電力系統(tǒng)無功平衡與電壓調(diào)整

1、第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整6 電力系統(tǒng)的電壓與無功功率電力系統(tǒng)的電壓與無功功率6.1 6.1 概述概述6.2 6.2 無功功率平衡無功功率平衡6.3 6.3 電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整6.1 概述概述一、電壓偏移的影響一、電壓偏移的影響對(duì)生產(chǎn)、生活的影響對(duì)生產(chǎn)、生活的影響 影響用電設(shè)備的運(yùn)行性能，亦即技術(shù)、影響用電設(shè)備的運(yùn)行性能，亦即技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：影響照明和電熱設(shè)備的效率或壽命；影響照明和電熱設(shè)備的效率或壽命；異步電動(dòng)機(jī)的異步電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩即功率最大轉(zhuǎn)矩即功率/

2、 /出力出力，與其，與其端電壓端電壓的平方成正比的平方成正比；影響電動(dòng)機(jī)的絕緣（發(fā)熱老化或燒毀）；影響電動(dòng)機(jī)的絕緣（發(fā)熱老化或燒毀）；影響電子設(shè)備的穩(wěn)定工作以及壽命。影響電子設(shè)備的穩(wěn)定工作以及壽命。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整概述概述對(duì)電力系統(tǒng)的影響：對(duì)電力系統(tǒng)的影響：低壓運(yùn)行降低系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；低壓運(yùn)行降低系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；負(fù)荷功率一定的情況下，低壓會(huì)使機(jī)組、變負(fù)荷功率一定的情況下，低壓會(huì)使機(jī)組、變壓器、線路過流，進(jìn)而過熱；壓器、線路過流，進(jìn)而過熱；影響汽輪機(jī)、鍋爐的正常工作；影響汽輪機(jī)、鍋爐的正常工作；過高電壓危害設(shè)備絕緣。過高電壓危害設(shè)備

3、絕緣。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整概述概述對(duì)額定電壓為對(duì)額定電壓為UN的各級(jí)電網(wǎng)，國家的各級(jí)電網(wǎng)，國家允許允許一定的一定的電壓電壓偏移偏移，即允許電壓有一定波動(dòng)。即允許電壓有一定波動(dòng)。 正常情況下：正常情況下： 事故情況下：事故情況下：可在上述基礎(chǔ)上再加可在上述基礎(chǔ)上再加5%5%，但正的最大偏移不能超，但正的最大偏移不能超過過10%10%。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整n 綜合無功負(fù)荷的電壓靜態(tài)特性綜合無功負(fù)荷的電壓靜態(tài)特性-用電設(shè)備用電設(shè)備實(shí)際取用的無功功率隨系統(tǒng)電壓變化的關(guān)系。實(shí)際取用的無功功率隨系統(tǒng)電壓變化的關(guān)

4、系。實(shí)際運(yùn)行情況表明：實(shí)際運(yùn)行情況表明：無功負(fù)荷對(duì)電壓無功負(fù)荷對(duì)電壓的變動(dòng)的變動(dòng)更敏更敏感感( (相對(duì)有功負(fù)荷而言相對(duì)有功負(fù)荷而言) )。系統(tǒng)所能提供的無系統(tǒng)所能提供的無功功率越少，負(fù)荷運(yùn)功功率越少，負(fù)荷運(yùn)行的電壓水平將越低。行的電壓水平將越低。概述概述二、無功功率與系統(tǒng)電壓的關(guān)系二、無功功率與系統(tǒng)電壓的關(guān)系第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整概述概述要維持負(fù)荷點(diǎn)一定的電壓水要維持負(fù)荷點(diǎn)一定的電壓水平，須向負(fù)荷提供其所需無功；平，須向負(fù)荷提供其所需無功；換言之，換言之，無功平衡無功平衡決定系統(tǒng)決定系統(tǒng)的的運(yùn)行電壓水平運(yùn)行電壓水平; ;若系統(tǒng)中若系統(tǒng)中無功電源相對(duì)

