第五章 电压无功控制.ppt

一、电力系统电压控制的必要性 (4)电压过高将使所有电气设备绝缘受损; 使变压器、电动机等的铁心饱和程度加深,铁心损耗增大,温升增加,寿命缩短. (5)照明负荷： 电压过高会使白炽灯的寿命大大缩短，电压高于额定10％时，寿命缩短一半。 电压偏离额定值时，日光灯寿命也会缩短。 (2)电炉的有功功率与电压的平方成正比。 如:炼钢厂中的电炉会因电压下降而增加冶炼时间, 影响产量. (3)电压过低时,照明设备的功率下降,发光率和亮度会大幅度下降. 如降10％时，白炽灯照度减少35％； 日光灯照度减少10％; 水银灯照度减少20％。 （二）电压偏移对电力系统的影响 之后，大量电动机自动切除，某些发电机失步，导致系统解列或大面积停电的灾难性事故。 ③送变电设备因电压降低而减少输送能力， 由于其额定电流受输电线截面、变压器线圈容量限制，因此,它的传输能力也近似与运行电压成正比。 二、电力系统无功功率控制的必要性 曲线上的点都是无功平衡点，如A、e点。 如果系统电源发出的无功仅为ΣQGiA时,虽然无功在A点仍平衡,但此时电压UA低于正常电压Ue 如果不增加系统电源供应的无功功率,则系统电压质量不能完全改善. 因此无功功率也需要备用,以适应系统负荷的变化,保证电压质量. 通常无功备用容量取最大无功功率负荷的7%～8%,有时需分析计算后才能确定. 要控制电力系统在额定电压运行,就要控制系统中无功电源发出的无功功率等于电力系统负荷在额定电压时所消耗的无功功率。 如果这个“等于”关系不能满足，电力系统就会偏离额定电压运行。当偏离过多时，电力的系统电压就会过多偏离额定电压。 可见，维持电力系统电压在允许范围之内是靠控制电力系统无功电源的出力实现的。　 无功电源有： ①同步发电机(电厂中):是有功、无功电源，增减无功出力时，可使电压升高或降低。 ②调相机(负荷中心附近)：是只发无功功率的发电机，系统需要感性无功时采用过励磁运行方式。当系统感性无功过剩时可欠励磁运行，可从系统吸收相当于其额定容量50%～65%的感性无功功率。因此调相机具有良好的调压作用。 (3)静电电容器(变电所和用户安装的) 并联在系统中的静电电容器只能向系统提供感性无功功率，且与其端电压平方成正比，系统电压下降时，无功功率大量下降，使系统无功电源反而减少。 (4)静止补偿器 (变电所和用户安装的) 全称静止无功功率补偿器(SVC) (5)高压输电线路的充电功率相当于在线路上并联了电容器。 选哪种？配置在何处？如何控制其出力？ 做得好不仅可提高电压质量,而且会减少无功功率传输过程中造成的无功、有功损耗,因而可提高系统运行的经济性。 如远离负荷中心的电厂，让它少发无功。因为输送过程中，要产生电压损耗和有功损耗，且输送越远，环节越多，其损耗也越大。 因此,无功功率一般都尽可能就地、就近平衡。 ３.维持电力系统稳定 发电机是重要的无功电源，控制发电机无功功率的是发电机的励磁调节系统： ①在电力系统稳定方面，合理地选用自动励磁调节器，可以使发电机出口的电压维持不变，从而提高电力系统的稳定性。 ②在暂态稳定方面，采用高励磁顶值、快速响应的励磁系统，会使发电机在加速过程中迅速增大励磁电流，有效改善电力系统的暂态稳定性。 ③在励磁系统中加入电力系统稳定器（PSS)对抑制电力系统低频振荡有一定作用。 三、电力系统的电压控制 电力系统中无功电源有多种。 由于存在线路阻抗和变压器漏抗，电能（主要是无功功率）通过电力线路和变压器时会使电压下降。 因此,系统稳定运行时系统中各节点电压是不相等的。而且电压降将随输送功率的变化而变化, 这就使得系统中各节点电压又是随着负荷功率的变化而变化。 电力系统电压控制的首要任务是控制电力系统中各种无功功率电源发出的无功功率总和等于负荷在额定电压时消耗的无功功率总和，维持电力系统电压的总体水平在额定值附近； 其次是控制电力系统各节点电压在允许范围之内. 通常所谓电力系统电压控制主要是针对变化周期长、波及面大、主要由生产、生活和气象变化引起的无功负荷变化。 电力系统电压控制是在已经解决了变化周期短的冲击性和间歇性负荷引起的电压波动的基础上进行的。 由于电力系统结构复杂，负荷极多，如果对每一个用电设备的电压都进行监视和控制，不可能，而且没必要。 电力系统电压的监视和控制是通过监视和控制电压中枢点的电压实现的。 所谓电压中枢点,又称电压监控点系指某些可反映系统电压水平的主要发电厂或枢纽变电站的母线。一般都装设无功功率电源,具有调节电压的能力. 因为很多负荷都由这些中枢点供电，如能控制住这些点的电压偏移，也就控制住了系统中大部分负荷的电压偏移。 通常所说的电力系统电压控制就是控制各电压中枢点的电压偏移不超过