東北大學(xué)工業(yè)企業(yè)供電07第七章 電能質(zhì)量的提高與電能節(jié)約教材

1、第七章第七章 電能質(zhì)量的提高與電能節(jié)約電能質(zhì)量的提高與電能節(jié)約7.1 電能質(zhì)量概述電能質(zhì)量概述 7.2 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.3 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)的電壓波動(dòng)及減少措施工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)的電壓波動(dòng)及減少措施7.4 電網(wǎng)高次諧波及其抑制電網(wǎng)高次諧波及其抑制7.5 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)中的電能節(jié)約工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)中的電能節(jié)約7.6工業(yè)企業(yè)供電的無功功率補(bǔ)償工業(yè)企業(yè)供電的無功功率補(bǔ)償7.17.1電能質(zhì)量概述電能質(zhì)量概述 電能質(zhì)量是指電氣設(shè)備電能質(zhì)量是指電氣設(shè)備正常運(yùn)行正常運(yùn)行所需要的所需要的電氣特性電氣特性，任何導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的任何導(dǎo)致用電設(shè)備故

2、障或不能正常工作的電壓電壓、電流電流或或頻率頻率的偏差都屬于的偏差都屬于電能質(zhì)量問題電能質(zhì)量問題。 在三相電力系統(tǒng)中，在三相電力系統(tǒng)中，理想的電能質(zhì)量理想的電能質(zhì)量是：是：（1）系統(tǒng)）系統(tǒng)頻率頻率恒為額定頻率；恒為額定頻率；（2）三相）三相電壓電壓波形是三相對稱的、幅值恒為額定電壓波形是三相對稱的、幅值恒為額定電壓的正弦波形；的正弦波形；（3）三相）三相電流電流波形是三相對稱的正弦波形；供電不間波形是三相對稱的正弦波形；供電不間斷。斷。任何與理想電能質(zhì)量的任何與理想電能質(zhì)量的偏差偏差都屬于都屬于電能質(zhì)量擾動(dòng)電能質(zhì)量擾動(dòng)。7.1.1 7.1.1 電能質(zhì)量擾動(dòng)類型電能質(zhì)量擾動(dòng)類型 根據(jù)擾動(dòng)的根據(jù)擾

3、動(dòng)的頻譜特征頻譜特征、持續(xù)時(shí)間持續(xù)時(shí)間和和幅值變化幅值變化，通常將，通常將電能質(zhì)量擾動(dòng)劃分為如下幾個(gè)類型：電能質(zhì)量擾動(dòng)劃分為如下幾個(gè)類型： （1）暫態(tài)擾動(dòng)：通常指）暫態(tài)擾動(dòng)：通常指持續(xù)時(shí)間不超過持續(xù)時(shí)間不超過3個(gè)周波個(gè)周波的擾動(dòng)。的擾動(dòng)。并聯(lián)并聯(lián)電容器電容器投切和投切和雷擊雷擊都會(huì)造成暫態(tài)擾動(dòng)。都會(huì)造成暫態(tài)擾動(dòng)。 暫態(tài)擾動(dòng)又分為脈沖型和振蕩型，暫態(tài)擾動(dòng)又分為脈沖型和振蕩型，脈沖型脈沖型暫態(tài)擾動(dòng)持暫態(tài)擾動(dòng)持續(xù)時(shí)間不超過續(xù)時(shí)間不超過1ms，具有，具有陡峭的上下沿陡峭的上下沿；振蕩型振蕩型暫態(tài)擾動(dòng)暫態(tài)擾動(dòng)持續(xù)時(shí)間一般不超過持續(xù)時(shí)間一般不超過1個(gè)周波，振蕩頻率在個(gè)周波，振蕩頻率在5kHz以上。以上。