5、無功無功電源相對(duì)無功負(fù)荷不足，負(fù)荷不足，負(fù)荷的端電壓會(huì)被負(fù)荷的端電壓會(huì)被迫降低（迫降低（“犧牲電壓水平犧牲電壓水平”），），以求達(dá)到新的無功平衡以求達(dá)到新的無功平衡; ;須具備須具備足夠的無功電源足夠的無功電源，才能在允許電壓偏移，才能在允許電壓偏移范圍內(nèi)保持無功平衡，范圍內(nèi)保持無功平衡，維持所要求的電壓水平維持所要求的電壓水平。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整6.2 無功功率平衡無功功率平衡一、無功負(fù)荷一、無功負(fù)荷除白熾燈和電阻加熱設(shè)備外的其它用電除白熾燈和電阻加熱設(shè)備外的其它用電設(shè)備，以異步電動(dòng)機(jī)為主。設(shè)備，以異步電動(dòng)機(jī)為主。（P P一定時(shí)，提高負(fù)荷的功

6、率因數(shù)，可減少一定時(shí)，提高負(fù)荷的功率因數(shù)，可減少無功負(fù)荷功率。無功負(fù)荷功率。）二、無功損耗二、無功損耗主要為主要為線路線路和和變壓器變壓器的無功損耗的無功損耗 ；小部分并聯(lián)電抗器小部分并聯(lián)電抗器的無功損耗的無功損耗 用以吸取輕載線路過剩的感性無功，對(duì)高壓遠(yuǎn)距離輸電有益用以吸取輕載線路過剩的感性無功，對(duì)高壓遠(yuǎn)距離輸電有益降低過電壓。降低過電壓。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整無功功率平衡無功功率平衡變壓器的無功損耗，變壓器的無功損耗，包括：包括：勵(lì)磁損耗勵(lì)磁損耗-近似等于近似等于空載電流百分?jǐn)?shù)空載電流百分?jǐn)?shù)，約，約12（其（其對(duì)額定容量的百分?jǐn)?shù)對(duì)額定容量的百分

7、數(shù) ）。）。繞組漏抗損耗繞組漏抗損耗-具體與變壓器所帶負(fù)荷大小有關(guān)；具體與變壓器所帶負(fù)荷大小有關(guān)；當(dāng)變壓器滿載時(shí)，近似等于當(dāng)變壓器滿載時(shí)，近似等于短路電壓百分值短路電壓百分值，約，約10。若一臺(tái)變壓器的若一臺(tái)變壓器的I0%1.5，Uk%10.5，則由上式可知：，則由上式可知：其額定滿載運(yùn)行時(shí)，無功損耗為其額定滿載運(yùn)行時(shí)，無功損耗為12的的SN ，不很大；不很大；但對(duì)但對(duì)多級(jí)網(wǎng)絡(luò)多級(jí)網(wǎng)絡(luò)，其總的無功損耗可能，其總的無功損耗可能會(huì)超過會(huì)超過50%，遠(yuǎn)大于，遠(yuǎn)大于有功損耗。有功損耗。var100%var100%20MSSSuQMSIQNNkZTNYT第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功

8、功率平衡及電壓調(diào)整無功功率平衡無功功率平衡電力線路的無功損耗電力線路的無功損耗 ，包括：，包括：串聯(lián)電抗中的串聯(lián)電抗中的無功功率損耗無功功率損耗（感性）（感性）并聯(lián)電納中的并聯(lián)電納中的充電功率充電功率（容性，（容性，看作無功損耗時(shí)看作無功損耗時(shí)應(yīng)取負(fù)號(hào)應(yīng)取負(fù)號(hào)）。）。jB/2R+jXP2+jQ2P1+jQ1jB/2V1V2第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整無功功率平衡無功功率平衡阻性阻性，線路無損，線路無損容性容性，無功電源，無功電源感性感性，無功負(fù)荷，無功負(fù)荷BUQXUQPXIQLCLX222223)(22212UUBjB/2R+jXP2+jQ2P1+jQ1

9、jB/2V1V2第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整無功功率平衡無功功率平衡三、無功電源三、無功電源主要包括：主要包括：同步發(fā)電機(jī)以及同步發(fā)電機(jī)以及過勵(lì)運(yùn)行過勵(lì)運(yùn)行的同步電動(dòng)的同步電動(dòng)機(jī)機(jī)靜電電容器靜電電容器靜止無功補(bǔ)償器靜止無功補(bǔ)償器110KV及以上線路的充電功率及以上線路的充電功率惟一的有功電源，最基本的無功電源。惟一的有功電源，最基本的無功電源。無功補(bǔ)償裝置無功補(bǔ)償裝置第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整無功電源無功電源1、發(fā)電機(jī)：、發(fā)電機(jī)：可通過改變功率因數(shù)，可通過改變功率因數(shù)，“適當(dāng)適當(dāng)”調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的無功功率輸出。調(diào)節(jié)發(fā)

