補(bǔ)償，確最小負(fù)荷時(shí)，無(wú)電容器補(bǔ)償，確定變壓器分接頭位置；定變壓器分接頭位置； 最大負(fù)荷時(shí)，全部電容器投入，最大負(fù)荷時(shí)，全部電容器投入，按調(diào)壓要求確定補(bǔ)償容量按調(diào)壓要求確定補(bǔ)償容量u 利用無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓利用無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓同步調(diào)相機(jī)同步調(diào)相機(jī) 最小負(fù)荷時(shí)，調(diào)相機(jī)按最小負(fù)荷時(shí)，調(diào)相機(jī)按(0.50.65)額定容量欠勵(lì)磁運(yùn)行；額定容量欠勵(lì)磁運(yùn)行；

32、最大負(fù)荷時(shí)，調(diào)相機(jī)按額定容量最大負(fù)荷時(shí)，調(diào)相機(jī)按額定容量過勵(lì)磁運(yùn)行過勵(lì)磁運(yùn)行V1k:1V2=V2cR+jXP+jQjQC2cV22 max2max2 maxcCcVVQVkXk22min2min2min22minNtNtV VVVV VVV12tNVkV22 max2max2 max22 min2min2 mincCccCcVVQVkXkVVQVkXk2 max2max2 min2min222 max2 minccccVVVVkVVu 低壓配電線路和電纜線路，低壓配電線路和電纜線路，RX，PR/V占電壓損耗較大，無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓效果一般占電壓損耗較大，無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓效果一般電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電

33、壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整電壓調(diào)整的原理和措施電壓調(diào)整的原理和措施u 線路串聯(lián)電容補(bǔ)償調(diào)壓線路串聯(lián)電容補(bǔ)償調(diào)壓111111()CCPRQ XXPRQ XVVVV V1V2R+jXP1+jQ1-jXC1111CCCCQ XVVVVVVXQCVV：線路末端電壓需提高的數(shù)值u 確定串聯(lián)電容器臺(tái)數(shù)及總?cè)萘看_定串聯(lián)電容器臺(tái)數(shù)及總?cè)萘縩mICmaxmax33NCCNCCCCNCNCNCmIInVIXQmnQmnVIu 串聯(lián)電容器提升末端電壓：串聯(lián)電容器提升末端電壓：QX/V隨無(wú)功負(fù)隨無(wú)功負(fù)荷增大而增大，與調(diào)壓要求一致；荷增大而增大，與調(diào)壓要求一致；u 功率因數(shù)高或功率因數(shù)高或RX的線路，由于電壓損耗中的線路，由于電壓損耗中QX/V分量小，調(diào)壓效果不明顯；分量小，調(diào)壓效果不明顯；u每臺(tái)每臺(tái)的的額定電流額定電流為為INC，額定電壓額定電壓為為VNC，額定容量額定容量為為QNC=VNCINC，則可根據(jù)最大負(fù)荷，則可根據(jù)最大負(fù)荷電