4、（2）短期電壓變化：包括電壓跌落、電壓突升和短暫）短期電壓變化：包括電壓跌落、電壓突升和短暫斷電。此類擾動(dòng)的斷電。此類擾動(dòng)的持續(xù)時(shí)間持續(xù)時(shí)間通常為通常為半個(gè)周波到半個(gè)周波到1min。 （3）長期電壓變化：電壓幅值長期）長期電壓變化：電壓幅值長期偏離其額定值偏離其額定值，包，包括括電壓偏差和持續(xù)斷電電壓偏差和持續(xù)斷電。此類擾動(dòng)。此類擾動(dòng)通常持續(xù)通常持續(xù)1min以上以上。 7.17.1電能質(zhì)量概述電能質(zhì)量概述7.1.17.1.1電能質(zhì)量擾動(dòng)類型電能質(zhì)量擾動(dòng)類型（4）電壓波動(dòng)：電壓幅值周期性下降和上升。）電壓波動(dòng)：電壓幅值周期性下降和上升。 交流交流電弧爐電弧爐等波動(dòng)負(fù)荷是等波動(dòng)負(fù)荷是電壓波動(dòng)電壓波

5、動(dòng)的發(fā)生源；的發(fā)生源；（5）波形畸變：）波形畸變： 包括電力諧波、電壓缺口、直流偏置和包括電力諧波、電壓缺口、直流偏置和寬帶噪音。寬帶噪音。 相控型電力電子裝置（如整流、逆變等電源）相控型電力電子裝置（如整流、逆變等電源）是引是引起電力諧波和電壓缺口的主要因素。起電力諧波和電壓缺口的主要因素。（6）三相不平衡：供電電源的三相電壓不對稱或負(fù)荷三）三相不平衡：供電電源的三相電壓不對稱或負(fù)荷三相電流不對稱，即三相相電流不對稱，即三相幅值幅值不等或不等或相角差相角差不等于不等于120 。 電力機(jī)車電力機(jī)車等單相用電設(shè)備是導(dǎo)致等單相用電設(shè)備是導(dǎo)致三相系統(tǒng)不平衡三相系統(tǒng)不平衡的的主要因素。主要因素。（7）

6、頻率變化：基波頻率偏離其額定頻率，包括頻率偏）頻率變化：基波頻率偏離其額定頻率，包括頻率偏差和頻率波動(dòng)，典型的頻率波動(dòng)周期為差和頻率波動(dòng)，典型的頻率波動(dòng)周期為10s之內(nèi)。之內(nèi)。7.17.1電能質(zhì)量概述電能質(zhì)量概述7.1.2 7.1.2 電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 由于電能質(zhì)量的各種由于電能質(zhì)量的各種擾動(dòng)相對獨(dú)立擾動(dòng)相對獨(dú)立，它們對電氣設(shè)備的影，它們對電氣設(shè)備的影響也不同，因此，分析評價(jià)電能質(zhì)量整體上尚沒有一個(gè)統(tǒng)一的響也不同，因此，分析評價(jià)電能質(zhì)量整體上尚沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而是標(biāo)準(zhǔn)，而是針對不同的擾動(dòng)進(jìn)行不同的處理針對不同的擾動(dòng)進(jìn)行不同的處理。 目前我國已經(jīng)頒布的目前我國已經(jīng)頒布的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)電

7、能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有：有： GB 12325-2003電能質(zhì)量電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差供電電壓允許偏差； GB 12326-2000電能質(zhì)量電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變電壓波動(dòng)和閃變； GB/T 14549-1993電能質(zhì)量電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波公用電網(wǎng)諧波； GB/T 15543-1995電能質(zhì)量電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度三相電壓允許不平衡度； GB/T 15945-1995電能質(zhì)量電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率允許偏差電力系統(tǒng)頻率允許偏差； GB/T 18481-2001電能質(zhì)量電能質(zhì)量 暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓。 電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、保護(hù)電氣環(huán)境、電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是保證

