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电力系统的无功功率和电压调整第六章第六章关于无功功率关于无功功率薛禹胜院士的比喻薛禹胜院士的比喻2PQ电压调整问题的提出电压调整问题的提出与调频一样与调频一样,针对电力系统针对电力系统优质优质和和经济经济的要求的要求电压偏移电压偏移是衡量电能质量的又一个重要指标是衡量电能质量的又一个重要指标。电电压偏移过大可能带来很多负面影响甚至严重后果压偏移过大可能带来很多负面影响甚至严重后果电力系统中电力系统中电压电压和和无功功率无功功率的关系:的关系:节点电压的大小对无功功率分布起决定性作用节点电压的大小对无功功率分布起决定性作用无功功率对电压水平有决定性的影响无功功率对电压水平有决定性的影响注意对比频率和有功功率的关系注意对比频率和有功功率的关系3电压调整和频率调整的区别电压调整和频率调整的区别全系统的频率相同全系统的频率相同,而系统中各节点电压不同而系统中各节点电压不同频率频率与与有功功率有功功率分布关系密切分布关系密切,电压电压与与无功功率无功功率的分布关系密切的分布关系密切保证保证频率质量频率质量的首要条件是有充足的的首要条件是有充足的有功备用有功备用,保证保证电压质量电压质量的首要条件是有充足的的首要条件是有充足的无功备用无功备用有功电源单一有功电源单一、无功电源多种多样无功电源多种多样无功电源不消耗一次能源无功电源不消耗一次能源,而影响有功损耗;有而影响有功损耗;有功电源则需要消耗一次能源功电源则需要消耗一次能源电网中无功损耗远大于有功损耗电网中无功损耗远大于有功损耗(XR)调频手段单一调频手段单一,集中进行;集中进行;调压手段多种多样调压手段多种多样,分散进行分散进行4无功电压调整的无功电压调整的基本原则基本原则:分层分区分层分区调整、无功功率调整、无功功率就地平衡就地平衡目 录6.1 电力系统无功功率的平衡电力系统无功功率的平衡6.2 电力系统中无功功率的最优分布电力系统中无功功率的最优分布负荷的自然功率因数及提高措施负荷的自然功率因数及提高措施6.3 电力系统的电压调整电力系统的电压调整5学时:学时:5作业:作业:电力系统稳态计算电力系统稳态计算思考题思考题:6-1、6-2、6-3、6-4习题:习题:6-16.1电力系统无功功率的平衡无功功率无功功率负荷负荷与无功功率与无功功率损耗损耗无功功率无功功率电源电源无功功率的无功功率的平衡平衡6无功功率负荷无功功率负荷7照明负荷、照明负荷、热负荷热负荷消耗少量感性无功消耗少量感性无功同步电动机同步电动机过励运行发无功;欠励运行吸无功过励运行发无功;欠励运行吸无功异步电动机异步电动机消耗大量无功消耗大量无功(主要的无功负荷)(主要的无功负荷)综合负荷综合负荷吸收感性无功,自然功率因数吸收感性无功,自然功率因数0.6-0.9(滞后)(滞后)无功功率损耗无功功率损耗线路中的无功损耗线路中的无功损耗阻抗支路阻抗支路消耗感性无功消耗感性无功对地电容对地电容发出感性无功(消耗容性无功)发出感性无功(消耗容性无功)总无功损耗:总无功损耗:8LjXLR2LBj2LBj22Z2LLPQQXU2YLLNQB U(全线充电功率)(全线充电功率)线路消耗无功的线路消耗无功的净效应净效应:消耗感性无功:消耗感性无功(QL0)?消耗?消耗容性无功容性无功/发出感性无功发出感性无功(QL0,过励运行,过励运行Q0,欠励运行,欠励运行同步调相机同步调相机空载运行的同步电机空载运行的同步电机通过调节励磁通过调节励磁,可以可以双向双向、连续连续调节无功出调节无功出力力(欠励运行容量约为过励运行容量的欠励运行容量约为过励运行容量的50%)电压调节特性好电压调节特性好投资大,运行维护困难,趋于淘汰投资大,运行维护困难,趋于淘汰14应用应用最广泛最广泛的一种无功电源的一种无功电源只能发出感性无功只能发出感性无功QU2/Xc(单向调节)(单向调节)调节特性不好调节特性不好(电压调节效应为负)(电压调节效应为负)成组投退,成组投退,不能连续不能连续调节调节投资较小,运行灵活,安装维护方便投资较小,运行灵活,安装维护方便20CQUUX 