电力系统的无功功率和电压调整ppt课件.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十二章 电力系统的无功功率平衡和电压调整,第,5,章,电力系统的无功功率和电压调整,1,电压是衡量电能质量的一个重要指标。,质量合格的电压应该在供电电压偏移，,电压波动和闪变，电网谐波和三相不对,称程度这四个方面都能满足有关国家标,准规定的要求,5.1,概述,2,概述,电压合理的重要性,引起效率下降、经济性能变差，影响生活质量：照明。,缩短寿命，甚至造成损坏：白炽灯、电动机、绝,降低生产率，出废品、次品,对电力系统，过低：使网络功率损耗加大，危及稳,定运行，过高：绝缘，增加电晕损耗。,3,概述,严格保证电压经济上下可行，也没有必,要，允许的电压偏移,：,35kV,及以上：,5%,10kV,以下：,7%,低压照明：,7%,，,-10%,农村电网：,+,7.5%,，,-10%,（,+10%,，,-15%,）,4,概述,允许合理的无功功率源配置是保证电压,合理的关键,5,为什么,V,和,Q,联系起来,调压方法：规划电如何确定网络参数和结构：简单设计，,复杂校核运行电优化利用已有资源隔出调压,要求：复杂系统优化，基本概念,学习方法：注重基本概念，简单系统的解决思路，做的,习题一样典型的交换形式解方程，所用方法,没有超出习题的范畴。,6,5.2.,电力系统的无功功率平衡,5.3.,电压调整的基本概念,5.4,电压调整的措施,5.5,调压措施的应用,7,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率平衡,无功负荷与无功电源失去平衡时，会,引起系统电压的升高或下降,无功功率的平衡应本着分层、分区、,就地平衡的,原则,无功电源的无功输出应能满足系统负,荷和网络损耗在额定电压下对无功功,率的需求,8,5.2,电力系统无功功率平衡,异步电动机是电力系统主要的无功负荷,系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定,无功功率负荷,R/S,jX,a,io,i,jXm,V,=0.8,=0.6,=0.3,Q,V,9,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率损耗,变压器的无功损耗,输电线路的无功损耗,变压器的无功损耗,变压器的无功损耗,Q,LT,包括励磁损耗,Q,0,和漏抗中的 损耗,Q,T,Q,LT,Q,0,Q,T,V,2,B,T,(S/V),2,X,T,S,N,(V,N,/V),2,10,输电线路的无功损耗,Q,L,Q,B,Q,L,+,Q,B,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率损耗,变压器的无功损耗,输电线路的无功损耗,输电线路的无功损耗,11,输电线路损耗,35KV,及以下的架空线路,110KV,及以上的架空线路,jB/2,R+jX,P,2,+jQ,2,P,1,+jQ,1,jB/2,V,1,V,2,5.2,电力系统无功功率平衡,12,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率电源,发电机,同步调相机,静电电容器,静止无功补偿器,静止无功发生器,13,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率电源,发电机,发电机,发电机是唯一的有功功率电源，又是最基本的无功功率电源,Q,B,D,C,A,P,O,E,jX,d,I,N,14,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率电源,发电机,同步调相机,静电电容器,静止无功补偿器,静止无功发生器,15,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率电源,同步调相机,同步调相机相当于空载运行的同步发电机。在过励磁运行时，向系统供给无功功率，起无功电源的作用；在欠励磁运行时，它吸收感性无功功率，起无功负荷作用。