8、電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、保護(hù)電氣環(huán)境、保障電力用戶正常使用電能的基本技術(shù)規(guī)范，是實(shí)施電能質(zhì)量保障電力用戶正常使用電能的基本技術(shù)規(guī)范，是實(shí)施電能質(zhì)量監(jiān)督管理、推廣電能質(zhì)量控制技術(shù)、維護(hù)監(jiān)督管理、推廣電能質(zhì)量控制技術(shù)、維護(hù)供用電雙方供用電雙方合法權(quán)益合法權(quán)益的法律依據(jù)。的法律依據(jù)。 7.17.1電能質(zhì)量概述電能質(zhì)量概述7.1.3 7.1.3 克服電能質(zhì)量擾動(dòng)方法克服電能質(zhì)量擾動(dòng)方法 電能質(zhì)量擾動(dòng)是客觀存在的，它嚴(yán)重干擾著電能質(zhì)量擾動(dòng)是客觀存在的，它嚴(yán)重干擾著用電設(shè)備用電設(shè)備尤其尤其是是信息處理設(shè)備信息處理設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，一方面應(yīng)該的正常運(yùn)行。因此，一方面應(yīng)該規(guī)定電網(wǎng)規(guī)定電網(wǎng)的電的電能質(zhì)量能質(zhì)量擾動(dòng)

9、允許值擾動(dòng)允許值，另一方面，另一方面，用電設(shè)備用電設(shè)備也應(yīng)該具有一定的電也應(yīng)該具有一定的電能質(zhì)量能質(zhì)量擾動(dòng)耐受容限擾動(dòng)耐受容限。以電壓為例：。以電壓為例： （1）電壓容限曲線電壓容限曲線 為了防止為了防止電壓擾動(dòng)電壓擾動(dòng)造成造成計(jì)算機(jī)及其控制裝置的誤計(jì)算機(jī)及其控制裝置的誤動(dòng)和損壞，美國信息技術(shù)動(dòng)和損壞，美國信息技術(shù)工業(yè)協(xié)會(huì)（工業(yè)協(xié)會(huì)（ITIC）提出了）提出了電壓容限曲線電壓容限曲線，如右圖所，如右圖所示。示。 若電壓落在包絡(luò)線內(nèi)陰影部分，若電壓落在包絡(luò)線內(nèi)陰影部分，則該電壓是合格的，否則電壓是則該電壓是合格的，否則電壓是不合格的。該曲線主要與不合格的。該曲線主要與4種典種典型的電壓擾動(dòng)相對應(yīng)，

10、包括電壓型的電壓擾動(dòng)相對應(yīng)，包括電壓跌落、電壓突升、尖峰脈沖和斷跌落、電壓突升、尖峰脈沖和斷電。譬如，按照該曲線，允許電電。譬如，按照該曲線，允許電壓出現(xiàn)壓出現(xiàn)20ms以內(nèi)的短時(shí)斷電、允以內(nèi)的短時(shí)斷電、允許出現(xiàn)持續(xù)許出現(xiàn)持續(xù)1ms但幅值不超過但幅值不超過200的電壓尖峰脈沖、允許長期電的電壓尖峰脈沖、允許長期電壓偏差為壓偏差為 10等。等。7.17.1電能質(zhì)量概述電能質(zhì)量概述7.1.3 7.1.3 克服電能質(zhì)量擾動(dòng)方法克服電能質(zhì)量擾動(dòng)方法 （2）用電設(shè)備抗擾動(dòng)措施）用電設(shè)備抗擾動(dòng)措施 由于發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓是比較理想的，所以，公用電網(wǎng)中的由于發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓是比較理想的，所以，公用電網(wǎng)中的電壓擾