调节效应调节效应=def并联电容器并联电容器15并联电抗器并联电抗器一种一种广义无功电源广义无功电源只能吸收感性无功只能吸收感性无功(单向调节)(单向调节)作用作用:用于吸收高压远距离输电线路轻载或:用于吸收高压远距离输电线路轻载或空载运行时的过剩无功空载运行时的过剩无功16静止无功补偿器静止无功补偿器17可吸可发无功;可吸可发无功;连续调节连续调节只能发感性无功;只能发感性无功;不能连续调节不能连续调节可吸可发无功;可吸可发无功;连续调节连续调节晶闸管控制电抗器型晶闸管控制电抗器型Thyristor Controlled Reactor晶闸管开关电容器型晶闸管开关电容器型Thyristor Switched Capacitor饱和电抗器型饱和电抗器型Satured Reactor静止调相机静止调相机18*aAaTUUkIjXSUIaAASTUUkSjUjQX00aAsaAskUUQkUUQ若,若,优点优点:一定条件下电压调节效应为正,可快速、连续、:一定条件下电压调节效应为正,可快速、连续、双向调节双向调节缺点缺点:投资大,目前多处于实验阶段:投资大,目前多处于实验阶段A k:1aaIA k:1aaITX逆变器逆变器理想变理想变AaUU若与同相6.1 电力系统无功功率的平衡无功功率无功功率负荷负荷与无功功率与无功功率损耗损耗无功功率无功功率电源电源无功功率的无功功率的平衡平衡19无功功率的平衡无功功率的平衡20GCLQQQ:GCQ系统中所有无功电源(发电机、无功补偿设备)系统中所有无功电源(发电机、无功补偿设备)发出无功功率的总和发出无功功率的总和:LQ系统中所有负荷消耗的无功功率系统中所有负荷消耗的无功功率 Q:网络元件(变压器、线路)的无功损耗网络元件(变压器、线路)的无功损耗1无功功率的平衡无功功率的平衡(续续)21NGRQQQ2:NQ系统中安装的所有无功电源设备的容量系统中安装的所有无功电源设备的容量:GQ系统中所有投运的无功电源容量系统中所有投运的无功电源容量:RQ系统系统无功电源备用容量无功电源备用容量最大无功负荷的最大无功负荷的7%-8%系统运行电压的确定系统运行电压的确定22Q0UAQQLGCNQBGCQNUUB B点点无功电源无功电源不足,不足,电压低于额定值电压低于额定值0AGPBNffPLPfB B点点有功电源有功电源不足,不足,频率低于额定值频率低于额定值GNP图图6-4目 录6.1 电力系统无功功率的平衡电力系统无功功率的平衡6.2 电力系统中无功功率的最优分布电力系统中无功功率的最优分布负荷的自然功率因数及提高措施负荷的自然功率因数及提高措施6.3 电力系统的电压调整电力系统的电压调整23负荷的自然功率因数及提高措施负荷的自然功率因数及提高措施负荷的负荷的自然功率因数自然功率因数综合负荷自然功率因数综合负荷自然功率因数0.60.9,其中较大的数值,其中较大的数值对应于采用大容量同步电动机的场合对应于采用大容量同步电动机的场合。异步电动机负荷率愈低,功率因数愈低异步电动机负荷率愈低,功率因数愈低。当异步。当异步电动机轻载或空载时,功率因数可能低于电动机轻载或空载时,功率因数可能低于0.6提高自然功率因数的提高自然功率因数的目的目的降低负荷对无功功率的需求降低负荷对无功功率的需求提高自然功率因数的提高自然功率因数的措施措施尽量使电动机的容量与其机械负载匹配尽量使电动机的容量与其机械负载匹配限制电动机的空载运行限制电动机的空载运行以同步电动机代替异步电动机以同步电动机代替异步电动机绕线式异步电动机同步化绕线式异步电动机同步化24目 录6.1 电力系统无功功率的平衡电力系统无功功率的平衡6.2 电力系统中无功功率的最优分布电力系统中无功功率的最优分布负荷的自然功率因数及提高措施负荷的自然功率因数及提高措施6.3 电力系统的电压调整电力系统的电压调整256.3 电力系统的电压调整电压调整的必要性电压调整的必要性电压波动和电压管理电压波动和电压管理电压调整的措施电压调整的措施26电压调整的必要性电压调整的必要性电压调整的含义电压调整的含义:在正常运行状态下,随着负荷:在正常运行状态下,随着负荷变动及系统运行方式的变化,使各节点电压偏移变动及系统运行方式的变化,使各节点电压偏移在允许范围内而采取的各种技术措施在允许范围内而采取的各种技术措施系统中各节点电压的系统中各节点电压的偏移不可避免偏移不可避免电压偏移过大电压偏移过大会影响设备的正常运行;因无功短会影响设备的正常运行;因无功短缺造成的电压水平低下可能引发缺造成的电压水平低下可能引发电压稳定问题电压稳定问题,如如电压崩溃电压崩溃27保证电压质量的保证电压质量的首要条件首要条件:系统中有充足无功备用。