電力系統(tǒng)無功平衡和電壓調(diào)整

1、關(guān)于電力系統(tǒng)無功平衡與電壓調(diào)整第一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié)無功功率平衡一、無功功率電源1發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)不僅是電力系統(tǒng)中唯一一種有功電源，也是電力系統(tǒng)中最主要的無功電源。 發(fā)電機(jī)一般情況下總是以滯后功率因數(shù)運(yùn)行，即向電網(wǎng)發(fā)出無功功率?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁電流（或電壓）的大小來調(diào)整發(fā)電機(jī)的無功出力，或者說是調(diào)整機(jī)端電壓，可以實(shí)行連續(xù)平滑調(diào)節(jié)。第二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 另外，發(fā)電機(jī)還有一些特殊運(yùn)行方式。 發(fā)電機(jī)作調(diào)相機(jī)運(yùn)行，是指發(fā)電機(jī)不發(fā)有功功率，專門發(fā)無功功率的狀態(tài)。該方式，水電機(jī)組在枯水期時可以采用。 發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行，是指發(fā)電機(jī)欠勵磁運(yùn)行，即從電

2、網(wǎng)中吸收無功功率。進(jìn)相運(yùn)行時，要受到系統(tǒng)穩(wěn)定性、發(fā)電機(jī)定子端部發(fā)熱等因素的限制，故發(fā)電機(jī)如要進(jìn)相運(yùn)行，必須符合以下條件：具備進(jìn)相運(yùn)行能力的發(fā)電機(jī)在進(jìn)行了進(jìn)相運(yùn)行試驗(yàn)后方可進(jìn)相運(yùn)行。 下面研究發(fā)電機(jī)的功角特性與運(yùn)行極限以隱極機(jī)為例。隱極發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時，電抗為xd。發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓為、電流、功率因數(shù)，因發(fā)電機(jī)繞組電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電抗，忽略電阻，隱極發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時電路圖與向量圖如下圖所示。 第三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月圖中： 稱發(fā)電機(jī)空載電勢，稱發(fā)電機(jī)功角。 第四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月圖中有： 發(fā)電機(jī)輸出 功率：第五張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月當(dāng)發(fā)電

3、機(jī)以額定工況運(yùn)行時，即以UN、IN、N、EqN運(yùn)行時，其向量圖上每個向量均乘以（為常數(shù)，圖形形狀不變），則圖中向量OB為：，即向量OB代表發(fā)電機(jī)額定視在功率，向量OC為：，向量OD為：。 第六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月?lián)丝勺靼l(fā)電機(jī)運(yùn)行極限圖： 第七張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月定子繞組溫升約束； 定子繞組溫升取決于發(fā)電機(jī)定子電流，即取決于發(fā)電機(jī)視在功率，當(dāng)以發(fā)電機(jī)額定視在功率為限時，圖中表現(xiàn)為不能超出以O(shè)為圓心OB為半徑的圓弧。勵磁繞組溫升約束； 勵磁繞組溫升取決于發(fā)電機(jī)勵磁電流，而勵磁電流正比與發(fā)電機(jī)空載電勢Eq，當(dāng)以發(fā)電機(jī)額定空載電勢為限時，圖中表現(xiàn)為不能超出

4、以O(shè)為圓心OB為半徑的圓弧。原動機(jī)功率約束； 發(fā)電機(jī)能夠發(fā)出的有功功率受制于原動機(jī)的功率，如以額定有功功率為限，圖中表示為直線BC（直線）之下。發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行約束；約束條件需通過計(jì)算和試驗(yàn)得到，圖中以曲線示意。 第八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2無功補(bǔ)償設(shè)備 調(diào)相機(jī) 可看成是不發(fā)有功功率的發(fā)電機(jī)，補(bǔ)償機(jī)理與發(fā)電機(jī)相同，過勵磁運(yùn)行時發(fā)出無功功率，欠勵磁運(yùn)行時，吸收無功功率，通過調(diào)節(jié)勵磁可以方便地連續(xù)平滑調(diào)節(jié)無功功率。 不過，調(diào)相機(jī)投資大，功率損耗較大，且為旋轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作量大。 并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器消耗容性無功，相當(dāng)于發(fā)出感性無功。 如圖所示，其補(bǔ)償?shù)臒o功為：第九張，PPT共五

