電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)(第六章)

1、North China Electric Power University電力工程系電力工程系Department of Electrical Engineering電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)Power System Analysis Basis （六六）任 建 文第六章第六章 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率與電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的無(wú)功功率與電壓調(diào)整本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容：1 1、無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功電源及無(wú)功功率平衡無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功電源及無(wú)功功率平衡 2 2、電壓降落（損耗、偏移）、功率損耗的計(jì)算、電壓降落（損耗、偏移）、功率損耗的計(jì)算 3 3、無(wú)功功率的經(jīng)濟(jì)分布；無(wú)功電源的最優(yōu)分布、無(wú)功功率的經(jīng)濟(jì)分布；

2、無(wú)功電源的最優(yōu)分布；無(wú)功負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償；無(wú)功負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償 頻率調(diào)整和電壓調(diào)整的相同和不同之處頻率調(diào)整和電壓調(diào)整的相同和不同之處調(diào)頻調(diào)頻頻率唯一頻率唯一集中調(diào)整集中調(diào)整只能調(diào)原動(dòng)機(jī)功率只能調(diào)原動(dòng)機(jī)功率調(diào)壓調(diào)壓電壓水平各點(diǎn)不同電壓水平各點(diǎn)不同調(diào)整分散調(diào)整分散手段多樣（有多種無(wú)功電源）手段多樣（有多種無(wú)功電源）由上可以看出：維持電壓穩(wěn)定，應(yīng)該盡量減少無(wú)由上可以看出：維持電壓穩(wěn)定，應(yīng)該盡量減少無(wú)功的傳輸，采取就地平衡。功的傳輸，采取就地平衡。 分析無(wú)功功率和電壓分布之間的關(guān)系分析無(wú)功功率和電壓分布之間的關(guān)系無(wú)功損耗無(wú)功損耗 有功損耗有功損耗; ;UQXPRU 電壓降受無(wú)功功率的影響較大電壓降受無(wú)功功

3、率的影響較大; ;無(wú)功功率的流動(dòng)從無(wú)功功率的流動(dòng)從UhUL第一節(jié)第一節(jié)電力系統(tǒng)無(wú)功功率的平衡電力系統(tǒng)無(wú)功功率的平衡一、一、概念性問(wèn)題概念性問(wèn)題: :無(wú)功功率無(wú)功功率無(wú)功電源無(wú)功電源Q QG G無(wú)功負(fù)荷無(wú)功負(fù)荷Q QL L無(wú)功損耗無(wú)功損耗Q Q無(wú)功無(wú)功功率功率平衡平衡運(yùn)行中的平衡：運(yùn)行中的平衡：Q QG G= =Q QL L+ +Q Q規(guī)劃中的平衡：規(guī)劃中的平衡：無(wú)功容量無(wú)功容量= =無(wú)功電源功率無(wú)功電源功率+ +備用無(wú)功電源功率（備用無(wú)功電源功率（7 78%8%）二、無(wú)功功率負(fù)荷和無(wú)功功率損耗無(wú)功功率負(fù)荷和無(wú)功功率損耗1 1、無(wú)功功率負(fù)荷、無(wú)功功率負(fù)荷負(fù)荷在端電壓變化時(shí)，出力、效率影響較大負(fù)荷

4、在端電壓變化時(shí)，出力、效率影響較大100100110 120(%)U%發(fā)光效率發(fā)光效率壽命壽命光通量光通量%10%15%5U 效效率率光光通通量量%50%10%5U 壽壽命命光光通通量量 白熾燈的電壓特性白熾燈的電壓特性100100(%)U%效率效率電流電流功功率率因因素素 異步電機(jī)的電壓特性異步電機(jī)的電壓特性轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩UU2 2, ,UU帶不動(dòng)帶不動(dòng)啟動(dòng)不了啟動(dòng)不了燒電機(jī)燒電機(jī)吸收無(wú)功（異步電機(jī)）吸收無(wú)功（異步電機(jī)） XUQXXIQU2U212x3 對(duì)于對(duì)于Q QX X，當(dāng)，當(dāng)UU轉(zhuǎn)動(dòng)力矩增大，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩增大，SrSr2 2（1-s1-s）/sI Q/sI QX XZ1ZUZ2 s1sr2 U1

5、II21 對(duì)于對(duì)于Q QU U，由于，由于X XU U的飽和，的飽和， X XU U Q QU UUQQQUX QUQX異步電機(jī)的無(wú)功功率特性異步電機(jī)的無(wú)功功率特性UQQP綜合無(wú)功負(fù)荷的靜態(tài)特性綜合無(wú)功負(fù)荷的靜態(tài)特性2 2、變壓器的無(wú)功功率損耗、變壓器的無(wú)功功率損耗 勵(lì)磁支路勵(lì)磁支路空載電流空載電流I I0 0的百分比值，約的百分比值，約1-2%1-2% 繞組漏抗繞組漏抗?jié)M載時(shí)基本上等于短路電壓滿載時(shí)基本上等于短路電壓U UK K的百分的百分 比值，約比值，約10%10% 對(duì)多級(jí)電壓網(wǎng)對(duì)多級(jí)電壓網(wǎng)相當(dāng)可觀，可達(dá)負(fù)荷的相當(dāng)可觀，可達(dá)負(fù)荷的57%57%3 3、電力線路上的無(wú)功功率損耗、電力線路上的