:系统中有充足无功备用。6.3 电力系统的电压调整电压调整的必要性电压调整的必要性电压波动和电压管理电压波动和电压管理电压调整的措施电压调整的措施28电压波动和电压管理电压波动和电压管理频率调整频率调整中将中将有功负荷有功负荷变动及引起的变动及引起的频率偏移频率偏移分分成三类成三类电压调整电压调整中将中将有功、无功负荷有功、无功负荷变动及引起的变动及引起的电压电压偏移偏移分成两类分成两类周期长周期长、波及面大波及面大的电压变动的电压变动,主要由生产主要由生产、生活生活、气象变化引起气象变化引起。冲击性或间歇性负荷引起的电压波动冲击性或间歇性负荷引起的电压波动。这类负这类负荷主要有往复式泵荷主要有往复式泵/压缩机压缩机、电弧炉电弧炉/电焊机电焊机、卷扬机卷扬机/起重机起重机、通风设备通风设备。29电压管理(电压调整)电压管理(电压调整)限制电压波动的措施限制电压波动的措施限制电压波动的措施限制电压波动的措施由大容量变电所对波动负荷由大容量变电所对波动负荷单独供电单独供电设置设置串联电容器串联电容器设置设置调相机和电抗器调相机和电抗器设置设置静补静补30饱和电抗器补偿饱和电抗器补偿调相机调相机电容器电容器6.3 电力系统的电压调整电压调整的必要性电压调整的必要性电压波动和电压管理电压波动和电压管理电压调整的措施电压调整的措施31电压管理(电压调整)电压管理(电压调整)调整对象调整对象(主要针对以下原因引起的电压变动主要针对以下原因引起的电压变动)生产、生活、气象变化引起的负荷变动生产、生活、气象变化引起的负荷变动因结线改变、设备退出而造成网络阻抗和潮流因结线改变、设备退出而造成网络阻抗和潮流分布的变化分布的变化实施方式:实施方式:监视和调整电压中枢点的电压监视和调整电压中枢点的电压电压中枢点电压中枢点:电力系统的电压监视点。:电力系统的电压监视点。通常选取能通常选取能反映系统电压水平的主要发电厂或反映系统电压水平的主要发电厂或枢纽变电站母线枢纽变电站母线作为电压中枢点。作为电压中枢点。32电力系统的电压调整电力系统的电压调整保证中枢点电压偏移不越限保证中枢点电压偏移不越限ijkijUikU中枢点电压曲线的编制中枢点电压曲线的编制目的:目的:确定中枢点电压的允许变动范围确定中枢点电压的允许变动范围编制方法:根据各负荷点的编制方法:根据各负荷点的负荷曲线和电压负荷曲线和电压要求要求,考虑中枢点到负荷点的考虑中枢点到负荷点的电压损耗电压损耗,从从而确定而确定对中枢点电压的要求对中枢点电压的要求。举例说明举例说明33电压中枢点电压中枢点负荷点负荷点负荷点负荷点中枢点电压曲线的编制(续中枢点电压曲线的编制(续1)1)34081624SjhSkh081624081624h081624ijUikUh日负荷曲线日负荷曲线电压损耗电压损耗0.04UN0.10UN0.01UN0.03UN中枢点电压曲线的编制(续中枢点电压曲线的编制(续2)2)3524h1.09UN081.15UN1.05UNUN0.99UNUi160.98UN1.06UN24h081.08UNUN0.96UNUi16根据根据负荷负荷j 的要求的要求根据根据负荷负荷k 的要求的要求若负荷点允许电压偏移为若负荷点允许电压偏移为5中枢点电压曲线的编制(续中枢点电压曲线的编制(续3)3)3624080.99UNUi161.05UN1.06UNh1.08UN 要同时满足多个负荷的要同时满足多个负荷的电压需求,电压需求,中枢点电压的中枢点电压的允许变动范围可能很小允许变动范围可能很小 