5、十五頁，創(chuàng)作于2022年6月并聯(lián)電容器能補(bǔ)償負(fù)荷感性無功功率以提高功率因數(shù)，故也稱移相電容器。如原來的負(fù)荷為：，則補(bǔ)償后為： 功率因數(shù)由原來的： 提高到： 或者說，相位角由原來的： 變?yōu)椋翰⒙?lián)電容器的優(yōu)越性在于其經(jīng)濟(jì)性。一是其投資少和運(yùn)行費(fèi)用便宜。另一是，采用并聯(lián)電容無功補(bǔ)償后，需要線路、變壓器輸送的無功功率減少，根據(jù)：，則線路、變壓器繞組有功損耗減少，有利于減少網(wǎng)損。第十張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月并聯(lián)電容器一般不能連續(xù)調(diào)節(jié)，一般變電所中采用分組投切。并聯(lián)電容器的最大缺點(diǎn)來自其補(bǔ)償機(jī)理，即其無功與電壓平方成正比。這樣當(dāng)系統(tǒng)無功不足導(dǎo)致電壓偏低時，并聯(lián)電容器補(bǔ)償?shù)臒o功反而隨電壓下

6、降成平方倍下降，（線路充電功率也有同樣特性）。所以，為了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并聯(lián)電容器不能獨(dú)立作為電網(wǎng)的電壓支撐，需要有輸出無功可不隨系統(tǒng)電壓下降而減少的無功電源作為系統(tǒng)電壓支撐，發(fā)電機(jī)的無功調(diào)節(jié)具有這樣的特性，而對于沒有發(fā)電機(jī)的地區(qū)的系統(tǒng)，則應(yīng)裝設(shè)同步調(diào)相機(jī)來作為系統(tǒng)的電壓支撐。并聯(lián)電抗器 可以吸收電網(wǎng)感性無功功率。其吸收的無功功率為： 第十一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 當(dāng)超高壓線路空載或者輕載時，由于負(fù)荷很小，線路阻抗上的無功損耗很小，而線路的充電功率和電壓平方成正比，超高壓線路因電壓較高，故充電功率很大，在線路輕載或者空載時，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于線路阻抗上的無功損耗，這時，線路的末端電壓

7、可能會高于始端電壓，這就是超高壓線路的容升效應(yīng)。為了抵消超高壓線路多大的充電功率，應(yīng)裝設(shè)并聯(lián)電抗器。并聯(lián)電抗器分為低抗和高抗兩種類型。 500kV變電所一般專設(shè)一個15.75kV或35kV的電壓母線，專門用于裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備，如并聯(lián)電容器和并聯(lián)電抗器。裝在該低壓母線上的電抗器，因其電壓等級較低，稱為低抗。低抗一般采用分組投切。低抗的作用僅在于無功補(bǔ)償（吸收感性無功）。 高抗直接裝設(shè)在500kV線路上，因其電壓等級為超高壓，稱為高抗。高抗一般不專設(shè)開關(guān)，與線路同時投切。高抗的接法為星型接法，并往往在中性點(diǎn)加裝小電抗。第十二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月高抗的作用較多，除了在線路空載或

8、輕載運(yùn)行情況下吸收無功功率，控制最高電壓不超過規(guī)定值；還有：在系統(tǒng)操作和故障情況下，限制工頻過電壓和操作過電壓，降低系統(tǒng)絕緣水平；高抗中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地，補(bǔ)償相間電容，限制潛供電流，提高單相重合閘成功率；防止發(fā)電機(jī)帶長線路可能出現(xiàn)的自勵磁現(xiàn)象；防止工頻諧振過電壓等。高抗的價(jià)格高于抵抗，500kV線路在下列條件應(yīng)設(shè)高抗，在500kV電網(wǎng)各發(fā)展階段中，正常及檢修（送變電單一元件）運(yùn)行方式下，發(fā)生故障或任一處無故障三相跳閘時，必須采取措施限制母線側(cè)及線路側(cè)的工頻過電壓在最高線路運(yùn)行電壓的1.3及1.4倍額定值以下時；為保證線路瞬時性單相故障時重合成功，經(jīng)過比較，如認(rèn)為需要采用高壓并聯(lián)電抗器并帶中性點(diǎn)