6、無(wú)功功率損耗 并聯(lián)電納并聯(lián)電納充電功率充電功率UU2 2，容性容性 并聯(lián)電抗并聯(lián)電抗感性感性II2 2 35KV35KV及以下及以下感性無(wú)功感性無(wú)功 110KV110KV及以上及以上傳輸功率較大時(shí)傳輸功率較大時(shí)感性無(wú)功感性無(wú)功傳輸功率較小時(shí)傳輸功率較小時(shí)容性無(wú)功容性無(wú)功三、無(wú)功功率電源三、無(wú)功功率電源定子繞組不超定子繞組不超過(guò)額定電流過(guò)額定電流勵(lì)磁繞組不超勵(lì)磁繞組不超過(guò)額定電流過(guò)額定電流受原動(dòng)機(jī)出力限制受原動(dòng)機(jī)出力限制進(jìn)相運(yùn)行時(shí)受定進(jìn)相運(yùn)行時(shí)受定子端部發(fā)熱限制子端部發(fā)熱限制留穩(wěn)定儲(chǔ)備留穩(wěn)定儲(chǔ)備發(fā)電機(jī)、調(diào)相器發(fā)電機(jī)、調(diào)相器靜靜止止電容器、靜止補(bǔ)償器電容器、靜止補(bǔ)償器1 1、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)

7、只有在額定電壓、電流、功率因數(shù)下運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)只有在額定電壓、電流、功率因數(shù)下運(yùn)行時(shí)，視在功率才能達(dá)到額定值，其容量才能最充分地利用視在功率才能達(dá)到額定值，其容量才能最充分地利用 系統(tǒng)中有功功率備用容量充裕時(shí)，可使靠近負(fù)荷中心系統(tǒng)中有功功率備用容量充裕時(shí)，可使靠近負(fù)荷中心的發(fā)電機(jī)在降低有功負(fù)荷的條件下運(yùn)行，這時(shí)發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)在降低有功負(fù)荷的條件下運(yùn)行，這時(shí)發(fā)電機(jī)的視在功率雖較額定值小，但可利用的無(wú)功功率卻較的視在功率雖較額定值小，但可利用的無(wú)功功率卻較在額定有功負(fù)荷下大。在額定有功負(fù)荷下大。 實(shí)質(zhì)上是只發(fā)無(wú)實(shí)質(zhì)上是只發(fā)無(wú)功功率的發(fā)電機(jī)功功率的發(fā)電機(jī)2 2、同步調(diào)相機(jī)、同步調(diào)相機(jī)不帶有功負(fù)荷的同

8、步發(fā)電機(jī)不帶有功負(fù)荷的同步發(fā)電機(jī)不帶機(jī)械負(fù)荷的同步電動(dòng)機(jī)不帶機(jī)械負(fù)荷的同步電動(dòng)機(jī) 運(yùn)行運(yùn)行過(guò)激運(yùn)行過(guò)激運(yùn)行向系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功向系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功欠激運(yùn)行欠激運(yùn)行向系統(tǒng)吸收無(wú)功（容量為過(guò)激的向系統(tǒng)吸收無(wú)功（容量為過(guò)激的50%50%） 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)平滑調(diào)節(jié)平滑調(diào)節(jié)既發(fā)無(wú)功，又可吸收無(wú)功既發(fā)無(wú)功，又可吸收無(wú)功裝有勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置時(shí)，維持系統(tǒng)電壓不變裝有勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置時(shí)，維持系統(tǒng)電壓不變裝有強(qiáng)磁時(shí)，故障情況下，調(diào)整電壓，維持穩(wěn)定裝有強(qiáng)磁時(shí)，故障情況下，調(diào)整電壓，維持穩(wěn)定 缺點(diǎn)缺點(diǎn)消耗一定的有功，容量越小，比重越大消耗一定的有功，容量越小，比重越大(1.5-5%)(1.5-5%)小容量單位投資費(fèi)用大，宜集中使用小容量單位投