若各支路电压损耗变化若各支路电压损耗变化大或变化规律相差很大,大或变化规律相差很大,仅控制中枢点电压可能不仅控制中枢点电压可能不能满足所有负荷点的电压能满足所有负荷点的电压要求要求,必须采取其它措施,必须采取其它措施同时满足负荷同时满足负荷j、k的要求的要求中枢点调压方式中枢点调压方式37 高峰负荷高峰负荷时升高电压,时升高电压,U=1.05UN;低谷负荷低谷负荷时时降低电压,降低电压,U=UN 适用:供电线路较长、负荷变动大的电压中枢点适用:供电线路较长、负荷变动大的电压中枢点逆调压逆调压 高峰负荷高峰负荷时允许中枢点电压略低,但要求时允许中枢点电压略低,但要求U1.025UN;低谷负荷低谷负荷时允许中枢点电压略高,时允许中枢点电压略高,但要求但要求U1.075UN 适用适用:供电线路短、负荷变动不大的电压中枢点供电线路短、负荷变动不大的电压中枢点顺调压顺调压 任何负荷时中枢点电压基本不变任何负荷时中枢点电压基本不变 1.02UNU1.05UN常调压常调压中枢点调压方式中枢点调压方式实质实质:对中枢点电压的原则性要求对中枢点电压的原则性要求1144R+jXR+jXP+jQP+jQ电压调整的措施电压调整的措施38G1 12 23 34 4T T1 1T T2 2P+jQP+jQ不计对地支路不计对地支路归算到高压侧归算到高压侧1 1114 444P+jQP+jQR+jXR+jX1:k1:k1 1k k2 2:1:1理想变理想变理想变理想变1 1114 444P+jQP+jQR+jXR+jX1:k1:k1 1k k2 2:1:1电压调整的措施电压调整的措施(续续1)1)39411144UUUUPRQXU(不计电压降落横分量)(不计电压降落横分量)4114dUUU41NPRQXUUU(不计功率损耗)(不计功率损耗)14211NPRUUXkkUQ电压调整的措施电压调整的措施(续续1)1)401 1114 444P+jQP+jQR+jXR+jX1:k1:k1 1k k2 2:1:1411144UUUUPRQXU(不计电压降落横分量)(不计电压降落横分量)4114dUUU41NPRQXUUU(不计功率损耗)(不计功率损耗)14211NPRUUXkkUQ调节负荷点电压调节负荷点电压U4的措施的措施 改变改变U1借改变借改变发电机端电压发电机端电压调压调压 改变改变k借改变借改变变压器变比变压器变比调压调压 改变改变Q 借借无功补偿设备无功补偿设备调压调压 改变改变X 借串联电容调压借串联电容调压 组合调压组合调压措施措施1 1:借改变:借改变发电机端电压发电机端电压调压调压实施方法实施方法:调节发电机励磁:调节发电机励磁特点特点:最直接的调压方式,无需额外投资,应最直接的调压方式,无需额外投资,应优先考优先考虑、充分利用虑、充分利用发电机母线发电机母线无地方负荷无地方负荷时时,一般可在发电机额一般可在发电机额定电压的定电压的95%-105%范围内调节;发电机母线范围内调节;发电机母线有地方负荷时有地方负荷时,机端母线采用机端母线采用逆调压逆调压一般可满一般可满足调压要求足调压要求。调节能力受发电机无功极限约束。对供电范围调节能力受发电机无功极限约束。对供电范围大、有多级变压的系统大、有多级变压的系统,仅依靠调机端电压往,仅依靠调机端电压往往不能满足调压要求。往不能满足调压要求。41措施措施2 2:借改变:借改变变压器变比变压器变比调压调压实施方法:实施方法:调节变压器的分接头调节变压器的分接头电力变压器高(中)压侧一般设有多个分接头电力变压器高(中)压侧一般设有多个分接头按按调压方式调压方式分为:分为:无载调压变压器无载调压变压器分接头开关无消弧能力,分接头开关无消弧能力,必须停电调分接头必须停电调分接头分接头数目少:如分接头数目少:如UN5%,UN22.5%有载调压变压器有载调压变压器可以带负荷调分接头可以带负荷调分接头分接头数目多:如分接头数目多:如UN32.5%,UN42%42变压器分接头变压器分接头标称电压标称电压的计算的计算43主抽头主抽头 121kV 