10、電機(jī)的無功功率輸出。機(jī)組可發(fā)出的無功范圍是有限的：機(jī)組可發(fā)出的無功范圍是有限的：前提前提有功備用充分、有功平衡滿足有功備用充分、有功平衡滿足受受P-Q運(yùn)行極限的限制運(yùn)行極限的限制第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整無功電源無功電源功率因數(shù)的改變受功率因數(shù)的改變受額定視在功率、額定視在功率、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流和有功輸出轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流和有功輸出的限制，范的限制，范圍有限；圍有限；同時(shí)，發(fā)電機(jī)只有在同時(shí)，發(fā)電機(jī)只有在額定狀態(tài)額定狀態(tài)運(yùn)行，運(yùn)行，定、轉(zhuǎn)子電流才能利用充分。定、轉(zhuǎn)子電流才能利用充分。發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功可調(diào)；發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功可調(diào)；但若機(jī)組非額定狀態(tài)運(yùn)行，其容量但若機(jī)組

11、非額定狀態(tài)運(yùn)行，其容量不能充分利用不能充分利用-盡量少用發(fā)電機(jī)調(diào)發(fā)盡量少用發(fā)電機(jī)調(diào)發(fā)功；功；若確實(shí)需要時(shí)，利用若確實(shí)需要時(shí)，利用靠近負(fù)荷中心靠近負(fù)荷中心的發(fā)電機(jī)多發(fā)無功，使得無功盡快的發(fā)電機(jī)多發(fā)無功，使得無功盡快就就地平衡，提高電壓水平地平衡，提高電壓水平。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整無功電源無功電源2、電力、電力/靜電電容器靜電電容器 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：損耗小，投資省，運(yùn)行靈活，維護(hù)方便，適于損耗小，投資省，運(yùn)行靈活，維護(hù)方便，適于集中或分散使用。集中或分散使用。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)性能差當(dāng)電壓下降時(shí)，其無功輸出不調(diào)節(jié)性能差當(dāng)電壓下降時(shí)，其無功輸出不能增加，反

12、而減少能增加，反而減少-負(fù)調(diào)節(jié)效應(yīng)負(fù)調(diào)節(jié)效應(yīng)；只能只能成組投入或切除成組投入或切除運(yùn)行，運(yùn)行，不能平滑調(diào)壓（不能平滑調(diào)壓（為為階躍式調(diào)壓）階躍式調(diào)壓）。2Ij CUQUIjUC 第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整無功電源無功電源3、靜止（無功）補(bǔ)償器靜止（無功）補(bǔ)償器（SVC）FACTS的一員，的一員，由由特種電抗器和電容器特種電抗器和電容器組成，是一種并聯(lián)聯(lián)接的動(dòng)態(tài)無功組成，是一種并聯(lián)聯(lián)接的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置。補(bǔ)償裝置。n基本工作原理：基本工作原理：n電容器電容器發(fā)出發(fā)出可調(diào)（可調(diào)（TSCTSC型）或固定的無功功率（型）或固定的無功功率（TCRTCR型）；型）

13、；n電抗器則根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)節(jié)其電抗器則根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)節(jié)其吸收吸收的無功功率；的無功功率；n兩者配合響應(yīng)負(fù)荷變化，相應(yīng)改變無功輸出兩者配合響應(yīng)負(fù)荷變化，相應(yīng)改變無功輸出大小及大小及方向方向，從而穩(wěn)定或調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓。，從而穩(wěn)定或調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：n可充當(dāng)可充當(dāng)無功電源和負(fù)荷無功電源和負(fù)荷的雙重角色；的雙重角色；n調(diào)節(jié)性能好、迅速；調(diào)節(jié)性能好、迅速；n靜止元件、工作可靠。靜止元件、工作可靠。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整無功電源無功電源4 4、高壓輸電線路的充電功率、高壓輸電線路的充電功率 高壓及超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路高壓及超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路可能可能是

14、一種是一種數(shù)量數(shù)量可觀的無功功率電源可觀的無功功率電源。線路在系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)究竟是充當(dāng)線路在系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)究竟是充當(dāng)無功負(fù)載無功負(fù)載還是還是無功電源無功電源，受三個(gè)因素影響：，受三個(gè)因素影響：運(yùn)行電壓等級(jí)、長度及傳輸功率大小運(yùn)行電壓等級(jí)、長度及傳輸功率大小第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無功功率電力系統(tǒng)的無功功率四、無功功率的平衡方程四、無功功率的平衡方程平衡方程式：平衡方程式：無功備用容量，一般為最大無功負(fù)荷的無功備用容量，一般為最大無功負(fù)荷的78%，以防止系統(tǒng)無功負(fù)荷增大時(shí)，電壓，以防止系統(tǒng)無功負(fù)荷增大時(shí)，電壓水平的下降。水平的下降。無功平衡，特指