9、資費(fèi)用大，宜集中使用水輪機(jī)有時(shí)作調(diào)相運(yùn)行，汽輪機(jī)較難水輪機(jī)有時(shí)作調(diào)相運(yùn)行，汽輪機(jī)較難損耗大損耗大內(nèi)部發(fā)熱內(nèi)部發(fā)熱內(nèi)部膨脹內(nèi)部膨脹增大系統(tǒng)中短路時(shí)的短路電流增大系統(tǒng)中短路時(shí)的短路電流3 3、靜電電容器、靜電電容器Q QC C=U=U2 2/X/XC C，只能向系統(tǒng)提供無(wú)功，不能吸收無(wú)功，只能向系統(tǒng)提供無(wú)功，不能吸收無(wú)功可集中使用，可分散使用可集中使用，可分散使用功耗小，功耗小，0.3%-0.5%0.3%-0.5%（額定容量）（額定容量）調(diào)節(jié)不是連續(xù)的，不平滑，調(diào)節(jié)范圍小調(diào)節(jié)不是連續(xù)的，不平滑，調(diào)節(jié)范圍小電壓下降時(shí)，電壓下降時(shí)， Q QC C下降，導(dǎo)致下降，導(dǎo)致U U進(jìn)一步下降進(jìn)一步下降單位容量投

10、資比調(diào)相機(jī)便宜單位容量投資比調(diào)相機(jī)便宜4 4、靜止補(bǔ)償器、靜止補(bǔ)償器電容與電抗并聯(lián)，配以調(diào)接裝置，可平滑地改變輸出電容與電抗并聯(lián)，配以調(diào)接裝置，可平滑地改變輸出7070年代開(kāi)始使用，有前途的三種類型為：年代開(kāi)始使用，有前途的三種類型為：類型類型直流助磁飽和電抗器型直流助磁飽和電抗器型可控硅控制電抗器型可控硅控制電抗器型自飽和電抗器型自飽和電抗器型共同點(diǎn)：電共同點(diǎn)：電容支路容支路同步頻率下感性無(wú)功功率電源同步頻率下感性無(wú)功功率電源C C和和LfLf構(gòu)成諧振，兼作高次諧波濾波器構(gòu)成諧振，兼作高次諧波濾波器不可控不可控不同點(diǎn)：不同點(diǎn)： 電電抗器支路抗器支路可控硅可控硅直流助磁直流助磁自飽和自飽和不可

11、控不可控飽和電抗器飽和電抗器可控的可控的不飽和不飽和優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：極好的調(diào)節(jié)性能極好的調(diào)節(jié)性能可用于沖擊性負(fù)荷的無(wú)功補(bǔ)償可用于沖擊性負(fù)荷的無(wú)功補(bǔ)償維護(hù)簡(jiǎn)單維護(hù)簡(jiǎn)單原理：原理：自飽和型自飽和型損耗小，不超過(guò)損耗小，不超過(guò)1%1%應(yīng)用越來(lái)越多應(yīng)用越來(lái)越多四、無(wú)功功率的平衡四、無(wú)功功率的平衡系統(tǒng)中功率平衡：系統(tǒng)中功率平衡：QQGCGC- Q- QL L- Q- Q=0=0 電源：電源：QQGCGC=Q=QG G+Q+QC C=Q=QG G+ Q+ QC1 C1 + Q+ QC2 C2 + Q+ QC3C3發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)調(diào)相機(jī)調(diào)相機(jī)電容器電容器靜止補(bǔ)償器靜止補(bǔ)償器 負(fù)荷：負(fù)荷：未改善未改善 COSCOS=

12、0.6-0.9=0.6-0.9規(guī)程規(guī)定不低于規(guī)程規(guī)定不低于0.9,0.9,可按此取可按此取Q QL L 損耗：損耗： QQ = Q= QT T + Q+ QX X + Q+ Qb b 變壓器變壓器線路電抗線路電抗線路電納線路電納 無(wú)功備用無(wú)功備用: :為最大無(wú)功負(fù)荷的為最大無(wú)功負(fù)荷的7%-8%7%-8%注意：注意：系統(tǒng)中無(wú)功率平衡的前提是系統(tǒng)的電壓水平正常系統(tǒng)中無(wú)功率平衡的前提是系統(tǒng)的電壓水平正常無(wú)功不足時(shí)應(yīng)就地補(bǔ)償無(wú)功不足時(shí)應(yīng)就地補(bǔ)償?shù)诙?jié)第二節(jié)電力系統(tǒng)無(wú)功功率的經(jīng)濟(jì)分布電力系統(tǒng)無(wú)功功率的經(jīng)濟(jì)分布一、一、無(wú)功功率電源的最優(yōu)分布無(wú)功功率電源的最優(yōu)分布無(wú)功經(jīng)濟(jì)分布無(wú)功經(jīng)濟(jì)分布無(wú)功電源的最優(yōu)分布無(wú)