121kV2.5%124.025kV2.5%124.025kV5%127.05kV5%127.05kV-5%114.95kV-5%114.95kV-2.5%117.975kV-2.5%117.975kV主抽头 110kV主抽头 110kV2.5%112.75kV2.5%112.75kV5%115.5kV5%115.5kV-5%104.5kV-5%104.5kV-2.5%107.25kV-2.5%107.25kV10.5kV10.5kV11kV11kV升压变升压变降压变降压变5.10%5.2212111%5.22110(12.5%)tNUUn 变压器分接头的选择变压器分接头的选择无载调压无载调压变压器变压器双绕组变压器双绕组变压器降压变降压变升压变升压变三绕组变压器三绕组变压器有载调压有载调压变压器变压器44双双绕组绕组降降压压无载无载调压变变比选择调压变变比选择45L LH H负荷水平负荷水平高压母线高压母线电压电压电压损耗电压损耗(归算到高压侧)(归算到高压侧)低压母线低压母线调压要求调压要求最大负荷最大负荷UHmaxUmaxULmax最小负荷最小负荷UHminUminULmin已知:已知:问题:要满足低压母线调压要求,问题:要满足低压母线调压要求,k=?双双绕组绕组降降压压无载无载调压变变比选择调压变变比选择(续续1)1)46最大负荷时最大负荷时:1最小负荷时最小负荷时:2maxmaxmaxmaxmaxmaxmaxmaxmaxmaxHLHLtHLNUUUkUUkUUkUminminminminminminminminminminHLHLtHLNUUUkUUkUUkUmaxmin 2tHtHtHUUU3(无载调压变无载调压变)有载调压变有载调压变双双绕组绕组降降压压无载无载调压变变比选择调压变变比选择(续续2)2)选择标准档位选择标准档位根据第根据第3步所得分接头电压步所得分接头电压UtH选择选择最接近的标最接近的标准挡位准挡位UtH标标校验校验根据选定的变比根据选定的变比k,计算低压侧母线的实际电压,计算低压侧母线的实际电压,校验是否满足调压要求。校验是否满足调压要求。校验标准:偏差校验标准:偏差d/2%474ULNk=UtH标标5例如:若变压器为例如:若变压器为UNn2.5%,则,则d=2.5假设低压母线要求假设低压母线要求逆调压逆调压maxmaxmaxHLUUUkminminminHLUUUkmaxNN2.5(5)%3.75 6.25%2LLLUUU minNN2.5(0)%1.251.25%2IILLUUU?双双绕组绕组升升压压无载无载调压变变比选择调压变变比选择与与降压变降压变变比选择的变比选择的区别区别:潮流方向不同潮流方向不同调压要求一般针对高压母线给出调压要求一般针对高压母线给出48H HL L LHkUUU(U归算至高压侧)归算至高压侧)三三绕组绕组无无载调压变压器变比选择载调压变压器变比选择三绕组变压器三绕组变压器高、中压侧高、中压侧均设有多个分接头均设有多个分接头高压侧有电源的高压侧有电源的三绕组降压变三绕组降压变第一步第一步:根据:根据低压母线低压母线的调压要求,在的调压要求,在高低高低压绕组压绕组之间进行计算,之间进行计算,k1-3=Ut1/UT3N第二步第二步:根据:根据中压母线中压母线的调压要求和计算所得的调压要求和计算所得的高压侧分接头,在的高压侧分接头,在高中压绕组高中压绕组之间进行计之间进行计算,算,k1-2=Ut1/Ut2变压器变比:变压器变比:k=Ut1/Ut2/UT3N低压侧有电源的低压侧有电源的三绕组升压变三绕组升压变按两台双绕组升压变考虑按两台双绕组升压变考虑49有载有载调压变压器变比选择调压变压器变比选择与与无载无载调压变变比选择的调压变变比选择的区别区别:分别分别根据最大负根据最大负荷和最小负荷时的调压要求确定分接头电压荷和最小负荷时的调压要求确定分接头电压50最大负荷时最大负荷时:最小负荷时最小负荷时:2maxmaxmaxmaxmaxmaxmaxmaxmaxmmaxmaxaxmaxHLHLtHLNtHHtLNUUUkUUkUUkUUkUU标标标1minminminminminminminminminmminmininminHLHLtHLNtHHtLNUUUkUUkUUkUUkUU标标标无载调压变无载调压变借改变变比调压的局限性借改变变比调压的局限性只有只有当系统无功电源充足当系统无功电源充足时,借改变变比调时,借改变变比调压才有效压才有效。