章電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調(diào)整

第六章電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調(diào)整●主要研究?jī)?nèi)容及其相互關(guān)系●

引

言

：Q～U

與P~f

的區(qū)別●6.1

電力系統(tǒng)中的無功功率平衡●6.2電力系統(tǒng)中無功功率的最優(yōu)分布●

6.3電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整—電壓管理和借發(fā)

電機(jī)、變壓器調(diào)壓●6.4電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整一借補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓和組合調(diào)壓

主要研究?jī)?nèi)容及其相互關(guān)系

無功和電壓管理的目的：

保證電壓質(zhì)量，

降低有功損耗

歌中樞

聚要逆調(diào)壓

、順調(diào)口常調(diào)壓隨機(jī)沖擊性的電

壓波動(dòng)接大系統(tǒng)并聯(lián)電容器并聯(lián)調(diào)相機(jī)并聯(lián)飽和電抗器可預(yù)見性發(fā)電

機(jī)

、

變壓

器

、無功

補(bǔ)償

設(shè)備變壓器、

補(bǔ)償設(shè)備

的電壓無

功調(diào)節(jié)方法電壓波動(dòng)限制土無功和電壓的管理方法無功平衡與優(yōu)化電壓調(diào)整計(jì)算方法手段條件方式手段條件無功和電壓調(diào)節(jié)與有功和頻率調(diào)整的區(qū)別●有功

電源

：

只有發(fā)

電機(jī)組

，單

一

性。無功電源：

發(fā)電機(jī)組，無功補(bǔ)償裝置(電容器組、

電

抗器組、調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器等)

(變電站),多樣

性

?！裼泄﹄娫垂?yīng)有功功率和電能需要消耗一次能源。無功電源不消耗一次能源?！袢到y(tǒng)頻率相同，

頻率調(diào)整集中在發(fā)電廠，

調(diào)頻手段

只有調(diào)整原動(dòng)機(jī)功率一種。

電壓水平則全系統(tǒng)各點(diǎn)不

同

，而且電壓調(diào)整可分散進(jìn)行，

調(diào)壓手段也多種多

樣。

—

—電壓無功調(diào)整的基本原則：分層分區(qū)調(diào)整與

無

功

的

就

地

平

衡●電網(wǎng)中，無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗。X>>R→△Q>>△P無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗6.1

電

力

系

統(tǒng)

中

的

無

功

功

率

平

衡●

基本概念常用的無

功電

源

有哪

幾

類

?

各自有何

主

要

特

點(diǎn)(范圍、控制方式、與電壓的關(guān)系、單位投資、

維護(hù)費(fèi)用、反應(yīng)速度)?●6.1.1

無功負(fù)荷和無功損耗——無功負(fù)荷——無功損耗●

6.1.2無功功率電源●

6.1.3無功功率的平衡(滿足電源功率因數(shù)的要求)●

6

.

1

.

4

例

6

-

1(225)-

無

功

補(bǔ)

償

的

作

用●照明、電熱，消耗感性無功Q,

小?！裢诫妱?dòng)機(jī)，有勵(lì)磁繞組，通過勵(lì)磁電流的調(diào)

節(jié)，可以調(diào)節(jié)其輸出無功的大小。過激運(yùn)行，

發(fā)Q,;

欠激運(yùn)行，吸收Q,。

在綜合負(fù)荷中比例

小

?！?/p>

異步電動(dòng)機(jī)，消耗Q,

在綜合負(fù)荷中比例很大

。●

綜合負(fù)荷功率因素，0.6～0.9,滯后(感性無

功

)6.1.1

無功負(fù)荷和無功損耗

——無功負(fù)荷>0

s>自然功率S<自然功率單個(gè)性

0

%無功

~

2

%6.1.1

無

功

負(fù)

荷

和

無

功

損

耗

—

—

無

功

損

耗多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)，變壓器的無功損耗很大，遠(yuǎn)大于有功損耗o=;P2Q2x.

線路電抗消耗的感性無功2

線路對(duì)地電容消耗的容性無功路傳輸功率S=

自然功率額定負(fù)載

五級(jí)變壓50%7%線路

變壓器一j△6.1.2

無功功率電源*●

發(fā)電機(jī)與并聯(lián)電容器

并聯(lián)電抗器與調(diào)相機(jī)●靜止無功補(bǔ)償器(SVC)—Static

VarCompensator——靜止補(bǔ)償器(SVC)

的類型——靜止補(bǔ)償器(SVC)

的等值電路——靜止補(bǔ)償器(SVC)

的伏安特性——靜止補(bǔ)償器(SVC)

特

點(diǎn)●

靜止調(diào)相機(jī)

(STATCON)—

StaticCondenser——靜止調(diào)相機(jī)的等值電路——靜止調(diào)相機(jī)的無功調(diào)節(jié)原理●

電容器、調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器的比較見書223重點(diǎn)：調(diào)節(jié)范圍、控制方式、