13、功電源的最優(yōu)分布等網(wǎng)損微增率等網(wǎng)損微增率無(wú)功負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償無(wú)功負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量目標(biāo)函數(shù)：目標(biāo)函數(shù)：PP=P=P(Q(QGiGi) ) 目的：降低網(wǎng)絡(luò)中的有功損耗目的：降低網(wǎng)絡(luò)中的有功損耗等約束條件：等約束條件：無(wú)無(wú)功功平平衡衡0QQQm1jLjn1iGi 不等約束條件：不等約束條件：UUUQQQmaxiiminimaxGiGiminGi 拉格朗日函數(shù)：拉格朗日函數(shù)：)()(LQQQQPm1jLin1iGiGi 最優(yōu)分布最優(yōu)分布求拉格朗日函數(shù)的極值：求拉格朗日函數(shù)的極值： m1jLjn1iGiGiGiGi0Ln2,1i0)1(LQQQQQQPQ可改寫為：可改寫為：QQQPQ

14、QQPGjGjGiGi1111 無(wú)功網(wǎng)損微增率無(wú)功網(wǎng)損微增率有功網(wǎng)損微增率有功網(wǎng)損微增率二、如何進(jìn)行二、如何進(jìn)行無(wú)功功率最優(yōu)分布的計(jì)算無(wú)功功率最優(yōu)分布的計(jì)算所所以以計(jì)計(jì)算算相相當(dāng)當(dāng)復(fù)復(fù)雜雜和和因因?yàn)闉樯嫔婕凹暗降絈QQPGiGi 一般的原則是：一般的原則是：計(jì)算計(jì)算潮流潮流分布分布按有功最優(yōu)分布結(jié)果給出各節(jié)點(diǎn)（除平衡節(jié)按有功最優(yōu)分布結(jié)果給出各節(jié)點(diǎn)（除平衡節(jié)點(diǎn)外）的點(diǎn)外）的P P給出給出P P、Q Q節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)的Q Q給出給出P P、U U節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)的U U計(jì)算計(jì)算網(wǎng)損網(wǎng)損微增微增率率由潮流計(jì)算得各無(wú)功電源點(diǎn)的由潮流計(jì)算得各無(wú)功電源點(diǎn)的值值000時(shí)，減少該電源的時(shí)，減少該電源的Q Q，可降低網(wǎng)損

15、，可降低網(wǎng)損進(jìn)行調(diào)整進(jìn)行調(diào)整重設(shè)電源節(jié)點(diǎn)的無(wú)功重設(shè)電源節(jié)點(diǎn)的無(wú)功Q QGiGi和和PUPU節(jié)點(diǎn)的電壓，進(jìn)行潮流計(jì)節(jié)點(diǎn)的電壓，進(jìn)行潮流計(jì)算，求總網(wǎng)損、網(wǎng)損微增率，判斷平衡節(jié)點(diǎn)的算，求總網(wǎng)損、網(wǎng)損微增率，判斷平衡節(jié)點(diǎn)的P P，直，直到到P P最小最小當(dāng)當(dāng)PP不再減小時(shí)，各節(jié)點(diǎn)網(wǎng)損微增率未必相等，因不再減小時(shí)，各節(jié)點(diǎn)網(wǎng)損微增率未必相等，因?yàn)槭懿坏葪l件限制為受不等條件限制例題：如圖，有功功率兩電廠均分，求最優(yōu)無(wú)功分配例題：如圖，有功功率兩電廠均分，求最優(yōu)無(wú)功分配解：解：40. 0j10. 0Z1 08. 0 j04. 0Z2 7.0j2.1jQPSLLL 0 . 1U1 0 . 1U2 QP11j Q

16、P22j 12 04.010.0QPQPRUQPRUQPP22222121222222122121 08.040.0QPQPXUQPXUQPQ22222121222222122121 QQQQQQQQPQQP2211221116.080.008.020.0 QQQQQQQPQQQP2211221116.0108.08.012.01111 按網(wǎng)損等微增率準(zhǔn)則確定無(wú)功功率分配：按網(wǎng)損等微增率準(zhǔn)則確定無(wú)功功率分配：由功率平衡條件得：由功率平衡條件得： 08.040.00Q6.0Q6.0QQQQQ222212L21 聯(lián)合求解得：聯(lián)合求解得：Q Q1 10.2480.248，Q Q2 20.6880.6

17、88不計(jì)無(wú)功網(wǎng)損修正時(shí)：不計(jì)無(wú)功網(wǎng)損修正時(shí)：QPQP21 得：得：Q Q1 10.2680.268，Q Q2 20.6700.670三、無(wú)功功率負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償三、無(wú)功功率負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償 負(fù)荷的自然功率因數(shù)負(fù)荷的自然功率因數(shù)電動(dòng)機(jī)容量不能太大（重要措施）電動(dòng)機(jī)容量不能太大（重要措施） max0CiePPQC限制電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行限制電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行同步電機(jī)代替異同步電機(jī)（收、發(fā)）同步電機(jī)代替異同步電機(jī)（收、發(fā)）( (補(bǔ)償前補(bǔ)償前0.6-0.9)0.6-0.9) 最優(yōu)補(bǔ)償最優(yōu)補(bǔ)償補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償設(shè)備的分布補(bǔ)償設(shè)備的分布補(bǔ)償順序的選擇補(bǔ)償順序的選擇規(guī)劃階段規(guī)劃階段 年節(jié)約費(fèi)用年節(jié)約費(fèi)用