15、在一定節(jié)點(diǎn)電壓下的平衡。無功平衡，特指在一定節(jié)點(diǎn)電壓下的平衡。而系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)眾多，無功的平衡不只是全系統(tǒng)的，還需要各而系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)眾多，無功的平衡不只是全系統(tǒng)的，還需要各地區(qū)就地平衡。地區(qū)就地平衡。RPLDGCQQQQQ)(第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整若若無功電源不充足，將導(dǎo)無功電源不充足，將導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)電壓下降致節(jié)點(diǎn)電壓下降此時(shí)，無功負(fù)荷及損耗的需此時(shí)，無功負(fù)荷及損耗的需求相應(yīng)下降，從而達(dá)到低電求相應(yīng)下降，從而達(dá)到低電壓下的無功平衡壓下的無功平衡-無功無功負(fù)荷的電壓靜特性負(fù)荷的電壓靜特性 故而，除了充分利用故而，除了充分利用發(fā)電發(fā)電機(jī)的無功功率機(jī)的無功功率外，系統(tǒng)

16、常外，系統(tǒng)常需要進(jìn)行需要進(jìn)行無功補(bǔ)償無功補(bǔ)償來維持來維持無功平衡無功平衡 維持符合要維持符合要求的電壓水平。求的電壓水平。電力系統(tǒng)的無功功率電力系統(tǒng)的無功功率第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無功功率電力系統(tǒng)的無功功率-小結(jié)小結(jié)n總之，無功平衡是一個(gè)比有功平衡更復(fù)雜總之，無功平衡是一個(gè)比有功平衡更復(fù)雜的問題。的問題。 n不僅要考慮總的無功功率平衡，還要考慮不僅要考慮總的無功功率平衡，還要考慮分地區(qū)的無功平衡，還要計(jì)及超高壓線路充分地區(qū)的無功平衡，還要計(jì)及超高壓線路充電功率、網(wǎng)損、線路改造、投運(yùn)、新變壓器電功率、網(wǎng)損、線路改造、投運(yùn)、新變壓器投運(yùn)及大用

17、戶各種對(duì)無功平衡的影響。投運(yùn)及大用戶各種對(duì)無功平衡的影響。n系統(tǒng)一般需按系統(tǒng)一般需按無功功率就地平衡無功功率就地平衡的原則進(jìn)的原則進(jìn)行行無功補(bǔ)償無功補(bǔ)償。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無功功率電力系統(tǒng)的無功功率-小結(jié)小結(jié)無功功率對(duì)電壓有決定性的影響無功功率是引起電壓損耗的主要內(nèi)容無功功率的遠(yuǎn)距離傳輸和就地平衡節(jié)點(diǎn)電壓有效值的大小對(duì)無功功率分布起決定性作用無功功率和電壓的關(guān)系第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整6.3 電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整一、造成用戶端電壓偏移的原因一、造成用戶端電壓偏移的原因-電壓損

18、耗的大小電壓損耗的大小n影響影響電壓損耗大小變化的電壓損耗大小變化的因素因素：負(fù)荷大小的改變負(fù)荷大小的改變-P-P、Q Q。個(gè)別個(gè)別設(shè)備設(shè)備因檢修或故障因檢修或故障停運(yùn)停運(yùn)，導(dǎo)致的電網(wǎng)阻抗參，導(dǎo)致的電網(wǎng)阻抗參數(shù)的改變，進(jìn)而造成電壓損耗的改變數(shù)的改變，進(jìn)而造成電壓損耗的改變-R-R、X X。系統(tǒng)接線方式的改變系統(tǒng)接線方式的改變-功率分布及阻抗改變。功率分布及阻抗改變。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整二、二、中樞點(diǎn)的電壓管理中樞點(diǎn)的電壓管理（電壓）（電壓）中樞點(diǎn)中樞點(diǎn)系統(tǒng)中選定進(jìn)行電壓監(jiān)視、控制和調(diào)系統(tǒng)中選定進(jìn)行電壓監(jiān)視、控制