電壓調(diào)節(jié)效應(yīng)、投資、有功損耗●

發(fā)電機(jī)：通過改變勵(lì)磁電流，可連續(xù)調(diào)節(jié)無功，且可吸可發(fā)感性無功，不需額外投資。●

并聯(lián)電容器：

COS

Pn

0.95

0.85Qc=BcU2,

輸出無功與電壓有關(guān)，電壓越高，輸出

無功越大，不利于無功調(diào)節(jié)；

只發(fā)感性無功，投資小，經(jīng)濟(jì)性好。

不可連續(xù)調(diào)節(jié)，不能作為動(dòng)態(tài)無功電源。6.1.2

無功功

率電源

*

—

—

發(fā)電機(jī)與并聯(lián)電容器·并聯(lián)電抗器：輸出無功與電壓有關(guān)，

只發(fā)容性無功，用于超高壓、

長(zhǎng)距離、輕載線路。投資小，經(jīng)濟(jì)性好。不可連續(xù)調(diào)

節(jié)，不能作為動(dòng)態(tài)無功電源。·調(diào)

相

機(jī)

：過激運(yùn)行，發(fā)感性無功；

欠激運(yùn)行，吸收感性無功。

輸出無功與U無關(guān)，可連續(xù)調(diào)節(jié)，但投資大，運(yùn)行維

護(hù)困難。6.1.2

無功功率電源*——并聯(lián)電抗器與調(diào)相機(jī)SVC:Static

Var

Compensator;TCR:

TransistorControlledReactorTSC:Transistor

Switched

Capacitor;SR:Saturated

Reactor6.1.2

無功功率電源*

—

—靜止無功補(bǔ)償器

(SVC)

的類型晶

閘管

控

制

電

抗

器

型晶閘管開關(guān)電容器型飽

和

電

抗

器

型TcR:<>V6.1.2

無功功率電源*—

—

靜止

無

功

補(bǔ)

償

器

(SVC)C3TCR型(b)TSC

型晶閘管代替

機(jī)械開關(guān)不可控，

限制電

壓波動(dòng)的

等

值電

路(b)SR

型濾波

器d以6.1.2

無功

功

率電

源

*——靜止無功補(bǔ)償器(SVC)的伏安特性TSCTCRSRIL●輸出無功仍然與電壓有關(guān)，但可連續(xù)快速調(diào)節(jié)，可作

為動(dòng)態(tài)無功電源?！馮CR:

通過TCR

中晶閘管開關(guān)的控制，連續(xù)調(diào)節(jié)其吸收的I;

結(jié)合電容器，可吸可發(fā)I。投資大，主要用●TSC:

通過晶閘管開關(guān)的切換，調(diào)節(jié)其吸收的Ic(

即

輸

出I),可頻繁投切；只能輸出I

。

用得很少?！馭R:

根據(jù)SR

的伏安特性，自動(dòng)調(diào)節(jié)其吸收的I?

。結(jié)合

電容器，可吸可發(fā)IL

。用得很少。U↑→吸收I↓→

U*6.1.2

無功功率電源*—

—

靜

止

無

功

補(bǔ)

償

器(SVC)特

點(diǎn)于500kV電網(wǎng)，

以提供動(dòng)態(tài)無功電源。靜止調(diào)相機(jī)/靜止無功發(fā)生器/靜止無功同步補(bǔ)償器Statcon/SVG/Statcom輸出Q

與U無關(guān)，可快速連續(xù)調(diào)節(jié)感性或容性無功；投資大，技術(shù)不成熟。Ak:

1a逆變器C6.1.2

無

功

功

率電

源

*—

—

靜止調(diào)相機(jī)的等值電路IjX

Lk:.1a水S=UI若

U。與

U?同

相

位

，

則

：S=U?*j(kUa-Ua)/X,=jQ。6.1.2

無功功率電源*——靜止調(diào)相機(jī)的無功調(diào)節(jié)原理跟蹤接入點(diǎn)電

壓相位，調(diào)節(jié)

逆變器輸出電

壓幅值，實(shí)現(xiàn)

感性或容性無

功調(diào)節(jié)?！?/p>

無功電源不足，相應(yīng)的無功平衡，意味著電壓的下降發(fā)電功率f6.1.3

無功功率的平衡●

有功電源不足，相應(yīng)的有功平衡，

意味著頻率的下降A(chǔ)、B兩平衡點(diǎn)，

B點(diǎn)電源不足，

頻率(電壓)小于額定值6

.

