第四章 电力系统运行状况优化和调整2.ppt

第二节 电力系统的无功功率和电压调整;电压偏移过大对电力系统本身以及用电设备会带来不良的影响。 （1）效率下降，经济性变差。 （2）电压过高，照明设备寿命下降，影响绝缘。 （3）电压过低，电机发热。 （4）系统电压崩溃 ;“电压崩溃”现象 ;35kV及以上电压供电负荷: ±5% 10kV及以下电压供电负荷: ±7% 低压照明负荷: +5%~-10% 农村电网: +7.5%~-10% ;电压是衡量电能质量的重要指标。 电力系统的运行电压水平取决于无功功率的平衡。 系统中各种无功电源的无功出力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，否则电压就会偏离额定值。 ;1、无功功率负荷和无功功率损耗 1）无功功率负荷 各种用电设备中，除相对很小的白炽灯照明负荷只消耗有功功率、为数不多的同步电动机可发出一部分无功功率外，大多数都要消耗无功功率。因此，无论工业或农业习户都以滞后功率因数运行，其值约为0.6-0.9。其中，较大的数值对应于采用大容量异步电动机的场合。;2）．变压器中的无功功率损耗 ; 由此可见，系统中变压器的无功功率损耗占相当大比例，较有功功率损耗大得多。; 3）．电力线路上的无功功率损耗 电力线路上的无功功率损耗也分两部分，即并联电纳和串联电抗中的无功功率损耗。并联电纳中的这种损耗又称充电功率，与线路电压的平方成正比，呈容性。串联电抗中的这种损耗与负荷电流的平方成正比，呈感性。;2、无功功率电源 电力系统的无功功率电源有 发电机 电容器和同步调相机 静止补偿器 并联电抗器 后四种装置又称为无功补偿装置。 ;1）．发电机 同步发电机既是有功功率电源，又是最基本的无功功率电源。 ;3）同步调相机 同步调相机相当于空载运行的同步电动机。 在过励磁运行时，它向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用，能提高系统电压； 在欠励磁运行时（欠励磁最大容量只有过励磁容量的（50% ～65%）)，它从系统吸取感性无功功率而起无功负荷作用，可降低系统电压。 它能根据装设地点电压的数值平滑改变输出（或吸取）的无功功率，进行电压调节。因而调节性能较好。 ;缺点： 同步调相机是旋转机械，运行维护比较复杂； 有功功率损耗较大，在满负荷时约为额定容量的(1.5~5)%，容量越小，百分值越大； 同步调相机常安装在枢纽变电所 。 ;静止补偿器由静电电容器与电抗器并联组成 电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，两者结合起来，再配以适当的调节装置，就能够平滑地改变输出（或吸收）的无功功率。 ;静止无功补偿器的原理图 ;3、无功功率平衡 电力系统无功功率平衡的基本要求：系统中的无功电源可以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。 ;1.电压中枢点的调压方式;电力系统的电压中枢点 ;（2）中枢点电压的调整方式;常调压（恒调压）：负荷变动小，供电线路电压损耗也较小的网络，无论最大或最小负荷时，只要中枢点电压维持在允许电压偏移范围内某个值或较小的范围内（如1.025UN~1.05UN），就可保证各负荷点的电压质量。这种在任何负荷情况下，中枢点电压保持基本不变的调压方式。;要求对负荷点i的电压进行调整;（1）调节发电机励磁电流以改变发电机机端电压VG； （2）改变变压器的变比k1、k2； （3）改变功率分布P+jQ（主要是Q），使电压损耗△V 变化； （4）改变网络参数R+jX（主要是X），改变电压损耗 △V。;3. 电力系统调压措施;例：发电机逆调压时电压分布;2）. 借改变变压器变比调压;用线电压表示的抽头额定电压;普通变压器和有载调压变压器;对于普通双绕组降压变压器i;对于双绕组降压变压器i（续）;对于普通双绕组升压变压器g;对于双绕组升压变压器g（续）;有载调压变压器可以在带负荷的条件下切换分接头而且调节范围也比较大，一般在15%以上。 目前我国暂定，110kV级的调压变压器有7个分接头，即UN±3×2.5%；220kV级的有9个分接头即UN±4×2.0%。 采用有载调压变压器时，可以根据最大负荷算得的U1tmax值和最小负荷算得的U1tmin 分别选择各自合适的分接头。不需校验。 ;翟耍证疫粹场嘻猖刨扎洞债拒僚荧底亚坟姓玩睬绎脐乎匹菱斤区日世翘息第四章 电力系统运行状况优化和调整2第四章 电力系统运行状况优化和调整2;例：发电厂装有一台容量为31.5MVA、额定变比为121/10.5kV的变压器。由变压器输出的最大负荷为50+j40MVA、最小负荷为25+j15MVA 。高压母线电压UH维持116kV恒定不变，要求：发电机母线须实行逆调压(Umax为1.05UN，及Umin为1.0