由于相应速度较慢，难以适应动态无功控制的要求，,20,世纪,70,年代以来已逐渐被静止无功补偿装置所取代,同步调相机,16,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率电源,发电机,同步调相机,静电电容器,静止无功补偿器,静止无功发生器,17,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率电源,静电电容器,静电电容器,静电电容器供给的无功功率,Qc,与所在节点的电压,V,的平方成正比，即,Qc,V,2,/Xc,式中，,Xc,1/wc,为静电电容器的电抗。当节点电压下降时，它供给系统的无功功率将减少。因此，当系统发生故障或由于其他原因电压下将时，电容器无功输出的减少将导致电压继续下降。换言之，电容器的无功功率调节性能比较差,18,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率电源,发电机,同步调相机,静电电容器,静止无功补偿器,静止无功发生器,19,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率电源,静止无功补偿器,静止无功补偿器,SVC,由静电电容器与电抗器并联组成，,SVC,在我国电力系统中将得到广泛应用,饱和电抗器型,可控硅控制电抗器型,(TCR),可控硅投切电容器型,(TCR),TCR,和,TSC,组合型,20,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率电源,发电机,同步调相机,静电电容器,静止无功补偿器,静止无功发生器,21,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率电源,静止无功发生器,静止无功发生器,它是一种更为先进的静止型无功补偿装置,(SVG),它的主体是电压源型逆变器。适当控制逆变器的输出电压，就可以灵活地改变,SVG,地运行工况，使其处于容性负荷、感性负荷或零负荷状态。与,SVC,比较，,SVG,具有相应快、运行范围宽、谐波电流含量少等优点。尤其是电压较低时仍可向系统注入较大的无功电流,22,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率电源,发电机,同步调相机,静电电容器,静止无功补偿器,静止无功发生器,23,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率平衡,无功功率平衡的基本要求,无功电源发出的无功功率应该大于或至少等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗之和,系统还必须配置一定的无功备用容量,尽量避免通过电网元件大量的传送无功功率，应该分地区分电压级地进行无功功率平衡,一般情况下按照正常最大和最小负荷的运行方式计算无功平衡，必要时还应校验某些设备检修时或故障后运行方式下的无功功率平衡,24,无功功率平衡,系统无功功率平衡关系式：,Q,GC,Q,LD,Q,L,Qres,Q,GC,为电源供应的无功功率之和，,Q,LD,为无功负荷之和，,Q,L,为网络无功功率损耗之和，,Qres,为无功功率备用,Qres0,表示系统中无功功率可以平衡且有适量的备用；,Qres0,表示系统中无功功率不足，应考虑加设无功补偿装置,25,无功功率平衡,系统电源的总无功出力,Q,GC,包括发电机的无功功率,Q,G,和各种无功补偿设备的无功功率,Q,C,，即,Q,GC,Q,G,Q,G,总无功负荷,Q,LD,按负荷的有功功率和功率因数计算,。,网络的总无功损耗,Q,L,包括变压器的无功损耗,Q,LT,、线路电抗的无功损耗,Q,L,和线路电纳的无功功率,Q,B,，即,Q,L,Q,LT,Q,L,Q,B,26,5.2,电力系统无功功率平衡,总之，无功平衡是一个比有功平衡更复杂的问题。一方面，不仅要考虑总的无功功率平衡还要考虑分地区的无功平衡，还要计及超高压线路充电功率、网损、线路改造、投运、新变压器投运及大用户各种对无功平衡有影响的化,一般无功功率按照就地平衡的原则进行补偿容量,的分配。小容量的、分散的无功补偿可采用静电,电容器；大容量的配置在系统中枢点的无功补偿,则宜采用同步调相机或,SVC,27,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率平衡的讨论：,1,、全局平衡和分地区平衡，保证满足以上总的平衡条件，,不一定满足电压要求，还必需实现局部主功功率平衡，,无功功率的分层次就地平衡是一个基本原则。,2,、任何时候网络中实际产生和消耗和无功功率相等。,3,、快速无功功率，无功功率动态平衡。