19、和調(diào)整的母線節(jié)點(diǎn)。整的母線節(jié)點(diǎn)。（代表性的負(fù)荷點(diǎn)，重要的電壓支撐點(diǎn)）（代表性的負(fù)荷點(diǎn)，重要的電壓支撐點(diǎn)）一般選擇下列母線為電壓中樞點(diǎn)：一般選擇下列母線為電壓中樞點(diǎn)：1)1) 區(qū)域性水、火電廠的高壓母線；區(qū)域性水、火電廠的高壓母線；2)2) 樞紐變電站二次母線；樞紐變電站二次母線；3)3) 有大量地方負(fù)荷的機(jī)壓母線有大量地方負(fù)荷的機(jī)壓母線。一般：中樞點(diǎn)設(shè)置數(shù)量不少于一般：中樞點(diǎn)設(shè)置數(shù)量不少于 全網(wǎng)全網(wǎng)220KV220KV及以上電壓等級(jí)變及以上電壓等級(jí)變 電所總數(shù)的電所總數(shù)的7 7。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整 逆調(diào)壓模式 順調(diào)壓模式 恒調(diào)壓模式 順調(diào)壓模式

20、電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整中樞點(diǎn)的三種調(diào)壓方式：（1 1）順調(diào)壓順調(diào)壓大負(fù)荷大負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)母線電壓時(shí)允許中樞點(diǎn)母線電壓略低略低，小負(fù)荷時(shí)小負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)母線電壓允許中樞點(diǎn)母線電壓略高略高。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整中樞點(diǎn)的三種調(diào)壓方式： 逆調(diào)壓模式 順調(diào)壓模式 恒調(diào)壓模式 逆調(diào)壓模式電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整（2 2）逆調(diào)壓逆調(diào)壓大負(fù)荷時(shí)升高中樞點(diǎn)母線電壓，大負(fù)荷時(shí)升高中樞點(diǎn)母線電壓，小負(fù)荷時(shí)降低中樞點(diǎn)母線電壓。小負(fù)荷時(shí)降低中樞點(diǎn)母線電壓。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整 逆調(diào)壓模式 順調(diào)壓

21、模式 恒調(diào)壓模式 恒調(diào)壓模式電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整中樞點(diǎn)的三種調(diào)壓方式：（2 2）恒調(diào)壓恒調(diào)壓任何負(fù)荷下，中樞點(diǎn)母線電壓基本任何負(fù)荷下，中樞點(diǎn)母線電壓基本不變。不變。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整三、電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施三、電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施（一）系統(tǒng)調(diào)壓的基本措施（一）系統(tǒng)調(diào)壓的基本措施第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系統(tǒng)中的電壓管理電力系統(tǒng)中的電壓管理第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整1、發(fā)電機(jī)調(diào)壓、發(fā)電機(jī)調(diào)壓改變發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流，可

22、以改變其端電壓改變發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流，可以改變其端電壓（5 5范圍內(nèi)），從而調(diào)整母線電壓。范圍內(nèi)），從而調(diào)整母線電壓。 適用于直接用發(fā)電機(jī)電壓向用戶供電的小系統(tǒng)適用于直接用發(fā)電機(jī)電壓向用戶供電的小系統(tǒng)中、線路不長。中、線路不長。 易于逆調(diào)壓。易于逆調(diào)壓。 單電源發(fā)電機(jī)進(jìn)行逆調(diào)壓前后的網(wǎng)絡(luò)電壓分布情單電源發(fā)電機(jī)進(jìn)行逆調(diào)壓前后的網(wǎng)絡(luò)電壓分布情況分析：況分析：第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整機(jī)組電壓恒定機(jī)組電壓恒定，最大、最小負(fù)荷時(shí)，機(jī)端母線至末端負(fù)荷點(diǎn)的，最大、最小負(fù)荷時(shí)，機(jī)端母線至末端負(fù)荷點(diǎn)的電壓電壓損耗分別為損耗分別為20%和和8%，末端電壓波動(dòng)范圍為末端電壓波