9、小電抗作為解決潛供電流的措施時；發(fā)電廠為無功平衡需要，而又無法裝設(shè)低壓電抗器時；系統(tǒng)運(yùn)行操作（如同期并列）需要時； 第十三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月靜止補(bǔ)償器SVC 由電容器、電抗器、晶閘管控制元件等組成，可雙向連續(xù)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)速度快，可實(shí)現(xiàn)動態(tài)補(bǔ)償，屬于FACTS范疇，為一種先進(jìn)的無功補(bǔ)償設(shè)備，當(dāng)運(yùn)用于超高壓、特高壓輸電網(wǎng)時，可大幅提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但高電壓、大電流的晶閘管元件價(jià)格昂貴。華東電網(wǎng)目前沒有使用。二、無功負(fù)荷 大部分工業(yè)、農(nóng)業(yè)用戶均以滯后功率因數(shù)運(yùn)行，即消耗系統(tǒng)的感性無功功率，構(gòu)成系統(tǒng)的無功負(fù)荷。 第十四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三、無功損耗(1)線

10、路上的無功損耗 當(dāng)線路輸送功率為P+jQ（MVA），假設(shè)運(yùn)行于額定電壓UN（kV）時： 阻抗上的無功損耗： （Mvar）充電功率，即線路對地等值電容向系統(tǒng)補(bǔ)充無功: （Mvar） 第十五張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 (2)變壓器中的無功損耗 當(dāng)變壓器輸送功率為P+jQ，視在功率為S（MVA），假設(shè)運(yùn)行于額定電壓UN（kV）時： 線圈中的無功損耗： （Mvar） 勵磁支路上的無功損耗： （Mvar） 第十六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月四、無功平衡所謂系統(tǒng)的無功平衡，即系統(tǒng)無功電源發(fā)出的無功功率應(yīng)等于系統(tǒng)的無功負(fù)荷的功率加上系統(tǒng)無功損耗功率。 即：無功電源負(fù)荷損耗或?qū)τ?/p>

11、局部電網(wǎng)而言： 無功電源負(fù)荷損耗式中為外電網(wǎng)輸入的無功功率。電力系統(tǒng)必須無功平衡。無功電力工作的基本內(nèi)容就事使電力系統(tǒng)在任一時間和任一負(fù)荷時的無功（電力）總出力（含無功補(bǔ)償）與無功總負(fù)荷（含無功總損耗）保持平衡，滿足電壓質(zhì)量要求，并努力降低網(wǎng)損。 第十七張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié)無功補(bǔ)償一、概述在系統(tǒng)無功平衡計(jì)算中，如無功功率始終無法平衡，則應(yīng)考增設(shè)無功電源的方案。 無功補(bǔ)償?shù)呐渲茫瑧?yīng)采取就地平衡的原則， 做到分層（電壓等級）與分區(qū)（地區(qū)、縣或站網(wǎng)絡(luò)）平衡，并落實(shí)到計(jì)劃、基建及技改工程中，做好無功補(bǔ)償設(shè)備的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)工作，合理安排無功電源。 合理進(jìn)行無功補(bǔ)償和電壓調(diào)

12、整保證電壓質(zhì)量提高系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。無功補(bǔ)償應(yīng)遵循的原則：全面規(guī)劃、合理布局、分級補(bǔ)償、就地平衡。無功補(bǔ)償應(yīng)做到：集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主；降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主；輸電網(wǎng)補(bǔ)償與配電網(wǎng)補(bǔ)償相結(jié)合，以配電網(wǎng)補(bǔ)償為主；供電部門進(jìn)行補(bǔ)償與用戶進(jìn)行補(bǔ)償相結(jié)合，以就地平衡為主。 無功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ校禾岣哂脩舻墓β室驍?shù)；配電線路及配電站分散安裝電力電容器；對大容量沖擊性負(fù)荷，裝設(shè)無功靜止補(bǔ)償裝置或采用可控硅開關(guān)自動快速投切電容器組。第十八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月二、城網(wǎng)無功補(bǔ)償在城市電網(wǎng)建設(shè)中，無功補(bǔ)償應(yīng)遵循以下原則：無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配