,28,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率对电压有决定性的影响,无功功率是引起电压损耗的主要内容,无功功率的远距离传输和就地平衡,节点电压有效值的大小对无功功率分布起决定性作用,无功功率和电压的关系,29,无功功率平衡与电压水平的关系,jX,V,I,P+jQ,E,I,V,jXI,E,5.2,电力系统无功功率平衡,30,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率平衡与电压水平的关系,2,1,1,a,a,c,2,Q,V,Va,Va,O,31,5.2,电力系统无功功率平衡,无功功率平衡与电压水平的关系,总之，实现无功功率在额定电压下的平衡是保证电压质量的基本条件,32,本节课后讨论,讨,论,无功功率不能远距离传送，必须分区、分,级（就地）平衡,动态无功功率平衡,无功功率平衡的双重含义：规划平衡和实,际平衡，无功功率不够的含义,无功功率平衡和电压水平的关系,无功功率不能远距离传送，必须分区、分,级（就地）平衡,动态无功功率平衡,无功功率平衡的双重含义：规划平衡和实,际平衡，无功功率不够的含义,无功功率平衡和电压水平的关系,33,5.3,电压调整的基本概念,电压是电能质量的重要指标之一。,电压质量对电力系统的安全与经济,运行，对保证用户安全生产和产品,质量以及电气设备的安全与寿命有,重要的影响。因此电压调整具有一,定的重要性,34,电压偏移的危害,各种用电设备都是按额定电压设计制造的。这些设备在额定电压下运行才能取得最佳效果,电压降低,电压降低,电压过低,电压过高,会使网络中功率和能量的损耗加大,5.3,电压调整的基本概念,35,电压偏移的危害,各种用电设备都是按额定电压设计制造的。这些设备在额定电压下运行才能取得最佳效果,电压降低,电压过低,电压过低,电压过高,有可能危机电力系统运行稳定性,5.3,电压调整的基本概念,36,电压偏移的危害,各种用电设备都是按额定电压设计制造的。这些设备在额定电压下运行才能取得最佳效果,电压降低,电压过低,电压过高,电压过高,各种电气设备的绝缘可能受到损害，在超高压网络中还将增加电晕损耗等,5.3,电压调整的基本概念,37,35KV,及以上：,5,10KV,及以下：,7,低压照明：,+5,，,-10,农村电网：,+7.5,，,-10,(+10,，,-15,),允许电压偏移指标,允许电压偏移指标,12,2,电压调整的基本概念,38,事故,分析,日本东京电力系统,1987,年,7,月,23,日发生电压崩溃造成大停电事故。起因是由于负荷增加过快，电压开始下降，最后发展到继电保护动作跳闸，导致三个变电所全停,美国于,1965,年,11,月,9,日发生东北部大面积停电事故，起因是线路过负荷使后备保护起动，导致系统解列,1982,年,8,月,7,日，华中电网因,220KV,联络线,A,相对支路放电，继电保护动作跳闸，导致系统稳定破坏，各电厂和变电站电压大幅度下降，系统解环，电网失去大量无功电源，结果使湖北地区大面积停电，武汉钢铁公司等重要用户受到很大的损害，部分设备损坏,12,2,电压调整的基本概念,39,事故,分析,1972,年,7,月,20,日，浙江电网因常湖线输送功率过大，导致发热弛度增大，而对低压线放电，继电保护动作跳闸造成系统稳定破坏，频率急剧下降，结果造成浙江电网全面瓦解，全省约,71.5,的用户停电,1972,年,7,月,27,日，湖北电网因继电保护误动作，武汉电网频率急剧下降，迫使青山、黄石两个电厂全停。,瑞典南部系统，于,1983,年,12,月,27,日因斯德哥尔摩西北部的海尔迈变电所进行倒闸操作时设备损坏造成单相接地故障，使几条线路切除造成电压大幅度降低。后来甚至发展到南北电网解列，频率和电压急剧下降，南部电网完全崩溃而大面积停电，事故损失达,5000,万美元,12,2,电压调整的基本概念,40,中枢,点的,定义,电力系统中重要的电压支撑点,电力系统中负荷点数目众多又很分散，有必要选择一些有代表性的负荷点,这些点的电压质量符合要求，其它各点的电压质量也能基本满足要求,中枢,点的,选择,区域性水、火电厂的高压母线,枢纽变电所的二次母线,有大量地方负荷的发电机电压母线,中枢点设置数量不少于全网,220KV,及以上电压等级变电所总数的,7,12,2,电压调整的基本概念,中枢点的电压管理,41,12,2,电压调整的基本概念,中枢点的电压允许变化范围的确定,中枢点向两个负荷点供电,中枢点向多个负荷点供电,如果中枢点是发电机母线,在任何时候，各个负荷点所要求的中枢点允许变,化范围都有公共部分,42,12,2,电压调整的基本概念,S,A,B,A,S,B,O,S,Bmax,t/h,S,S,Bmin,S,Amax,S,Amin,t/h,V,t/h,V,中枢点向两个负荷点供电,43,12,2,电压调整的基本概念,由图可见，尽管,A,、,B,两负荷点的电压有,10,的变化范围，但是由于两处负荷大小和变化规律不同，两段线路的电压损耗值及变化规律亦不相同。