18、: :為單位電能損耗價(jià)格為單位電能損耗價(jià)格( (元元/kw/kwh),h),maxmax最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù)最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù) 裝設(shè)補(bǔ)償設(shè)備的投資費(fèi)用裝設(shè)補(bǔ)償設(shè)備的投資費(fèi)用: : QKQCCiCCiC 為折舊維修率為折舊維修率, ,投資回收率投資回收率, ,K KC C為單位為單位 容量補(bǔ)償設(shè)備投資容量補(bǔ)償設(shè)備投資( (元元/kvar)/kvar) 結(jié)論結(jié)論 為為最最小小令令QKPPCiCmax0C: maxCCiCiKQPQ0C maxCeqKr最有網(wǎng)損微增率（也稱無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量）最有網(wǎng)損微增率（也稱無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量）最優(yōu)網(wǎng)損微增率準(zhǔn)則：最優(yōu)網(wǎng)損微增率準(zhǔn)則： rKQPeqmaxCCi 只有在網(wǎng)損微增

19、率具有負(fù)值且小于只有在網(wǎng)損微增率具有負(fù)值且小于r reqeq的節(jié)點(diǎn)設(shè)置的節(jié)點(diǎn)設(shè)置先后順序：以網(wǎng)損微增率的大小為序，首先從先后順序：以網(wǎng)損微增率的大小為序，首先從QPCi 最小的開(kāi)始最小的開(kāi)始第三節(jié)第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整一、一、電力系統(tǒng)電壓偏移的原因及影響電力系統(tǒng)電壓偏移的原因及影響無(wú)功充足無(wú)功充足電壓水平較好的必要條件，不是充分條件電壓水平較好的必要條件，不是充分條件調(diào)壓調(diào)壓合理分布無(wú)功，維持電壓質(zhì)量合理分布無(wú)功，維持電壓質(zhì)量原因（隨運(yùn)行方式的改變而改變）原因（隨運(yùn)行方式的改變而改變）由于由于R R很小，很小，U U主要受主要受Q Q的影響的影響UQXPRU 負(fù)荷大小的變化

20、負(fù)荷大小的變化電力網(wǎng)阻抗參數(shù)的變化（設(shè)備故障或檢修退出）電力網(wǎng)阻抗參數(shù)的變化（設(shè)備故障或檢修退出）電力系統(tǒng)接線的改變電力系統(tǒng)接線的改變偏移的影響偏移的影響電壓過(guò)低電壓過(guò)低 發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)：U U ， ，I I 發(fā)電機(jī)過(guò)熱發(fā)電機(jī)過(guò)熱異步電機(jī)：異步電機(jī)：U U ，轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率 ，各繞組各繞組I I ，溫升溫升 ， ，壽命壽命 ，出力出力P P ，起動(dòng)過(guò)程長(zhǎng)起動(dòng)過(guò)程長(zhǎng)燒電機(jī)燒電機(jī)電爐：電爐：PUPU2 2電燈：亮度和發(fā)光效率大幅下降電燈：亮度和發(fā)光效率大幅下降電壓過(guò)低電壓過(guò)低 設(shè)備絕緣受損設(shè)備絕緣受損 變壓器、電動(dòng)機(jī)鐵芯飽和，損耗變壓器、電動(dòng)機(jī)鐵芯飽和，損耗 ，壽命壽命 白熾燈壽命大為縮短白熾燈壽命

21、大為縮短嚴(yán)重時(shí)，無(wú)功不足，嚴(yán)重時(shí)，無(wú)功不足，電壓崩潰電壓崩潰U0Ut電電壓壓崩崩潰潰發(fā)電機(jī)失步發(fā)電機(jī)失步電力系統(tǒng)允許的電壓偏移電力系統(tǒng)允許的電壓偏移 35KV 35KV及以上電壓供電的負(fù)荷及以上電壓供電的負(fù)荷5%5% 10KV 10KV及以下電壓供電的負(fù)荷及以下電壓供電的負(fù)荷7%7% 低壓照明負(fù)荷低壓照明負(fù)荷 +5%-10%+5%-10% 農(nóng)村電網(wǎng)農(nóng)村電網(wǎng) +5%-10%+5%-10% 事故狀態(tài)下，允許在上述基礎(chǔ)上再增加事故狀態(tài)下，允許在上述基礎(chǔ)上再增加5%5%，但正偏，但正偏移不超過(guò)移不超過(guò)+10%+10%二、中樞點(diǎn)的電壓管理二、中樞點(diǎn)的電壓管理電壓中樞點(diǎn)的選擇電壓中樞點(diǎn)的選擇集中負(fù)荷的母線