13、置，可采用分散和集中補(bǔ)償相結(jié)合的方式，接近用電端的分散補(bǔ)償可取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，集中安裝在變電所內(nèi)有利于控制電壓水平。無功補(bǔ)償設(shè)施應(yīng)便于投切，裝設(shè)在變電所和大用戶處的電容器應(yīng)能自動投切。 無功補(bǔ)償設(shè)施的安裝地點(diǎn)及其容量，可按下列原則考慮：220kV變電所應(yīng)有較多的無功調(diào)節(jié)能力，使高峰負(fù)荷時功率因數(shù)達(dá)到0.95以上，電容器容量應(yīng)經(jīng)計(jì)算，一般取主變?nèi)萘康?/61/4；當(dāng)變電所帶有的容量的無功設(shè)施時，如長距離架空線或電纜，應(yīng)考慮裝設(shè)并聯(lián)電抗器以補(bǔ)償由線路電容產(chǎn)生的無功功率； 第十九張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月35110kV變電所內(nèi)安裝的電容器應(yīng)使高峰負(fù)荷時功率因數(shù)達(dá)到0.90.95，電

14、容器容量應(yīng)經(jīng)計(jì)算，一般取主變?nèi)萘康?/61/5；在10kV配電所中安裝無功補(bǔ)償設(shè)施時；應(yīng)安裝在低壓側(cè)母線上；當(dāng)電容器能分散安裝在低壓用戶的用電設(shè)備上時，則不需在配電所中裝電容器；在供電距離遠(yuǎn)、功率因數(shù)低的10kV架空線路上也可適當(dāng)安裝電容器，平時不投切，其容量（包括用戶）一般可按線路上配電變壓器總?cè)萘康?%10%計(jì)，但不應(yīng)在低谷負(fù)荷時使功率因數(shù)超前或電壓偏移超過規(guī)定值；用戶安裝的電容器可以集中安裝，亦可分散安裝；前者必須能按運(yùn)行需要自動投切，后者安裝于所補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備旁，與設(shè)備同時投切；二者中以分散安裝的方法較好，還要提倡用戶低功率因數(shù)的用電設(shè)備內(nèi)裝電容器。 上述六點(diǎn)中所列的數(shù)值僅作參考，采用的容

15、量還需經(jīng)具體計(jì)算確定。 第二十張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 城網(wǎng)所需總的無功補(bǔ)償容量，一般可按K值計(jì)算： 式中Pm：電網(wǎng)最大有功負(fù)荷，kW； Qm：對應(yīng)Pm所需的無功設(shè)施容量，kvar。 Qm包括地區(qū)發(fā)電廠無功出力，電力系統(tǒng)可能輸入無功容量，運(yùn)行中的無功補(bǔ)償設(shè)施容量（包括用戶）和城網(wǎng)充電功率之總和。 K值的大小與城網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電壓層次和用戶構(gòu)成有關(guān)，原來我國推薦采用1.3,但由于近年來城網(wǎng)改造于用電管理加強(qiáng)，現(xiàn)將K值規(guī)定為1.11.3幅度內(nèi)，以適應(yīng)不同城市的實(shí)際情況。一般來說，自然功率因數(shù)較高的電網(wǎng)K值取小值，而自然功率因數(shù)較低的電網(wǎng)，K值取大值（甚至對于農(nóng)網(wǎng)來說，K值可取1.4）。

16、 第二十一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 總體無功平衡后，還要考慮分片分層平衡。下式可用以計(jì)算所需增加的電容器容量： 式中：Q所需增加的電容器容量，kvar； P實(shí)際負(fù)荷，kW； cos1現(xiàn)在的功率因數(shù)； cos2要求達(dá)到的功率因數(shù)。 第二十二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三、農(nóng)網(wǎng)無功補(bǔ)償在農(nóng)網(wǎng)改造中，對無功補(bǔ)償提出了以下的要求：農(nóng)網(wǎng)無功補(bǔ)償，堅(jiān)持“全面規(guī)劃、合理布局、分級補(bǔ)償、就地平衡”及“集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主；高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主；調(diào)壓與降損相結(jié)合，以降損為主”的原則。變電站宜采用密集型電容補(bǔ)償，按無功規(guī)劃進(jìn)行補(bǔ)償，無規(guī)劃的，