51LLjQP maxGPjQGT-1T-2 21234措施措施3 3:借无功补偿设备调压:借无功补偿设备调压并联补偿和串联补偿并联补偿和串联补偿串联电容器补偿串联电容器补偿主要用于提高线路的输电能主要用于提高线路的输电能力和系统的稳定性力和系统的稳定性并联补偿并联补偿电容器电容器调相机调相机静止无功补偿器静止无功补偿器电抗器电抗器52并联补偿的实质:并联补偿的实质:改变无功潮流分布改变无功潮流分布并联补偿调压原理并联补偿调压原理53LLjQP 无功补偿无功补偿设备设备CjQ1:kLLjQP CjQjXR 1:kiUjU理想变jULLjjiP RXUQUU补偿后:补偿后:()LLjicCjcUQP RQXUUjjcjcjLLjcLLjjcjcCUUXUUXQRPUXQRPUUXUQ2jcjCjcjcjcjk UkUkUUXUQUXk补偿前:补偿前:(6-25)不计对地支路不计对地支路 补偿前后送端电压补偿前后送端电压Ui不变不变选变比与并补选变比与并补组合调压组合调压的计算的计算选变比与电容器补偿选变比与电容器补偿的组合调压的组合调压最小负荷最小负荷时时,退出全部电容退出全部电容,按调压要求确定变,按调压要求确定变压器变比压器变比最大负荷最大负荷时,按调压要求计算补偿容量时,按调压要求计算补偿容量校验选定的变比和电容器容量校验选定的变比和电容器容量选变比与调相机补偿选变比与调相机补偿的组合调压的组合调压最小负荷最小负荷时,调相机时,调相机吸收感性无功吸收感性无功,容量,容量QSC/2最大负荷最大负荷时,调相机时,调相机发出感性无功发出感性无功,容量,容量QSC根据调压要求,同时确定变比和调相机容量根据调压要求,同时确定变比和调相机容量校验选定的变比和调相机容量校验选定的变比和调相机容量54例例1 1:选变比:选变比某变电所由某变电所由35kV线路供电线路供电。变电所低压母线最大负变电所低压母线最大负荷荷8+j5MVA,最小负荷最小负荷4+j3MVA,线路送端母线电线路送端母线电压在最大压在最大、最小负荷时均为最小负荷时均为36kV,变电所变电所10kV母线母线要求逆调压要求逆调压,试选择变压器的分接头试选择变压器的分接头。变压器的变变压器的变比为比为3522.5%/10.5kV。计算时不计功率损耗计算时不计功率损耗,不计电压降落横分量不计电压降落横分量。55已知归算到已知归算到35kV的阻抗参数:的阻抗参数:线路:线路:4.32+j10.5 变压器:变压器:0.69+j7.84 36kV例例1 1:选变比:选变比(续续1)1)解解:等值电路:等值电路56理想变理想变BB5.01+j18.34 36kV8+j5 MVA4+j3 MVA5.0118.343632.23 kV5.0118.343633.86 85353 5 kV43BBUU :最最大大负负荷荷时时最最小小负负荷荷时时例例1 1:选变比:选变比(续续2)2)57maxmax32.23110.5 0 1.05 kVBBUUkk:最最根根据据逆逆调调求求大大压压要要负负荷荷时时maxmax3.0695 10.532.23 kVtHLNUkUminmin33.810 kV6BBUUkk小:最最负负荷荷时时minmin3.386 10.535.55 kVtHLNUkU例题点评例题点评max32.233.069510.5kmin33.863.386 10k例例1 1:选变比:选变比(续续3)3)首先考虑选取首先考虑选取无载调压变无载调压变选择最接近的分接头选择最接近的分接头校验校验581min1max132.2335.5633.89 kV22tttUUU33.89-1100%3.17%35()kV 125.34%)5.21(35%5.2标,tU分接头分接头选择选择32.239.9 kV34.125 10.59.9 10100%1%(3.75 