22、作為電壓中樞點(diǎn)集中負(fù)荷的母線作為電壓中樞點(diǎn)大型發(fā)電廠的高壓母線大型發(fā)電廠的高壓母線樞紐變電所的二次母線樞紐變電所的二次母線有大量負(fù)荷的發(fā)電廠母線有大量負(fù)荷的發(fā)電廠母線 II中樞點(diǎn)電壓與負(fù)荷的關(guān)系中樞點(diǎn)電壓與負(fù)荷的關(guān)系適應(yīng)：線路長(zhǎng)，負(fù)荷變化大適應(yīng)：線路長(zhǎng)，負(fù)荷變化大方式：方式：難易程度：實(shí)現(xiàn)較難難易程度：實(shí)現(xiàn)較難iUmaxiUmaxUmin SminiUminiUminUmax Smax有時(shí)中樞點(diǎn)電壓不能滿足要求，見(jiàn)書(shū)上有時(shí)中樞點(diǎn)電壓不能滿足要求，見(jiàn)書(shū)上P226-227P226-227的例子的例子中樞點(diǎn)電壓調(diào)整方式中樞點(diǎn)電壓調(diào)整方式逆調(diào)壓逆調(diào)壓最大負(fù)荷時(shí)提高中樞點(diǎn)電壓最大負(fù)荷時(shí)提高中樞點(diǎn)電壓1.

23、05U1.05UN N最小負(fù)荷時(shí)降低中樞點(diǎn)電壓最小負(fù)荷時(shí)降低中樞點(diǎn)電壓1.00U1.00UN N適應(yīng)：線路不長(zhǎng)，負(fù)荷變化不大適應(yīng)：線路不長(zhǎng)，負(fù)荷變化不大方式：方式：難易程度：最易實(shí)現(xiàn)難易程度：最易實(shí)現(xiàn)順調(diào)壓順調(diào)壓最大負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓低一些最大負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓低一些1.025U1.025UN N最小負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓高一些最小負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓高一些1.075U1.075UN N適應(yīng)：中型網(wǎng)絡(luò)，負(fù)荷變化繳小適應(yīng)：中型網(wǎng)絡(luò)，負(fù)荷變化繳小方式：保持在較線路額定高方式：保持在較線路額定高2%-5%2%-5%難易程度：較易實(shí)現(xiàn)難易程度：較易實(shí)現(xiàn)常調(diào)壓常調(diào)壓三、電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整三、電力系統(tǒng)的

24、電壓調(diào)整忽略：線路對(duì)地電容、變壓器勵(lì)磁支路參數(shù)、橫向壓降忽略：線路對(duì)地電容、變壓器勵(lì)磁支路參數(shù)、橫向壓降調(diào)壓比調(diào)頻復(fù)雜，頻率系統(tǒng)為一，電壓不為一調(diào)壓比調(diào)頻復(fù)雜，頻率系統(tǒng)為一，電壓不為一改變改變電壓電壓水平水平調(diào)調(diào)壓壓措措施施UGk1k2UijQP jXR kUkUkkUU2N1G21Gi/ )QXPR(/ )U( 利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓U UG G改變勵(lì)磁電流改變勵(lì)磁電流改變變壓器分接頭改變變壓器分接頭k k1 1，k k2 2改變改變電壓電壓損耗損耗改變功率分布（主要是改變功率分布（主要是Q Q）使使U U減少減少改變線路參數(shù)改變線路參數(shù)R+jXR+jX（主要是（主要是X X）減少減少

25、U U改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓發(fā)電機(jī)電壓發(fā)電機(jī)電壓U UG G可在可在5%5%的范圍內(nèi)保持發(fā)額定功率的范圍內(nèi)保持發(fā)額定功率發(fā)電機(jī)直接供電系統(tǒng)（線路不長(zhǎng)，損耗不大）發(fā)電機(jī)直接供電系統(tǒng)（線路不長(zhǎng)，損耗不大）調(diào)節(jié)勵(lì)磁，改變機(jī)端電壓，實(shí)現(xiàn)逆調(diào)壓滿足電壓的要求調(diào)節(jié)勵(lì)磁，改變機(jī)端電壓，實(shí)現(xiàn)逆調(diào)壓滿足電壓的要求UG%3%8UUminmax Ui%2%4UUminmax %3%8UUminmax %5 %3 %5 %7 %5 %2 %3 %5 1122例：例：最大負(fù)荷時(shí)：最大負(fù)荷時(shí)：UUmaxmax=20%=20%，最大負(fù)荷時(shí)：最大負(fù)荷時(shí)：UUminmin=8%=8%UUmaxmax-U-Um