17、可按主變?nèi)萘康?015%配置。100kVA及以上的配電變壓器宜采用自動跟蹤補(bǔ)償。積極推廣無功補(bǔ)償微機(jī)監(jiān)測和自動投切裝置。應(yīng)采用性能可靠、技術(shù)先進(jìn)的集合式、自愈式電容器。配電變壓器的無功補(bǔ)償，可按配電變壓器容量的1015%配置，線路無功補(bǔ)償電容器不應(yīng)與配電變壓器同臺架設(shè)。 第二十三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié)電壓調(diào)整一、無功功率與電壓的關(guān)系 下面以一個最單的網(wǎng)絡(luò)說明無功與電壓的關(guān)系。 隱極發(fā)電機(jī)通過線路向一負(fù)荷供電，忽略R，發(fā)電機(jī)和線路總電抗為X。 系統(tǒng)的電路圖與向量圖如圖所示： 第二十四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月發(fā)電機(jī)送往負(fù)荷的功率為： 當(dāng)P為一定值時，可得

18、：第二十五張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月當(dāng)發(fā)電機(jī)電勢E為一定值時，Q同U的關(guān)系曲線為一條向下開口的拋物線，如曲線1所示。負(fù)荷無功電壓特性如曲線2所示。 兩條曲線的交電a確定了負(fù)荷的電壓Ua。或說，系統(tǒng)在電壓Ua下達(dá)到了無功平衡。 當(dāng)負(fù)荷增加時，a點(diǎn)決定了系統(tǒng)新的無功平衡點(diǎn)。 如果電源增加無功出力，則可恢復(fù)原有電壓運(yùn)行 。所以，電力系統(tǒng)的無功平衡，應(yīng)是在滿足電壓質(zhì)量下的無功平衡。 第二十六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月二、電壓質(zhì)量要求 1電壓質(zhì)量的影響 2電壓質(zhì)量的允許偏差值對用戶受電端供電電壓在正常運(yùn)行條件下的允許偏差為： 35kV及以上供電電壓正負(fù)偏差的絕對值之和不超

19、過額定電壓的10%。 注：如供電電壓上下偏差為同號（均為正或負(fù)）時，按較大的偏差絕對值作為衡量依據(jù)。10kV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的7%。220V單相供電電壓允許偏差為額定電壓的+7%-10%（農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)原則：35kV允許偏差值+10%-10%）第二十七張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月對電網(wǎng)供電電壓的質(zhì)量：要求接入主網(wǎng)的發(fā)電廠高壓母線和220kV及以上變電所供電母線電壓允許偏差的確定原則，應(yīng)滿足用戶受電端供電電壓允許偏差值的要求，宜在額定電壓的-3%至+7%的范圍內(nèi)，但其偏差幅度不應(yīng)大于5%，具體的允許偏差由調(diào)度部門確定。對于110kV及以下變電所（含接入該

20、網(wǎng)電廠）供電母線電壓允許偏差也應(yīng)滿足用戶受電端供電電壓允許偏差值的要求，其具體偏差由調(diào)度部門確定。3用戶電壓質(zhì)量的考核 供電企業(yè)應(yīng)選定一批有代表性的用戶作為電壓質(zhì)量的考核點(diǎn)。包括110kV及以上供電的和35(63)kV專線供電的用戶；其他35(63)kV用戶和10(6)kV的用戶，每一萬千瓦負(fù)荷至少設(shè)一個，并應(yīng)包括對電壓有較高要求的重要用戶和每個變電站10(6)kV母線所帶有代表性線路的末端用戶；低壓(380/220V)用戶至少每百臺配電變壓器設(shè)一個，應(yīng)設(shè)在有代表性的低壓配電網(wǎng)的首末的二端和部分重要用戶。第二十八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月電壓質(zhì)量是以電壓合格率為統(tǒng)計(jì)及考核的指標(biāo)