23、動(dòng)范圍為12%；若機(jī)組進(jìn)行逆調(diào)壓：若機(jī)組進(jìn)行逆調(diào)壓： 最最大負(fù)荷大負(fù)荷時(shí)，機(jī)端電壓時(shí)，機(jī)端電壓升高升高5% UN ，最，最小負(fù)荷小負(fù)荷時(shí)為時(shí)為UN ，末端負(fù)荷電壓將分別為末端負(fù)荷電壓將分別為0.95和和1.02 UN ，達(dá)到電壓質(zhì)量要求達(dá)到電壓質(zhì)量要求。發(fā)電機(jī)調(diào)壓發(fā)電機(jī)調(diào)壓第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整發(fā)電機(jī)調(diào)壓發(fā)電機(jī)調(diào)壓注注 意：意：機(jī)端電壓調(diào)整能力有限，不能超出機(jī)端電壓調(diào)整能力有限，不能超出5%，難以滿足，難以滿足遠(yuǎn)方負(fù)荷要求：即一般單靠發(fā)電機(jī)調(diào)壓，不適于較遠(yuǎn)方負(fù)荷要求：即一般單靠發(fā)電機(jī)調(diào)壓，不適于較長線路、多電壓級(jí)的供電系統(tǒng)。長線路、多電壓級(jí)的供電系

24、統(tǒng)。若電壓質(zhì)量不能滿足要求，必須配合其它調(diào)壓措若電壓質(zhì)量不能滿足要求，必須配合其它調(diào)壓措施。施。因此，發(fā)電機(jī)調(diào)壓因此，發(fā)電機(jī)調(diào)壓能力有限，但經(jīng)濟(jì)方便能力有限，但經(jīng)濟(jì)方便，一，一般為輔助調(diào)壓措施。般為輔助調(diào)壓措施。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整2、改變變壓器變比（分接頭）調(diào)壓改變變比調(diào)壓改變變比調(diào)壓實(shí)質(zhì)上就是根據(jù)調(diào)壓要求適當(dāng)實(shí)質(zhì)上就是根據(jù)調(diào)壓要求適當(dāng)選擇分接頭電壓選擇分接頭電壓。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整改變變壓器分接頭（變比）調(diào)壓（1）降壓變壓器分接頭的選擇）降壓變壓器分接頭的選擇即低壓繞組額定電壓即低壓繞組額定電

25、壓第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整改變變壓器分接頭（變比）調(diào)壓 顯然，當(dāng)變壓器顯然，當(dāng)變壓器通過不同負(fù)荷功率時(shí)通過不同負(fù)荷功率時(shí)，其，其高壓側(cè)電壓、高壓側(cè)電壓、電壓損耗及低壓側(cè)實(shí)際運(yùn)行電壓均會(huì)相應(yīng)改變電壓損耗及低壓側(cè)實(shí)際運(yùn)行電壓均會(huì)相應(yīng)改變。 然而，普通變壓器須然而，普通變壓器須停電才能換分接頭停電才能換分接頭，即正常運(yùn)行時(shí)，即正常運(yùn)行時(shí)，無論負(fù)荷如何變化，只能使用無論負(fù)荷如何變化，只能使用一個(gè)固定的分接頭一個(gè)固定的分接頭。 故選定的分接頭應(yīng)故選定的分接頭應(yīng)兼顧各種負(fù)荷水平兼顧各種負(fù)荷水平！第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整

26、改變變壓器分接頭（變比）調(diào)壓即選最接近的！即選最接近的！第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整小結(jié)：小結(jié)：降壓變壓器分接頭的選擇降壓變壓器分接頭的選擇- -求解步驟求解步驟如下：如下：1 1、根據(jù)最大和最小負(fù)荷的運(yùn)行情況，求出其一次側(cè)電、根據(jù)最大和最小負(fù)荷的運(yùn)行情況，求出其一次側(cè)電壓壓 和和 ，以及通過變壓器的負(fù)荷，以及通過變壓器的負(fù)荷 ， 求取變壓器的電壓損耗求取變壓器的電壓損耗 。2 2、套用公式分別計(jì)算最大和最小負(fù)荷時(shí)的分接頭選擇、套用公式分別計(jì)算最大和最小負(fù)荷時(shí)的分接頭選擇1maxu1minumaxmaxPjQmaxmin,VV改變變壓器分接頭（變比）調(diào)壓

27、1maxmax1 max22 maxtNVVVVV 1minmin1 min22 mintNVVVVV 第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整4 4、選擇鄰近的分接頭作為所選接頭、選擇鄰近的分接頭作為所選接頭 3 3、取其算數(shù)平均值、取其算數(shù)平均值11m ax1m in1()2tttVVV5 5、套用低壓則電壓計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)算、套用低壓則電壓計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)算1 m axm ax2 m ax21TNtVVVVV 1minmin2 min21TNtVVVVV 改變變壓器分接頭（變比）調(diào)壓第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整改變變壓器分接