11、動(dòng)主要是電壓擾動(dòng)主要是由負(fù)荷電流擾動(dòng)在電網(wǎng)阻抗上的壓降引起的由負(fù)荷電流擾動(dòng)在電網(wǎng)阻抗上的壓降引起的。第四章給出了供電系統(tǒng)電壓損失的計(jì)算公式：第四章給出了供電系統(tǒng)電壓損失的計(jì)算公式： 對于高壓供電系統(tǒng)而言，系統(tǒng)等效對于高壓供電系統(tǒng)而言，系統(tǒng)等效電抗電抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大于系統(tǒng)等效系統(tǒng)等效電阻電阻。于是，忽略電阻，上式可簡化為：于是，忽略電阻，上式可簡化為：上式表明，上式表明，影響電壓質(zhì)量的主要因素影響電壓質(zhì)量的主要因素有：有： 負(fù)荷無功功率負(fù)荷無功功率或無功變化量越大，對電壓質(zhì)量的影響大；或無功變化量越大，對電壓質(zhì)量的影響大； 電網(wǎng)短路容量電網(wǎng)短路容量越大，則負(fù)荷變化對電網(wǎng)電壓質(zhì)量的影響越越大，則負(fù)荷變

12、化對電網(wǎng)電壓質(zhì)量的影響越小。小。%100%2NUQXPRU%100%100%100%k2N2NSQXUQUQXU7.17.1電能質(zhì)量概述電能質(zhì)量概述7.1.3 7.1.3 克服電能質(zhì)量擾動(dòng)方法克服電能質(zhì)量擾動(dòng)方法 克服的方法：克服的方法： 并聯(lián)無功補(bǔ)償并聯(lián)無功補(bǔ)償可以減小負(fù)荷無功功率或負(fù)荷無功變可以減小負(fù)荷無功功率或負(fù)荷無功變化量；化量； 線路串聯(lián)補(bǔ)償線路串聯(lián)補(bǔ)償則可以降低電網(wǎng)感抗，提高系統(tǒng)短路則可以降低電網(wǎng)感抗，提高系統(tǒng)短路容量。容量。 因此，無功功率補(bǔ)償既是電網(wǎng)因此，無功功率補(bǔ)償既是電網(wǎng)節(jié)能降耗節(jié)能降耗的措施，也是的措施，也是改善電網(wǎng)電能質(zhì)量改善電網(wǎng)電能質(zhì)量的措施之一。的措施之一。 ;dd

13、KSLCxSXXX7.17.1電能質(zhì)量概述電能質(zhì)量概述LQCQQk%100%QUS7.2 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié) 電壓偏差是指電網(wǎng)電壓偏差是指電網(wǎng)實(shí)際電壓實(shí)際電壓偏離偏離電網(wǎng)電網(wǎng)額定電壓額定電壓的程度。的程度。系統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變運(yùn)行方式的改變，或用戶，或用戶負(fù)荷的變化負(fù)荷的變化，都會(huì)使電網(wǎng)上，都會(huì)使電網(wǎng)上某一點(diǎn)的實(shí)際電壓偏離其額定電壓。某一點(diǎn)的實(shí)際電壓偏離其額定電壓。 為了保證供電電壓的質(zhì)量，國標(biāo)為了保證供電電壓的質(zhì)量，國標(biāo) GB12325-2003GB12325-2003電能電能質(zhì)量質(zhì)量 供電電壓允許偏差供電電壓允許偏差中對其有明確的規(guī)定。中對其

14、有明確的規(guī)定。 35kV35kV及以上供電電壓：電壓正、負(fù)偏差絕對值之和為及以上供電電壓：電壓正、負(fù)偏差絕對值之和為1010； 10kV10kV及以下及以下三相三相供電電壓：供電電壓： 7 7； 220V220V單相單相供電電壓：供電電壓：+7+7，-10-10。第七章第七章 電能質(zhì)量的提高與電能節(jié)約電能質(zhì)量的提高與電能節(jié)約2%100NNUUdriUU7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法 第四章我們介紹了電壓偏差與電壓損失概念。減少電壓第四章我們介紹了電壓偏差與電壓損失概念。減少電壓損失就可降低電壓偏差。減少損失就可降低電壓偏差。減少 的方法：的方法： （1）通過導(dǎo)線和電纜）通過導(dǎo)