21、農(nóng)網(wǎng)改造后應(yīng)達(dá)到用戶端電壓合格率達(dá)90%以上。 三、中樞點(diǎn)電壓 1電網(wǎng)電壓的監(jiān)測 在電力系統(tǒng)的各個節(jié)點(diǎn)中選擇電壓監(jiān)視中樞點(diǎn)加以監(jiān)視和控制。電壓中樞點(diǎn)一般是選擇在區(qū)域性發(fā)電廠的高壓母線，有大量地方性負(fù)荷的發(fā)電廠母線，以及樞紐變電所的二次母線上。對配電網(wǎng)而言，所有變電站和帶地區(qū)供電負(fù)荷發(fā)電廠的10(6)kV母線，都是中壓配電網(wǎng)的電壓監(jiān)測點(diǎn)。 各級調(diào)度部門應(yīng)對自己管轄范圍的電網(wǎng)確定電壓監(jiān)測點(diǎn)及其電壓的合格范圍。 第二十九張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 2中樞點(diǎn)電壓控制方式 逆調(diào)壓方式 適用于供電線路較長，負(fù)荷變化也較大的場合。高峰負(fù)荷時升高中樞點(diǎn)的電壓（如升為線路額定電壓的1.05倍）；

22、低谷負(fù)荷時，降低中樞點(diǎn)的電壓（如降為線路的額定電壓）。為保證用戶受電端電壓質(zhì)量和降低線損，220kV及以下電網(wǎng)的電壓調(diào)整，宜實(shí)行逆調(diào)壓方式。 常（恒）調(diào)壓方式 適用于供電負(fù)荷變動較小，供電線路上的電壓損耗也較小的場合。中樞點(diǎn)的電壓在任何負(fù)荷時都保持在一個基本不變的數(shù)值（如保持在線路額定電壓的1.02至1.05倍）。 順調(diào)壓方式 適用于允許電壓偏移較大的場合。高峰負(fù)荷時允許中樞點(diǎn)電壓略低，但不低于線路額定電壓的1.025倍；低谷負(fù)荷時允許中樞點(diǎn)電壓略高，但不高于線路額定電壓的1.075倍。一般情況下，為保證用戶電壓質(zhì)量，應(yīng)避免采用順調(diào)壓方式。 第三十張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 3

23、.電網(wǎng)電壓的考核 當(dāng)電力系統(tǒng)監(jiān)視控制點(diǎn)電壓超過了電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)定的電壓曲線數(shù)值的5%，且延續(xù)時間超過2小時；或超過規(guī)定數(shù)值的10%，且延續(xù)時間超過1小時，確定為電力生產(chǎn)事故。 如果電力系統(tǒng)監(jiān)視控制點(diǎn)電壓超過了電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)定的電壓曲線數(shù)值的5%,且延續(xù)時間超過小時，或超過規(guī)定數(shù)值的10%，且延續(xù)時間超過30分鐘，確定為電力生產(chǎn)一類障礙。四、調(diào)壓手段 1利用無功電源調(diào)壓 無功電源包括發(fā)電機(jī)和無功補(bǔ)償設(shè)備，該方法是利用向電網(wǎng)補(bǔ)充感性無功以提高電壓；以減少發(fā)出的無功、甚至消耗系統(tǒng)感性無功來降低系統(tǒng)電壓。其調(diào)壓特點(diǎn)，或者說是無功補(bǔ)償機(jī)理和特點(diǎn)，在前面敘述無功電源時已作介紹，這里不再重復(fù)。 第三十一張，