26、inmin=12%=12%，發(fā)電機(jī)逆調(diào)發(fā)電機(jī)逆調(diào)5%5%故最終相差故最終相差7%7%，在，在10%10%的范圍內(nèi)的范圍內(nèi) 調(diào)節(jié)原理：調(diào)節(jié)原理：轉(zhuǎn)子電壓負(fù)反饋的轉(zhuǎn)子電壓負(fù)反饋的作用是提高調(diào)節(jié)系作用是提高調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，它的統(tǒng)的穩(wěn)定性，它的輸出正比于轉(zhuǎn)子電輸出正比于轉(zhuǎn)子電壓的變化率壓的變化率例：發(fā)電機(jī)經(jīng)多級(jí)電壓向負(fù)荷供電，不能保證電壓質(zhì)量要求例：發(fā)電機(jī)經(jīng)多級(jí)電壓向負(fù)荷供電，不能保證電壓質(zhì)量要求最大負(fù)荷時(shí)：最大負(fù)荷時(shí)：UUmaxmax=34%=34%，最大負(fù)荷時(shí)：最大負(fù)荷時(shí)：UUminmin=14%=14%UUmaxmax-U-Uminmin=20%=20%，發(fā)電機(jī)逆調(diào)發(fā)電機(jī)逆調(diào)5%5%故最終相差

27、故最終相差15%15%，超出，超出10%10%的范圍內(nèi)的范圍內(nèi)%4%10UUminmax %6.2%6UUminmax %3%8UUminmax %6.2%6UUminmax %8.1%4UUminmax 改變變壓器分接頭進(jìn)行調(diào)壓改變變壓器分接頭進(jìn)行調(diào)壓雙繞組變壓器分接頭選擇雙繞組變壓器分接頭選擇最大負(fù)荷時(shí)：最大負(fù)荷時(shí)：U UImaxImax，UUImaxImax， U Uimaximax， UUimaximax為已知為已知雙繞組變壓器高壓側(cè)雙繞組變壓器高壓側(cè)6300KVA6300KVA以下三個(gè)分接頭以下三個(gè)分接頭U UN N 5% 5%三繞組變壓器高、中壓側(cè)三繞組變壓器高、中壓側(cè)8000KV

28、A8000KVA以上五個(gè)分接頭以上五個(gè)分接頭U UN N 2.5% 2.5%裝有裝有3-53-5個(gè)分接頭個(gè)分接頭U iIUI)(UUiijQP k分分接接頭頭電電壓壓UUUUUUUUUUItiiNiItiiNItiik UUUUUUUUmaxiiNmaxImaxImaxiiNmaximaxIt)( 最小負(fù)荷時(shí)：最小負(fù)荷時(shí)：UUUUUUUUminiiNminIminIminiiNminiminIt)( 選一接近值作分接頭選一接近值作分接頭 U UtImaxtImax，U UtImintImin，U UtItIU iIUI)(UUiikUUUUUUUUmaxiiNmaxImaxImaxiiNmax

29、imaxIt)( 對(duì)于升壓變壓器：對(duì)于升壓變壓器：UUUUUUUUminiiNminIminIminiiNminiminIt)( 因正常運(yùn)行時(shí)，變壓器分接頭不能調(diào)整，故取平均值因正常運(yùn)行時(shí)，變壓器分接頭不能調(diào)整，故取平均值2UUUminItmaxItIt 返回校驗(yàn)返回校驗(yàn)求低壓母線電壓求低壓母線電壓計(jì)算電壓偏移計(jì)算電壓偏移% %ItiNminiUUUUmini ItiNmaxiUUUUmaxi 選分接頭選分接頭110KV110KVKV5 .107113401444.228113)(UUUmaxImaxImaxi 例子：例子：KV7 .11211540644. 210115)(UUUminImi

30、nImini U UI I在在113-115KV113-115KV時(shí)，允許時(shí)，允許UUi i在在10-11KV10-11KV，求變壓器分接頭，求變壓器分接頭KV22.110257.107875.1122UUUminItmaxItIt 校驗(yàn)：校驗(yàn)：KV875.112105.105.107UUUUmaxiiNmaximaxIt iIUI)(UUii5.10/%5.22110 40j44.2ZT MVA14j28Smax MVA6j10Smin 解：解：KV57.107115.107.112UUUUminiiNminiminIt KV75.101105 .107 .112KV268.101105 .