15、線和電纜截面截面的選擇，可減少的選擇，可減少R0、X0從而減從而減少電壓損失。即限制線路的電壓損失在一定范圍內(nèi)。少電壓損失。即限制線路的電壓損失在一定范圍內(nèi)。 但是，但是，X0受導(dǎo)線截面的影響很小受導(dǎo)線截面的影響很小所以，當(dāng)所以，當(dāng) 時(shí)，時(shí)，S增大，增大，U的下降不大。的下降不大。 （2）采用）采用并聯(lián)補(bǔ)償電容器并聯(lián)補(bǔ)償電容器，以減少，以減少 目的提高功率目的提高功率因數(shù)，以減少因數(shù)，以減少X0經(jīng)濟(jì)上不太合適。經(jīng)濟(jì)上不太合適。 RXUUiq0(lg)avDrX %U001222101011%100%NNNnnRXUUiiiiUUUiiUp Lq L7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)

16、供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)%RXUU （3）提高或降低提高或降低U1以保證以保證U在允許范圍內(nèi)在允許范圍內(nèi) 采用采用分接開關(guān)分接開關(guān)切換一次線圈繞組方式，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓目的，切換一次線圈繞組方式，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓目的，降低工廠電網(wǎng)的電壓偏移。降低工廠電網(wǎng)的電壓偏移。這就是本節(jié)所講的內(nèi)容。這就是本節(jié)所講的內(nèi)容。12%100%NUUUU7.2.1減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法分接開關(guān)分接開關(guān)有載分接開關(guān)有載分接開關(guān)：無勵(lì)磁分接開關(guān)無勵(lì)磁分接開關(guān)(無載調(diào)壓開關(guān)無載調(diào)壓開關(guān))： 在變壓器負(fù)載回路在變壓器負(fù)載回路不斷電的情況下，不斷電的情況下， 改變變壓器線圈有改變變壓器線圈有效匝數(shù)的機(jī)械裝置；效匝數(shù)的機(jī)械裝置；

17、7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法切換開關(guān)分接選擇器7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)有載分接開關(guān)調(diào)壓變壓器組成圖有載分接開關(guān)調(diào)壓變壓器組成圖CMCM型分接開關(guān)型分接開關(guān)10193W10193W分接變換原理圖分接變換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)型分接開關(guān)10193W10193W分接變換原理圖分接變換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電

18、壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)型分接開關(guān)10193W10193W分接變換原理圖分接變換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)型分接開關(guān)10193W10193W分接變換原理圖分接變換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)型

19、分接開關(guān)10193W10193W分接變換原理圖分接變換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)型分接開關(guān)10193W10193W分接變換原理圖分接變換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)型分接開關(guān)10193W10193W分接變換原理圖分接變換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)型

20、分接開關(guān)10193W10193W分接變換原理圖分接變換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)型分接開關(guān)10193W10193W分接變換原理圖分接變換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)型分接開關(guān)10193W10193W分接變換原理圖分接變換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)型

21、分接開關(guān)10193W10193W分接變換原理圖分接變換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)型分接開關(guān)10193W10193W分接變換原理圖分接變換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)切換原理圖型分接開關(guān)切換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)切換原理圖型分接開關(guān)切換原理圖 7

22、.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)切換原理圖型分接開關(guān)切換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)切換原理圖型分接開關(guān)切換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)切換原理圖型分接開關(guān)切換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方

23、法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)切換原理圖型分接開關(guān)切換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)切換原理圖型分接開關(guān)切換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)切換原理圖型分接開關(guān)切換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法CMCM型分接開關(guān)切換原理圖型分接開關(guān)切換原理圖 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓

24、偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.1 減少電壓偏差的方法減少電壓偏差的方法7.2.2變壓器分接頭的選擇變壓器分接頭的選擇（1）電力變壓器的分接頭及調(diào)節(jié)規(guī)律）電力變壓器的分接頭及調(diào)節(jié)規(guī)律10KV10KV0.4KV0.4KVN N2 2N N1 10 0+5+55 5圖圖7 72 2變壓器的分接頭及電壓偏差變壓器的分接頭及電壓偏差U U1 1U U2 27.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié) 一般電力變壓器一次一般電力變壓器一次側(cè)均設(shè)有三個(gè)分接頭如左側(cè)均設(shè)有三個(gè)分接頭如左圖 所 示 （ 無 勵(lì) 磁 分 接 開圖 所 示 （ 無 勵(lì) 磁 分 接 開關(guān)

25、），關(guān)），設(shè)計(jì)者根據(jù)供電系設(shè)計(jì)者根據(jù)供電系統(tǒng)電壓變動(dòng)的情況和企業(yè)統(tǒng)電壓變動(dòng)的情況和企業(yè)用電設(shè)備對電壓水平的要用電設(shè)備對電壓水平的要求，來選擇變壓器分接頭，求，來選擇變壓器分接頭，以保證用電設(shè)備的正常運(yùn)以保證用電設(shè)備的正常運(yùn)行。行。 圖中圖中+5%、0%、-5%分別表示分接頭位置及電壓偏差值。分別表示分接頭位置及電壓偏差值。其物理意義有兩種解釋方法。其物理意義有兩種解釋方法。 7.2.2變壓器分接頭的選擇變壓器分接頭的選擇 一次側(cè)接一次側(cè)接“5 5”分接頭分接頭上，二次繞組的空載電壓上，二次繞組的空載電壓就變?yōu)榫妥優(yōu)?10110，即升高，即升高5 55 51010 U U1 1N N2 2= =

26、不變不變U U2 2NN1 1 物理意義：因?yàn)橐淮尉€圈減少，空載損耗較少，二次物理意義：因?yàn)橐淮尉€圈減少，空載損耗較少，二次電源電壓升高電源電壓升高1122UNUN7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)解釋方法解釋方法1：一次電壓不變，二次電壓有變化（負(fù)載影響）：一次電壓不變，二次電壓有變化（負(fù)載影響） 假設(shè)假設(shè)一次側(cè)輸入電壓不變?yōu)橐淮蝹?cè)輸入電壓不變?yōu)閁N1，即，即100 UN1的電壓的電壓 一次側(cè)接一次側(cè)接“0”分接頭分接頭時(shí)，二次繞組的時(shí)，二次繞組的空載空載電壓為電壓為105UN2 （ UN2線路額定電壓線路額定電壓，如，如35/10.5，10/0.4KV）

27、 目的目的: :抵償變壓器滿載時(shí)，本身的電壓損失。抵償變壓器滿載時(shí)，本身的電壓損失。7.2.2變壓器分接頭的選擇變壓器分接頭的選擇 一次側(cè)接一次側(cè)接“5 5”分接頭分接頭上上 根據(jù)根據(jù) U U1 1N N2 2= =不變不變U U2 2NN1 1 二次側(cè)空載電壓降為二次側(cè)空載電壓降為100100U UN2N2(5(55 50) 0) 物理意義：因?yàn)橐淮尉€圈增加，空載損耗增加，二次電源電物理意義：因?yàn)橐淮尉€圈增加，空載損耗增加，二次電源電壓降低。壓降低。7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)結(jié)論：結(jié)論：5 5二次空載電壓二次空載電壓U UN2N2（線路額定電壓，增

28、加（線路額定電壓，增加0 0） （線路末端電壓比額定值（線路末端電壓比額定值高高時(shí)）時(shí)）0 0 二次空載電壓二次空載電壓105105U UN2N2（增加（增加5 5） （線路末端電壓為正常額定值時(shí)）（線路末端電壓為正常額定值時(shí)）5 5二次空載電壓二次空載電壓110110U UN2N2（增加（增加1010） （線路末端電壓為額定值（線路末端電壓為額定值低低時(shí)）時(shí)）簡單規(guī)律簡單規(guī)律“低了低調(diào)，高了高調(diào)低了低調(diào)，高了高調(diào)” 7.2.2變壓器分接頭的選擇變壓器分接頭的選擇解釋方法解釋方法2 2：一次電壓有變化（電源問題），一次電壓有變化（電源問題），變壓器變壓器二次負(fù)二次負(fù)載不變，即電壓不變。載不變，