6.25)%10BU:最最大大负负荷荷时时电电压压偏偏移移不满足要求不满足要求例例1 1:选变比:选变比(续续4)4)考虑换用考虑换用有载调压变有载调压变591 max32.2332.23 kV(1)100%7.9%35tU 由由得得:1 min35 5535.55 kV(1)100%1.6%35t.U由由得得:有载调压变有载调压变可选可选kV5.10/%2435maxmin351 4 2%32.2kV351 1 2%35.7kVtHtHUU ()()例例1 1:选变比:选变比(续续5)5)校验校验60)%64(%1.5%1001010 0.511kV 10.515.102.3223.32:电压偏移电压偏移最大负荷时最大负荷时BU33.869.96 kV35.7 10.59.96 10100%0.4%(11)%10BU 小:最最负负荷荷时时电电压压偏偏移移满足要求满足要求例题点评例题点评选变比一类题目的选变比一类题目的解题关键解题关键:用含变比的式子将调压要求表达出来用含变比的式子将调压要求表达出来计算电压损耗时,若题目要求不计功率损耗,计算电压损耗时,若题目要求不计功率损耗,则分母可采用则分母可采用线路额定电压线路额定电压或或另一端母线的另一端母线的已知电压已知电压若题目没有明确要求选用若题目没有明确要求选用有载调压变有载调压变,应首,应首先考虑选用先考虑选用无载调压变无载调压变变比选定后必须进行变比选定后必须进行校验校验61例例2 2:确定补偿容量:确定补偿容量某变电所由某变电所由35kV线路供电线路供电。变电所低压母线负变电所低压母线负荷为荷为8+j5MVA,线路送端母线电压为线路送端母线电压为36kV,要要使变电所使变电所10kV母线实现常调压母线实现常调压,保持保持10.5kV,试确定电容器的补偿容量试确定电容器的补偿容量。线路和变压器的参数线路和变压器的参数同例同例1,变比为变比为35/10.5kV。计算时不计电压降落计算时不计电压降落横分量横分量。6236kV10.5kV8+j5Qc=?例例2 2:确定补偿容量(续:确定补偿容量(续1 1)解:解:63理想变理想变CjQ5.01+j18.34 10.5kV36kV8+j5 MVA35/10.5BB8 5.01(5)18.34353610.510.513510.50.5CBQU5.28 MVarCQ 例例3 3:组合调压例:组合调压例思考:思考:例例1中若考虑“选变比和选电容”组合调中若考虑“选变比和选电容”组合调压,应如何计算?压,应如何计算?6436kV逆调压8+j54+j3Qc=?k=?几种调压措施的比较几种调压措施的比较首先应考虑利用首先应考虑利用发电机调压发电机调压。发电机母线无负荷发电机母线无负荷时时,调节范围为调节范围为(95105);机端母线有;机端母线有负荷时负荷时,常采用逆调压方式常采用逆调压方式。借变比调压借变比调压用于用于无功充足的系统无功充足的系统,通常只能是采通常只能是采用用有载调压变压器有载调压变压器。系统无功不足系统无功不足,首要问题是增加无功电源首要问题是增加无功电源,可采可采用用并联电容器并联电容器、调相机调相机或或静止补偿器静止补偿器。并联电抗器并联电抗器主要用于吸收超高压输电线路的过剩主要用于吸收超高压输电线路的过剩无功无功。串联补偿电容器串联补偿电容器作为调压措施作为调压措施,因其设计因其设计、运行运行方面的问题很少采用方面的问题很少采用。为合理选择调压措施为合理选择调压措施,应进行应进行综合技术经济比较综合技术经济比较。65本章小结本章小结调压和调频的比较调压和调频的比较各种无功电源及其特点各种无功电源及其特点无功负荷变动及其调整的分类无功负荷变动及其调整的分类抑制电压波动的方法抑制电压波动的方法中枢点调压方式中枢点调压方式逆调压、顺调压、常调压含义及其适用范围逆调压、顺调压、常调压含义及其适用范围调压措施调压措施基本计算基本计算选变压器变比,确定无功补偿容量选变压器变比,确定无功补偿容量66
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