31、105 .107UUminimaxi 普通三繞組變壓器分接頭的選擇普通三繞組變壓器分接頭的選擇高、中壓側(cè)有分接頭，低壓側(cè)沒(méi)有高、中壓側(cè)有分接頭，低壓側(cè)沒(méi)有高、低壓側(cè)高、低壓側(cè)確定高壓繞組的分接頭（低壓側(cè)要求）確定高壓繞組的分接頭（低壓側(cè)要求）高、中壓側(cè)高、中壓側(cè)確定中壓繞組的分接頭確定中壓繞組的分接頭例題：例題：P233P233，例，例8-38-3有載調(diào)壓變壓器調(diào)整分接頭有載調(diào)壓變壓器調(diào)整分接頭帶電調(diào)整，允許最大、最小負(fù)荷時(shí)分設(shè)不同抽頭帶電調(diào)整，允許最大、最小負(fù)荷時(shí)分設(shè)不同抽頭計(jì)算方法同雙繞組，可分設(shè)計(jì)算方法同雙繞組，可分設(shè)調(diào)整范圍大調(diào)整范圍大15%15%以上以上110KV110KV，U UN

32、 N3 32.5%2.5%（七級(jí)）（七級(jí)）220KV220KV，U UN N4 42.5%2.5%（九級(jí)）（九級(jí)）三繞組三繞組高壓側(cè)裝有載調(diào)壓分接頭高壓側(cè)裝有載調(diào)壓分接頭低壓側(cè)裝有普通分接頭低壓側(cè)裝有普通分接頭有載調(diào)壓原理有載調(diào)壓原理無(wú)功功率充足時(shí)，無(wú)功功率充足時(shí)，采用有載調(diào)壓可滿采用有載調(diào)壓可滿足一般的調(diào)壓要求足一般的調(diào)壓要求長(zhǎng)線供電長(zhǎng)線供電負(fù)荷變化大負(fù)荷變化大聯(lián)絡(luò)線兩端聯(lián)絡(luò)線兩端某些發(fā)電廠的變壓器某些發(fā)電廠的變壓器無(wú)功功率無(wú)功功率充足時(shí)充足時(shí)并補(bǔ)并補(bǔ)串補(bǔ)串補(bǔ)利用并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓利用并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓調(diào)相機(jī)調(diào)相機(jī)作用作用發(fā)無(wú)功，就地補(bǔ)償，減少壓降發(fā)無(wú)功，就地補(bǔ)償，減少壓降各種補(bǔ)償設(shè)備的調(diào)節(jié)方式

33、各種補(bǔ)償設(shè)備的調(diào)節(jié)方式截面積小截面積小RXRX，不可用，不可用并補(bǔ)并補(bǔ)UQXPRU 截面積大截面積大RXRX，明顯，明顯靜止補(bǔ)償器靜止補(bǔ)償器電容器電容器調(diào)相機(jī)調(diào)相機(jī)Qif改變勵(lì)磁電流改變勵(lì)磁電流i if f靜止補(bǔ)償器（直流助磁）靜止補(bǔ)償器（直流助磁）Qidc改變助磁電流改變助磁電流i if f電容全部投入電容全部投入電容全部退出電容全部退出靜止補(bǔ)償器（可控硅）靜止補(bǔ)償器（可控硅）Q 改變可控角改變可控角補(bǔ)償設(shè)備容量的確定補(bǔ)償設(shè)備容量的確定iIUI)(UUiiQPiij UAAQCj jXRZ 補(bǔ)償前：補(bǔ)償前：UXQRPUUiiiiA 補(bǔ)償后：補(bǔ)償后：UXQQRPUUiCCiiiCA)( UXQ

34、QRPUUXQRPUiCCiiiC)(iiii UUUUXQRPUXQRPUUUQiiCiCiiiiCiiiiCiCXXC 補(bǔ)償容量補(bǔ)償容量Q QC C與補(bǔ)償前后低壓母線電壓與補(bǔ)償前后低壓母線電壓U Ui i，U Uicic有關(guān)：有關(guān)： Q QC C的確定應(yīng)滿足調(diào)壓要求，設(shè)低壓母線調(diào)壓要求電壓為的確定應(yīng)滿足調(diào)壓要求，設(shè)低壓母線調(diào)壓要求電壓為UUicic，則，則U Uicic=kU=kUicic。存在。存在Q QC C與與k k的選擇配合問(wèn)題的選擇配合問(wèn)題 )k(XXUUUkUkUkUQiiCiC2iiCiCC 最小負(fù)荷時(shí)：將電容器全部切除，選變壓器分接頭最小負(fù)荷時(shí)：將電容器全部切除，選變壓器分接頭U UtItI=U=UiminiminU UNiNi/U/Uiminimin，從而，從而k= Uk= UtI tI /U/UNiNi最大負(fù)荷時(shí)：發(fā)額定容量的無(wú)功最大負(fù)荷時(shí)：發(fā)額定容量的無(wú)功)k(XUUUkQmaximaxiCmaxiC2C 最大負(fù)荷時(shí)：全部投入電容最大負(fù)荷時(shí)：全部投入電容)(XUUUQmaximaxiCmaxiCNC 最小負(fù)荷時(shí)：吸收（最小負(fù)荷時(shí)：吸收