为同时满足两负荷点的电压质量要求，中枢点电压的允许变化范围就大大缩小，最大时为,7,，最小时仅有,1,中枢点向两个负荷点供电,44,12,2,电压调整的基本概念,中枢点的电压允许变化范围的确定,中枢点向两个负荷点供电,中枢点向多个负荷点供电,如果中枢点是发电机母线,在任何时候，各个负荷点所要求的中枢点允许变,化范围都有公共部分,中枢点向多个负荷点供电,45,12,2,电压调整的基本概念,中枢点向多个负荷点供电,其电压允许变化范围可按两种极端情况确定：在地区负荷最大时，电压最低的负荷点的允许电压下限加上到中枢点的电压损耗等于中枢点的最低电压；在地区负荷最小时，电压最高负荷点的允许电压上限加上到中枢点的电压损耗等于中枢点的最高电压,46,12,2,电压调整的基本概念,中枢点的电压允许变化范围的确定,中枢点向两个负荷点供电,中枢点向多个负荷点供电,如果中枢点是发电机母线,在任何时候，各个负荷点所要求的中枢点允许变,化范围都有公共部分,如果中枢点是发电机母线,47,12,2,电压调整的基本概念,如果中枢点是发电机的电压母线,除了上述要求外，还应受厂用电设备与发电机的最高允许电压以及为保持系统稳定的最低允许电压的限制,48,12,2,电压调整的基本概念,中枢点的电压允许变化范围的确定,中枢点向两个负荷点供电,中枢点向多个负荷点供电,如果中枢点是发电机母线,如果在任何时候，各个负荷点所要求的中枢点允,许变化范围都有公共部分,如果在任何时候，各个负荷点所要求的中枢点允,许变化范围都有公共部分,49,12,2,电压调整的基本概念,如果在任何时候中枢点电压允许变化范围都有,公共部分,那么，调整中枢点电压，使其在公共部分的允许范围内变动，就可以满足各负荷点的调压要求，而不必在各负荷点再装设调压设备,50,12,2,电压调整的基本概念,中枢点允许变电范围确定,1,、弄清由中枢点调压的各负荷节点的负荷的变化和规律,和电压允许的范围,2,、根据,1,，计算各负荷节点对中枢点的电压的要求,3,、各负荷对中枢点电压要求的公共区域，即为中枢点电,压容许变化范围，反过来说，只要中枢点电压在这一,范围内，即可以满足各点的调压要求,51,12,2,电压调整的基本概念,中枢点调压模式,逆调压模式,顺调压模式,恒调压模式,在大负荷时升高电压，小负荷时降低电压的调压方式。一般采用逆调压方式，在最大负荷时可保持中枢点电压比线路额定电压高,5,，在最小负荷时保持为线路额定电压。供电线路较长、负荷变动较大的中枢点往往要求采用这种调压方式,逆调压模式,52,12,2,电压调整的基本概念,中枢点调压模式,逆调压模式,顺调压模式,恒调压模式,大负荷时允许中枢点电压低一些，但不低于线路额定电压的,102.5,；小负荷时允许其电压高一些，但不超过线路额定电压的,107.5,的调压模式。对于某些供电距离较近，或者符合变动不大的变电所，可以采用这种调压方式,顺调压模式,53,12,2,电压调整的基本概念,中枢点调压模式,逆调压模式,顺调压模式,恒调压模式,介于前面两种调压方式之间的调压方式是恒调压。即在任何负荷下，中枢点电压保持为大约恒定的数值，一般较线路额定电压高,2,5,恒调压模式,54,12,2,电压调整的基本概念,电压调整的基本原理,R+jX,P+jQ,1:K1,V,b,1:K2,V,G,V,b,=(V,G,k,1,V)/k,2,(V,G,k,1,)/k,2,式中,k1,和,k2,分别为升压和降压变压器的变比，,R,和,X,分别为变压器和线路的总电阻和总电抗,55,12,2,电压调整的基本概念,电压调整的基本原理,由公式可见，为了调整用户端电压,Vb,可以采取以下措施,（,1,）调节励磁电流以改变发电机机端电压,Vg,（,2,）适当选择变压器的变比,（,3,）改变线路的参数,（,4,）改变无功功率的分布,56,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,发电机调压,改变变压器变比调压,利用无功功率补偿调压,线路串联电容补偿调压,57,电压,调整,措施,发电机调压,12,3,电压调整的措施,发电机调压,对于不同类型的供电网络，发电机调压所起作用,不同,（,1,）由孤立的发电厂不经升压直接供电的小型,电力网，改变发电机端电压就可以满足负,荷点的电压质量要求，不必另外在增加调,压设备。