24、PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 2利用改變設(shè)備參數(shù)或運(yùn)行方式調(diào)壓 這類方法的共同特點(diǎn)，是根據(jù)改變設(shè)備參數(shù)，使設(shè)備上的電壓損耗增大或者減少，或者說是通過改變設(shè)備消耗的無功功率來實(shí)現(xiàn)。如減少電壓損耗、或者說減少設(shè)備上的無功損耗，以提高運(yùn)行電壓；增大電壓損耗、或者說是增加設(shè)備的無功損耗來減少電壓。 如線路采用串聯(lián)電容器進(jìn)行調(diào)壓，可用于110kV以下電網(wǎng)以改善線路電壓水平。 如110kV以下電壓等級線路，線路始端電壓為U，功率為P+jQ，則線路的電壓降落為： 當(dāng)補(bǔ)償了串聯(lián)電容器XC后，總感抗變?yōu)閄-XC，則線路的電壓降落變?yōu)椋旱谌?，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月采用串聯(lián)電容器調(diào)壓

25、效果好。與并聯(lián)電容器相比，為達(dá)到相同的調(diào)壓效果，串聯(lián)電容器的容量大約僅為并聯(lián)電容器的一半，當(dāng)線路功率因數(shù)低于0.7時、當(dāng)線路R/X較小時，調(diào)壓效果越好。而且串聯(lián)電容器在高峰負(fù)荷時的作用較低谷負(fù)荷時顯著，具有自行按需要調(diào)整末端電壓的特點(diǎn)。故串聯(lián)電容器可用于配電線路較長、功率因數(shù)較低、負(fù)荷變動較大，而且線路R/X較小的場合。但是，串聯(lián)電容器在運(yùn)行中存在產(chǎn)生感應(yīng)電動機(jī)在啟動過程中的自勵磁現(xiàn)象以及線路的鐵磁諧振現(xiàn)象的可能性。故應(yīng)選擇合適的補(bǔ)償度以避開諧振點(diǎn)。另外，在減少系統(tǒng)有功功率損耗方面，并聯(lián)電容器的作用要遠(yuǎn)好于串聯(lián)電容器，也就是說并聯(lián)電容器在減少線損、提高經(jīng)濟(jì)性方面作用顯著，故系統(tǒng)中在一般情況下更

26、主要選用并聯(lián)電容器補(bǔ)償。 另外，還有一種方式是改變并列運(yùn)行變壓器的臺數(shù)來調(diào)壓。如變點(diǎn)所中有不止一臺的變壓器，如容量足夠，在低谷負(fù)荷時，可切除部分變壓器，以緩解電壓過高的問題。 第三十三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 3利用變壓器分接頭調(diào)壓 對于變壓器，可通過改變變壓器分接頭的位置，以改變二次側(cè)的運(yùn)行電壓。變壓器可分為普通變壓器和有載調(diào)壓變壓器。 普通變壓器不能在有載的情況下調(diào)節(jié)分接頭，要調(diào)節(jié)時需要將變壓器停運(yùn)。所以分接頭的選擇應(yīng)兼故高峰及低谷負(fù)荷，通過計(jì)算進(jìn)行選擇。 有載調(diào)壓變壓器由于分接頭開關(guān)上有滅弧裝置，故可在有載運(yùn)行的狀況下進(jìn)行調(diào)節(jié)。而且，有載調(diào)壓變壓器分接頭的檔數(shù)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于

27、普通變壓器。故有載調(diào)壓變壓器對保證二次側(cè)壓作用顯著。但有載調(diào)壓變壓器價(jià)格較普通變壓器昂貴。 第三十四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月對于降壓變壓器（以雙繞組變壓器為例）側(cè)為高壓側(cè)側(cè)為低壓側(cè) 我們已知變壓器低壓側(cè)負(fù)荷的大小，如最大負(fù)荷時是最小負(fù)荷時是。通過潮流計(jì)算，知道了變壓器高壓側(cè)電壓，如最大負(fù)荷時為U1max，最小負(fù)荷時為U1min。負(fù)荷側(cè)要求電壓，如最大負(fù)荷時要求U2max，最小負(fù)荷時要求U2min。第三十五張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月變壓器繞組上功率損耗：最大負(fù)荷時：最小負(fù)荷時：變壓器高壓側(cè)通過阻抗的功率：最大負(fù)荷時：最小負(fù)荷時：變壓器低壓側(cè)歸算至高壓側(cè)電壓：最大