29、即電壓不變。 “0” “0”點(diǎn)點(diǎn): : 一次為一次為100100* *U UN1N1，二次為，二次為105105* *U UN2N2 5 5點(diǎn)，相當(dāng)于點(diǎn)，相當(dāng)于N N1 1 根據(jù)根據(jù) 不變不變 , , 相當(dāng)一次電壓減少相當(dāng)一次電壓減少5 5 即：即：95% 95% * *U UN1N1（適合于電源電壓（適合于電源電壓高高時(shí)）時(shí)） “5”點(diǎn)，相當(dāng)于點(diǎn)，相當(dāng)于N1 根據(jù)根據(jù) 不變不變 , 相當(dāng)一次電壓增加相當(dāng)一次電壓增加5 即：即：105% 105% * *U UN1 N1 （適合于電源電壓（適合于電源電壓低低時(shí)）時(shí)） 這才是我們標(biāo)為這才是我們標(biāo)為5，0，5的含義的含義 在下面的計(jì)算中，即用到第一

30、種說法，又用到第二種說明。在下面的計(jì)算中，即用到第一種說法，又用到第二種說明。22UN11UN22UN11UN7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.2變壓器分接頭的選擇變壓器分接頭的選擇35/6.335/6.310.5KV10.5KV （610KV） ( (高壓線路額定電壓高壓線路額定電壓) )6 610KV/0.4KVKV/0.4KVK K （380V380V） ( (低壓線路額定電壓低壓線路額定電壓) )NUaULUTULUKUNU（a點(diǎn)電壓點(diǎn)電壓 ，二次母線）二次母線）（高壓線路電壓損失（高壓線路電壓損失）（車間變壓器電壓損失（車間變壓器電壓損失）

31、（低壓線路電壓損失（低壓線路電壓損失）（ K點(diǎn)電壓，最遠(yuǎn)處用電設(shè)備點(diǎn)電壓，最遠(yuǎn)處用電設(shè)備）圖圖7-3 7-3 系統(tǒng)各點(diǎn)參數(shù)表示圖系統(tǒng)各點(diǎn)參數(shù)表示圖(2) 如何選擇變壓器的分接頭如何選擇變壓器的分接頭某企業(yè)電力系統(tǒng)如下圖：某企業(yè)電力系統(tǒng)如下圖：7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.2變壓器分接頭的選擇變壓器分接頭的選擇 選擇變壓器的分接頭，就是選擇合理的變壓器變比，選擇變壓器的分接頭，就是選擇合理的變壓器變比，分析如下：分析如下： 供電線路的等值電路：供電線路的等值電路：變壓器的設(shè)定變比變壓器的設(shè)定變比k：等值理想變壓器等值理想變壓器LUTULUaUUUK

32、UaLKTLUUUUUUUk7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.2變壓器分接頭的選擇變壓器分接頭的選擇（1）最大負(fù)荷時(shí)最大負(fù)荷時(shí)（通常為額定負(fù)荷）（通常為額定負(fù)荷）最遠(yuǎn)處電壓最遠(yuǎn)處電壓UKmax減減小。小。 下標(biāo)下標(biāo)max表示最大負(fù)荷時(shí)，變壓器、線路等各參數(shù)值，表示最大負(fù)荷時(shí)，變壓器、線路等各參數(shù)值， 其中其中 kmax為最大負(fù)荷時(shí)變壓器實(shí)際變比。為最大負(fù)荷時(shí)變壓器實(shí)際變比。 為了保證為了保證UKmax不變，不變，選擇的選擇的kkmax (k不應(yīng)大于不應(yīng)大于kmax) （因?yàn)?，如果（因?yàn)?，如果kkmax,從上式看出，其從上式看出，其U會(huì)更小。會(huì)更小。