,（,2,）对于线路较长、供电范围交大、有多级变,压的供电系统，发电机调压主要是为了满,足近处地方负荷的电压质量要求。,58,电压,调整,措施,发电机调压,12,3,电压调整的措施,发电机调压,（,3,）对于由若干发电厂并列运行的电力系统，,进行电压调整的电厂需有相当充裕的无功,容量储备，一般不易满足。另外调整个别,发电厂的母线电压，会引起无功功率重新,分配，可能同无功功率的经济分配发生矛,盾。所以在大型电力系统中发电机调压一,般只作为一种辅助性的调压措施,59,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,发电机调压,改变变压器变比调压,利用无功功率补偿调压,线路串联电容补偿调压,60,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,改变变压器变比调压,改变变压器变比调压,改变变压器变比可以升高或降低次级绕组的电压。改变变压器的变比调压实际上就是根据调压要求适当选择分接头,（,1,）降压变压器分接头的选择,V,2,P+jQ,V,1,R,T,j,X,T,61,12,3,电压调整的措施,（,1,）降压变压器分接头的选择,V,2,P+jQ,V,1,R,T,j,X,T,改变变压器变比调压,V,T,（,PR,T,QX,T,）,/V,1,V,2,(V,1,V,T,)/K,式中，,k,V,1t,/V,2N,是变压器的变比，即高压绕组分接头电压,V,1t,和低压绕组额定电压,V,2N,之比。将,k,代入上式，得高压侧分接头电压,V,1t,(V,1,V,T,)/V,2,*V,2N,当变压器通过不同得功率时，可以通过计算求出在不同负荷下为满足低压侧调压要求所应选择的高压侧分接头电压,62,12,3,电压调整的措施,（,1,）降压变压器分接头的选择,改变变压器变比调压,普通的双绕组变压器的分接头只能在停电得情况下改变，在正常的运行中无论负荷怎样变化只能使用一个固定的分接头。这样可以计算最大负荷和最小负荷下所要求的分接头电压,V,1tmax,（,V,1max,V,tmax,）,V,2N,/V,2max,V,1tmin,（,V,1min,V,tmin,）,V,2N,/V,2min,然后求取它们的算术平均值，即,V,1t.av,（,V,1tmax,V,1tmin,）,/2,根据值可选择一个与它最接近的分接头。然后根据所选取的分接头校验最大负荷和最小负荷时低压母线电压上的实际电压是否符合要求,63,12,3,电压调整的措施,（,1,）降压变压器分接头的选择,改变变压器变比调压,当考虑负荷变化时，分别求出最大和最小负荷时的抽头选择，然后取其算术平均值，再进行校验是否满足电压要求，基本步骤如下：,1,、根据最大和最小负荷的运行情况，求出其一次侧电压,和 ，以及通过变压器的负荷 ，求取变压器的电压损耗 。,2,、套用公式计算最大负荷和最小负荷时的分接头选择,64,12,3,电压调整的措施,（,1,）,降压变压器分接头的选择,改变变压器变比调压,4,、选择邻近的接头作为所选择的接头,3,、取其算数平均值,65,12,3,电压调整的措施,（,1,）,降压变压器分接头的选择,改变变压器变比调压,5,、套用低压则电压计算公式进行验算,66,（,2,）升压变压器分接头的选择,改变变压器变比调压,12,3,电压调整的措施,V,2,P+jQ,V,1,R,T,j,X,T,电压,调整,措施,选择升压变压器分接头的方法,与选择,降压变压器的基本相同,67,（,2,）升压变压器分接头的选择,改变变压器变比调压,由于升压变压器中功率方向是从低压侧送往高压侧的，故公式中,V,T,前的符号应相反，即应将电压损耗和高压侧电压相加。因而有,V,1t,(V,1,+V,T,)/V,2,*V,2N,式中，,V,2,为变压器低压侧的实际电压或给定电压；,V,1,为高压侧所要求的电压,12,3,电压调整的措施,68,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,改变变压器变比调压,总结,69,（,1,）采用固定分接头的变压器进行调压，不可能改变电压损,耗的数值，也不能改变负荷变化时次级电压的变化幅度,；通过对变比的适当选择，只能把这一电压变化幅度对,于次级额定电压的相对位置进行适当的调整。