28、頭（變比）調(diào)壓（與降壓變類似）（與降壓變類似）（2）普通雙繞組變壓器：）普通雙繞組變壓器：升壓變升壓變?nèi)鐖D所示，此時(shí)功率方向從低壓側(cè)送往高壓側(cè)，如圖所示，此時(shí)功率方向從低壓側(cè)送往高壓側(cè)，故故前公式中的前公式中的U應(yīng)反號(hào)應(yīng)反號(hào)，即應(yīng)將電壓損耗和高，即應(yīng)將電壓損耗和高壓側(cè)電壓相加。壓側(cè)電壓相加。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整改變變壓器分接頭（變比）調(diào)壓此處的此處的UNL一般為一般為發(fā)電機(jī)額定電壓。發(fā)電機(jī)額定電壓。實(shí)際應(yīng)用公式計(jì)算時(shí)，要注意三點(diǎn)：實(shí)際應(yīng)用公式計(jì)算時(shí)，要注意三點(diǎn)：功率流動(dòng)的方向、已知的功率處于哪一側(cè)、功率流動(dòng)的方向、已知的功率處于哪一側(cè)、是否考慮功

29、率損耗。是否考慮功率損耗。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整三繞組變壓器分接頭的選擇三繞組變壓器分接頭的選擇（類似雙繞變，算兩次。）（類似雙繞變，算兩次。） 將高低繞組看作雙繞組，確定高繞組接頭將高低繞組看作雙繞組，確定高繞組接頭 將高中繞組看作雙繞組，確定中繞組分接將高中繞組看作雙繞組，確定中繞組分接頭位置。頭位置。改變變壓器分接頭（變比）調(diào)壓第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整改變變壓器分接頭（變比）調(diào)壓第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整改變變壓器分接頭（變比）調(diào)壓第六章第六章電力系無功功率

30、平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整改變變壓器分接頭（變比）調(diào)壓第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整（1 1）采用分接頭調(diào)壓，不能改變電壓損耗的數(shù)值，也不能）采用分接頭調(diào)壓，不能改變電壓損耗的數(shù)值，也不能改變負(fù)荷變化時(shí)次級(jí)電壓的變化幅度；改變負(fù)荷變化時(shí)次級(jí)電壓的變化幅度；通過對(duì)變比的適當(dāng)選擇，只能把這一電壓變化幅度對(duì)于次級(jí)通過對(duì)變比的適當(dāng)選擇，只能把這一電壓變化幅度對(duì)于次級(jí)額定電壓的相對(duì)位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。額定電壓的相對(duì)位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。（2 2）如果計(jì)及變壓器電壓損耗在內(nèi)的總損耗，最大和最?。┤绻?jì)及變壓器電壓損耗在內(nèi)的總損耗，最大和最小負(fù)荷時(shí)的電壓變

31、化幅度超過了分接頭的可能調(diào)整范圍，則此負(fù)荷時(shí)的電壓變化幅度超過了分接頭的可能調(diào)整范圍，則此時(shí)要裝設(shè)帶負(fù)荷調(diào)壓的變壓器或采用其它調(diào)壓措施時(shí)要裝設(shè)帶負(fù)荷調(diào)壓的變壓器或采用其它調(diào)壓措施。 有載調(diào)壓變壓器（加壓調(diào)壓變壓器） 1、 目前國內(nèi)外廣泛采用。這種變壓器的高壓側(cè)有可調(diào)節(jié)分接頭的調(diào)壓繞組，能在帶負(fù)荷時(shí)改變分接頭，調(diào)壓范圍較大，一般在15%以上。 2、 價(jià)格較貴，一般只用于樞紐變電所。改變變壓器分接頭（變比）調(diào)壓第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整P P和和Q Q的傳輸都將導(dǎo)致電壓損耗；的傳輸都將導(dǎo)致電壓損耗；然而，系統(tǒng)的根本目的即最大限度傳送然而，系統(tǒng)的根本目的即最