33、） maxmaxmaxmaxmaxmaxmaxmax7-1aLKLTUUUUUUUk（） UUk7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.2變壓器分接頭的選擇變壓器分接頭的選擇（2）最小負(fù)荷時(shí)最小負(fù)荷時(shí)（一般為額定負(fù)荷（一般為額定負(fù)荷25）最遠(yuǎn)處電壓最遠(yuǎn)處電壓UKmin增加。增加。 下標(biāo)下標(biāo)min標(biāo)示最小負(fù)荷時(shí)，變壓器、線路等各參數(shù)值，標(biāo)示最小負(fù)荷時(shí)，變壓器、線路等各參數(shù)值， 其中其中 kmin為最小負(fù)荷時(shí)變壓器實(shí)際變比。為最小負(fù)荷時(shí)變壓器實(shí)際變比。 為了保證為了保證UKmin不變，不變，選擇的選擇的kkmin（k應(yīng)大于等于應(yīng)大于等于kmin） （因?yàn)?，如?/p>

34、（因?yàn)?，如果kk13.87.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)minminminminminminmin5700 75min399 3.8 4.513.8aLKLTUUUUUUUk7.2.2變壓器分接頭的選擇變壓器分接頭的選擇 也就是說在變壓器投入運(yùn)行前，將變壓器一次側(cè)分接頭也就是說在變壓器投入運(yùn)行前，將變壓器一次側(cè)分接頭調(diào)到調(diào)到5的位置，的位置，這樣不論該企業(yè)在最大負(fù)荷還是最小負(fù)這樣不論該企業(yè)在最大負(fù)荷還是最小負(fù)荷，均能滿足電壓水平的要求荷，均能滿足電壓水平的要求。（2）計(jì)算在）計(jì)算在所選定的所選定的k值值下，在最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時(shí)的下，在最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時(shí)

35、的電壓偏差值。電壓偏差值。 方法方法1：利用公式計(jì)算：利用公式計(jì)算 最大負(fù)荷時(shí)最大負(fù)荷時(shí) 則則 maxmaxmaxmaxmax:aLUUKLTkUUU即maxmaxmaxmaxmaxaLUUKLTkUUU 6180 30014.2515.2 18411.333.2378.1V7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)maxmaxmaxmaxmaxmaxmaxmax7-1aLKLTUUUUUUUk（）7.2.2變壓器分接頭的選擇變壓器分接頭的選擇電壓偏差百分?jǐn)?shù)為：電壓偏差百分?jǐn)?shù)為： 最小負(fù)荷時(shí)，同理最小負(fù)荷時(shí)，同理 電壓偏移百分?jǐn)?shù)為：電壓偏移百分?jǐn)?shù)為：378.1 38

36、01.9max380380%1001000.5KU minminminminminaLUUKLTkUUU5700 7514.253.84.5386.18V386.18 380min380%1001.625KU 7.2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)電壓偏差及其調(diào)節(jié)7.2.2變壓器分接頭的選擇變壓器分接頭的選擇方法方法2：填表直接計(jì)算：填表直接計(jì)算 變壓器分接頭變壓器分接頭接接5點(diǎn)點(diǎn)（第一種說法，即一次電壓不變）（第一種說法，即一次電壓不變） 在變壓器一次電壓為在變壓器一次電壓為 時(shí)，二次空載電壓升高時(shí)，二次空載電壓升高10 將此值填入電壓水平表的將此值填入電壓水平表的“變壓器空載時(shí)的電壓升高變壓器空載時(shí)的電壓升高”列中。列中。 最大負(fù)荷時(shí)最大負(fù)荷時(shí)（第（第1行各列值相加）行各列值相加）： 35104.54.0=0.5 最小負(fù)荷時(shí)：最小負(fù)荷時(shí)： 填入表中填入表中 5 51.251.251010