,（,2,）如果计及变压器电压损耗在内的总损耗，最大负荷和最,小负荷时的电压变化幅度超过了分接头的可能调整范围,，或者调压要求的变化趋势与实际的相反，则此时要装,设带负荷调压的变压器或采用其它调压措施。,12,3,电压调整的措施,改变变压器变比调压,70,强调：不要死记公式，中学物、数解题的基本思路即,可，记住了当然更好，做作业的时候直接套用书上的,公式，而是从头直接去推导所需要的公式，从基本概,念出发，如高中的数学我们都只记基本的定理和推理，,从来不记太多的具体结论。,12,3,电压调整的措施,71,12,3,电压调整的措施,三绕组变压器分接头的选择,将高低绕组看作双绕组，确定高绕组接头,将高中绕组看作双绕组，确定中绕组分接头位置。,注意：功率分布,72,12,3,电压调整的措施,有载调压变压器（加压调压变压器）,1,、有载调压变压器（加压调压变压器）,2,、经济快，决定其只用于枢纽变电所,3,、控制策略，与,C,、,SVG,等联合控制结合日本东京电网,4,、纵向调压 横向调压 混合调压,73,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,发电机调压,改变变压器变比调压,利用无功功率补偿调压,线路串联电容补偿调压,74,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,利用无功功率补偿调压,利用无功功率补偿调压,无功功率的产生基本上不消耗能源，但是无功功率沿电力网传送却要引起有功功率损耗和电压损耗。,合理的配置无功功率补偿容量，以改变电力网的无功潮流分布，可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善用户处的电压质量,75,12,3,电压调整的措施,利用无功功率补偿调压,1,、并联无功补偿调压的基本原理,2,、按调压要选择补偿量的基本原理,76,12,3,电压调整的措施,利用无功功率补偿调压,第二项很小,77,12,3,电压调整的措施,利用无功功率补偿调压,选择补偿容量的基本原则：在满足各种运行方式下的调压要,求下，与其它调压方式配合，使补偿容量最小。,有补偿的变压器选择的基本原则：在满足调压的要求下，,使补偿容量最小,78,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,利用无功功率补偿调压,（,1,）补偿设备为静电电容器,通常在大负荷时降压变电所电压偏低，小负荷时电压偏高。电容器只能发出感性无功功率以提高电压，但电压过高时却不能吸收感性无功功率来使电压降低。为了充分利用补偿容量，在最大负荷时电容器应全部投入，在最小负荷时全部退出。,79,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,利用无功功率补偿调压,（,1,）补偿设备为静电电容器,根据调压要求，按最小负荷时没有补偿这样变,压器变比,按最大负荷时的调压要求选择补偿容量,校验实际电压是否满足要求,80,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,利用无功功率补偿调压,（,2,）补偿设备为同步调相机,调相机的特点是既能过励磁运行，又能欠励磁运行。如果调相机在最大负荷时按额定容量过励磁运行，在最小负荷按（,0.5,0.65,）额定容量欠励磁运行，那么，调相机的容量将得到最充分的利用。,81,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,利用无功功率补偿调压,（,2,）补偿设备为同步调相机,同步调相机容量选择,最大负荷时调相机发出全部容性无功 ，最小负荷时吸收 感性无功，（），有：,两式相除：,82,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,利用无功功率补偿调压,（,2,）补偿设备为同步调相机,按以上公式选择,k,和,83,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,利用无功功率补偿调压,总结,84,利用无功功率补偿调压,12,3,电压调整的措施,（,1,）电压损耗,V,（,PR,QX,）,/V,中包含两个分量：一个,是有功负荷及电阻产生的,PR/V,分量；另一个是无功负荷,及电抗产生的,QX/V,分量。