28、負(fù)荷時：第三十六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月最小負(fù)荷時：（對于110kV及以下電壓，U忽略不計(jì)）U2與U2的關(guān)系：則：則期望分接頭電壓：最大負(fù)荷時：最小負(fù)荷時：第三十七張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月當(dāng)變壓器是有載調(diào)壓變壓器時高峰負(fù)荷時，選則與UT1Fmax最接近的檔位；低谷負(fù)荷時，選則與UT1Fmin最接近的檔位；當(dāng)變壓器是有載調(diào)壓變壓器時?。哼x則與UT1F最接近的檔位選完分接頭位置后應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)，檢驗(yàn)是否符合負(fù)荷側(cè)電壓要求。 第三十八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月對于升壓變壓器（以雙繞組變壓器為例）側(cè)為高壓側(cè)側(cè)為低壓側(cè) 第三十九張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于

29、2022年6月變壓器繞組上功率損耗：最大負(fù)荷時：最小負(fù)荷時：變壓器高壓側(cè)通過阻抗的功率：最大負(fù)荷時：最小負(fù)荷時：或當(dāng)已知需要送至高壓母線的功率：最大負(fù)荷時是，最小負(fù)荷時是則變壓器高壓側(cè)通過阻抗的功率：最大負(fù)荷時：最小負(fù)荷時：第四十張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月變壓器低壓側(cè)歸算至高壓側(cè)電壓：最大負(fù)荷時：最小負(fù)荷時：（對于110kV及以下電壓，U忽略不計(jì)） 第四十一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月U2與U2的關(guān)系：則：則期望分接頭電壓：最大負(fù)荷時：最小負(fù)荷時：當(dāng)變壓器是有載調(diào)壓變壓器時高峰負(fù)荷時，選則與UT1Fmax最接近的檔位；低谷負(fù)荷時，選則與UT1Fmin最接近的檔位；

30、當(dāng)變壓器是有載調(diào)壓變壓器時取：選則與UT1F最接近的檔位選完分接頭位置后應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)，檢驗(yàn)是否符合負(fù)荷側(cè)電壓要求。第四十二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月例1：某220kV變電所變壓器為有載調(diào)壓變壓器變比為22081.25%/121，歸算至高壓側(cè)阻抗為z=2.134+j52.241。已知變壓器通過高壓側(cè)阻抗的功率，最大負(fù)荷：39.822+j18.365MVA，最小負(fù)荷：29.822+j13.522MVA；220kV母線電壓，最大負(fù)荷：230kV，最小負(fù)荷：240kV。110kV母線電壓要求保持121kV不變。試選擇變壓器分接頭并校驗(yàn)。 第四十三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月

31、解：最大負(fù)荷變壓器電壓降落：低壓側(cè)歸算至高壓側(cè)電壓：計(jì)算分接頭電壓：實(shí)際選：+21.25%分接頭，變比：校驗(yàn)：合格第四十四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月最小負(fù)荷變壓器電壓降落：低壓側(cè)歸算至高壓側(cè)電壓：計(jì)算分接頭電壓：實(shí)際選：+61.25%分接頭，變比：校驗(yàn)：合格第四十五張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月110kV變電所無載調(diào)壓變壓器：11032.5%/6.3 變壓器阻抗 Z=5.861+j79.406（歸算至高壓側(cè)）6kV母線負(fù)荷：最大負(fù)荷：10+j4.843MVA 最小負(fù)荷：5+j2.422MVA220kV母線電壓：最大負(fù)荷：114.114kV 最小負(fù)荷：116.59kV110kV母線電壓要求順調(diào)壓。選擇分接頭位置并校驗(yàn)。解：最大負(fù)荷： 高壓繞組功率： 第四十六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月最小負(fù)荷：高壓繞組功率：無載調(diào)壓：選擇+12.5%分接頭，變比： 第四十七張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月校驗(yàn)：不合格合格改選擇主抽頭，變比：校驗(yàn)：合格不合格選變比不能同時滿足高峰和低谷的電壓要求，建議改用有載調(diào)壓變壓器或配合無功補(bǔ)償。 第四十八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月發(fā)電廠兩臺無載調(diào)壓變壓器：12122.5%/10.5 每臺變壓器阻抗 Z=2.804+j48.804（歸算至高壓側(cè)） 最大負(fù)荷時兩臺變壓