32、大限度傳送P P；故故減小電壓損耗，主要應(yīng)從無功的調(diào)整入手減小電壓損耗，主要應(yīng)從無功的調(diào)整入手。雖然無功功率的產(chǎn)生基本上不消耗能源，但無功雖然無功功率的產(chǎn)生基本上不消耗能源，但無功的沿輸電線傳輸卻會(huì)引起有功及電壓的損耗。的沿輸電線傳輸卻會(huì)引起有功及電壓的損耗。3、改變電網(wǎng)的無功分布調(diào)壓、改變電網(wǎng)的無功分布調(diào)壓由前述，電壓損耗主要為：由前述，電壓損耗主要為：合理在負(fù)荷端配置無功功率補(bǔ)償設(shè)備，以合理在負(fù)荷端配置無功功率補(bǔ)償設(shè)備，以就近就近補(bǔ)償補(bǔ)償無功。無功。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整改變電網(wǎng)的無功分布調(diào)壓改變電網(wǎng)的無功分布調(diào)壓注意：注意：無功補(bǔ)償調(diào)壓的效果

33、與網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)及負(fù)荷情況有關(guān)。無功補(bǔ)償調(diào)壓的效果與網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)及負(fù)荷情況有關(guān)。 由由 只有對(duì)只有對(duì)高壓電網(wǎng)、導(dǎo)線截面大，高壓電網(wǎng)、導(dǎo)線截面大，RX時(shí)時(shí)，無功，無功引起的電壓損耗才為主，此時(shí)利用改變電網(wǎng)無功分引起的電壓損耗才為主，此時(shí)利用改變電網(wǎng)無功分布的調(diào)壓方法布的調(diào)壓方法效果才明顯效果才明顯。 否則，對(duì)于否則，對(duì)于截面不大的架空導(dǎo)線和電纜線路截面不大的架空導(dǎo)線和電纜線路，該，該調(diào)壓方法并調(diào)壓方法并不合適不合適。第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整改變電網(wǎng)無功分布調(diào)壓改變電網(wǎng)無功分布調(diào)壓(高壓電網(wǎng)效果明顯高壓電網(wǎng)效果明顯)未補(bǔ)償時(shí)，變未補(bǔ)償時(shí)，變電所低壓側(cè)母電所低壓側(cè)母

34、線電壓歸算到線電壓歸算到高壓側(cè)的值高壓側(cè)的值第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整改變電網(wǎng)無功分布調(diào)壓改變電網(wǎng)無功分布調(diào)壓補(bǔ)償后低壓側(cè)實(shí)際保持的運(yùn)行電壓補(bǔ)償后低壓側(cè)實(shí)際保持的運(yùn)行電壓（6-9）進(jìn)而，補(bǔ)償容量為：進(jìn)而，補(bǔ)償容量為：第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整改變電網(wǎng)無功分布調(diào)壓改變電網(wǎng)無功分布調(diào)壓即按最小負(fù)荷時(shí)無即按最小負(fù)荷時(shí)無補(bǔ)償考慮補(bǔ)償考慮第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整改變電網(wǎng)無功分布調(diào)壓改變電網(wǎng)無功分布調(diào)壓即在第一步已考慮變壓器調(diào)壓后即在第一步已考慮變壓器調(diào)壓后第六章第六章電力系無功

35、功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整4、改變輸電線路參數(shù)調(diào)壓、改變輸電線路參數(shù)調(diào)壓低壓電網(wǎng)中：低壓電網(wǎng)中：增大導(dǎo)線截面，降低線路電阻，進(jìn)而減小電壓損耗。增大導(dǎo)線截面，降低線路電阻，進(jìn)而減小電壓損耗。高壓電網(wǎng)中：高壓電網(wǎng)中：最常用最常用串聯(lián)電容串聯(lián)電容提高線路末端電壓提高線路末端電壓利用容抗補(bǔ)償線路的感抗，使電壓損耗中利用容抗補(bǔ)償線路的感抗，使電壓損耗中QX/UQX/U分量減??；在分量減小；在線路負(fù)荷功率因數(shù)較低、無功負(fù)荷份額大時(shí)作用更顯著。線路負(fù)荷功率因數(shù)較低、無功負(fù)荷份額大時(shí)作用更顯著。補(bǔ)償前補(bǔ)償前補(bǔ)償后補(bǔ)償后第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整改變輸電線路參數(shù)調(diào)壓改變輸電線路參數(shù)調(diào)壓補(bǔ)償前補(bǔ)償前補(bǔ)償后補(bǔ)償后補(bǔ)償前補(bǔ)償前補(bǔ)償后補(bǔ)償后假定補(bǔ)償前后假定補(bǔ)償前后Ui一定一定第六章第六章電力系無功功率平衡及電壓調(diào)整電力系無功功率平衡及電壓