利用无功补偿调压的效果与网,络性质及符合情况有关,（,2,）在低压电网中，,V,中有功功率引起的,PR/V,分量所占的,比重大；在高压电网中，,V,中无功功率引起的,QX/V,分,量所占比重大。在这种情况下，减少输送无功功率可以,产生比较显著的调压效果。反之，对截面不大的架空线,路和所有电缆线路，用这种方法调压就不合适。,85,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,发电机调压,改变变压器变比调压,利用无功功率补偿调压,线路串联电容补偿调压,86,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,线路串联电容补偿调压,线路串联电容补偿调压,在线路上串联接入静电电容器，利用电容器的容抗补偿线路的感抗，使电压损耗中,QX/V,分量减小，从而可提高线路末端电压,87,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,线路串联电容补偿调压,1,、根据调压要求选择串补,88,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,线路串联电容补偿调压,2,、电压减少百分比,定义补偿度,欠补偿,过,补偿,全补偿,89,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,线路串联电容补偿调压,线路串联电容补偿调压,讨论：,愈大，改善电压质量的效果愈好；,愈大（功率因数愈小）,愈小,90,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,线路串联电容补偿调压,线路串联电容补偿调压,串联补偿安装的位置,单负荷时，安装于末端：避免始端的电压和大短,路电流；,多负荷时，安装于电压降落处。,串补的保护：自灭孤立放电间隙,串补带来的特殊问题：串补的过电压保护，继,电保护的复杂化，投入有饱和铁芯设备的次谐波,振荡，异步电动机的自励磁等问题。,运用，,110kV,以下电压等级，长度特别大，或,有冲击负荷的架空线路上,91,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,按调压要求选择导线截面,1,、,适用：低压电力网，中 分量较大。,2,、,单负荷时公式,对于给定电压等级，单位长度电抗阻民导线截面相差不大,92,12,3,电压调整的措施,电压,调整,措施,按调压要求选择导线截面,3,、几个负荷时,4,、讨论：等面积，等电流密度，金属消耗量最小,93,12,4,复杂电力系统综合调压,以前讨论的均为简单补充，如假定端一电压恒定,1,、复杂系统调压的复杂性：,各个负荷的变化规律不同，各变电所的电压变化情况,也不一样；,相互影响,有功功率损耗随无功功率分布变化而变化。,2,、充足的无功功率的重要性,无功功率补偿使全系统感性无功功率补偿容量与系统最,大负荷之比：,0.7-0.8,。,94,12,4,复杂电力系统综合调压,3,、,220kV,以上的超高压电力网，低谷时无功功率平衡。充,电电容所发生的感性无功功率大于线路电抗所消耗的,Q,，,可能出现过电压，发电机允许运行高功率因数甚至进相,运行，变电所装设同步调相机或,5Vc,，或并联电抗器。,4,、无功功率的分层就地平衡，避免无功功率的远距离传输,l,不同电压等级间不交换无功功率；,l,220kV,，,0.951.0,l,110kV,，,0.91.0,95,12,4,复杂电力系统综合调压,5,、综合考虑调压、经济分布，事故应对等措施，各种调,压设备的综合控制。,6,、调压目标不是单纯的：在电压安全的条件下经济性能,最好。,(,手段众多,),调压目标不是单纯的：在电压安全的,条件下投资最少。,(,选点，选型,),96,12,5,小结,1,、基本概念：,Q,与,V,的关键、无功消耗元件及其特性，功发出元件及及,其特性、无功功率平衡、中枢点、中枢点归,方式。,(,逆,，顺，恒,),并补的适用场合。,串补的适用场合。,97,12,5,小结,2,、基本计算：,中枢点电压选择。,无功功率平衡计算,变压器抽头选择,并联电容补偿容量与变压器抽头的联合选择。,串补偿量选择。,导线截面选择。,98,