1

.4例6-

1

(Page-225)-無功補(bǔ)償?shù)淖饔谩?/p>

已知線路末端負(fù)荷和首端電壓，根據(jù)首端功率因數(shù)的要

求(也可以根據(jù)末端電壓調(diào)整量的要求),確定末端無功

補(bǔ)償?shù)娜萘浚?/p>

——無功補(bǔ)償具有功率因數(shù)調(diào)節(jié)(降損)和電壓調(diào)節(jié)的雙重作用●為了滿足電源功率因數(shù)要求，考慮電網(wǎng)的感性無功損耗，

則負(fù)荷功率因數(shù)應(yīng)該比電源功率因數(shù)大，但具體等于多

少，

需要根據(jù)潮流方程來確定。書上例題的結(jié)果：

滿足

電源功率因數(shù)大于0.85,則要求負(fù)荷功率因數(shù)等于0.9。這僅是估算值，不是精確值。理論上除0.9以外，還有

很多解都能滿足這個(gè)要求。6

.

1

.4例6-

1

(Page-225)-

無功補(bǔ)償?shù)淖饔胣.o,ca“無功調(diào)節(jié)有功損耗調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)無功功率電源的最優(yōu)分布和無功功率負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償，即無功的運(yùn)行優(yōu)化問題和規(guī)劃問題。無功優(yōu)化：通過現(xiàn)有無功電源和調(diào)壓

設(shè)備(變壓器分接頭)的控制，使無功的潮流分布合理，以降低有功網(wǎng)損，提高電壓質(zhì)量等。無功規(guī)劃：通過規(guī)劃無功電源和調(diào)壓設(shè)備的位置、容量、調(diào)節(jié)能力，以滿足無功平衡、電壓質(zhì)量、電壓穩(wěn)定和投資成本的要求?！?/p>

負(fù)荷的自然功率因數(shù)大約為0.6～0.9。負(fù)荷中比例最大的異步電

動(dòng)機(jī)，其負(fù)荷率愈低，功率因數(shù)愈低。當(dāng)其輕載或空載運(yùn)行時(shí)，

其功率因數(shù)甚至低于0.6?！?/p>

提高負(fù)荷功率因數(shù)的措施：(1)盡量使電動(dòng)機(jī)的容量與其機(jī)械負(fù)載匹配。(2)限制電動(dòng)機(jī)的空

載運(yùn)行。(3)同步電動(dòng)機(jī)不需系統(tǒng)供應(yīng)無功功率，甚至還可向系統(tǒng)

輸出無功功率，因此盡量以同步電動(dòng)機(jī)代替異步電動(dòng)機(jī)或?qū)⒗@線式

異步電動(dòng)機(jī)同步化。6.2

電力系統(tǒng)中無功功率的最優(yōu)分布(略)●電壓調(diào)整時(shí)負(fù)荷變動(dòng)及其引起電壓的偏移分類有幾種?

具體是什么?●限制沖擊性負(fù)荷引起的電壓波動(dòng)的主要措施及其作用

原理是什么?●

電壓調(diào)整針對(duì)的電壓變動(dòng)產(chǎn)生的原因是什么?●

什么是電壓中樞點(diǎn)?●中樞點(diǎn)電壓的調(diào)整方式有那些?什么是逆調(diào)壓、順調(diào)

壓

和常

調(diào)

壓

?●電壓調(diào)整的主要手段有那些?

(發(fā)電機(jī)、變壓器、無功補(bǔ)償及其組合調(diào)壓等)?●變壓器分接頭調(diào)壓或者電容器調(diào)壓的計(jì)算方法?6.3

電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整

——基本概念和計(jì)算方法●

6.3.1

調(diào)整電壓的必要性●

6.3.2

電壓波動(dòng)和電壓管理

6.3.2.1電壓波動(dòng)6.3.2.2電壓管理6.3.2.3電壓調(diào)整的主要手段及其調(diào)壓原理(補(bǔ)充)●

6.3.3

借改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓——發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)的原理示意圖——發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)的特點(diǎn)●

6.3.4借改變變壓器變比調(diào)壓(考慮最大最小兩種負(fù)荷狀態(tài)的單一變壓器變比調(diào)壓)6.3

電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整—

—

電壓管理和借發(fā)電機(jī)、變壓器調(diào)壓6.3.1

調(diào)整電壓的必要性●電壓偏移過大，影響生活、生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，

損壞設(shè)備，甚至大面積停電?！耠妷哼^高，設(shè)備絕緣受損，

同時(shí)變壓器、

電動(dòng)機(jī)等的

鐵芯損耗增大，穩(wěn)升增加，壽命縮短?！耠妷哼^低，功率一定時(shí)，發(fā)電機(jī)、

電動(dòng)機(jī)和變壓器的

繞組電流增大，也會(huì)損壞設(shè)備，影響壽命?！耠妷翰▌?dòng)，影響照明設(shè)備的效率，冶煉產(chǎn)品的的質(zhì)量

和產(chǎn)量，而對(duì)樞紐變電站，嚴(yán)重時(shí)可能引起“電壓崩

潰”,造成大面積停電。6.3.2.1

電

壓

波

動(dòng)●電壓調(diào)整與限制的負(fù)荷分類及其特點(diǎn)●

*限制沖擊性負(fù)荷引起電壓波動(dòng)的主要措施

(1)大系統(tǒng)專用母線或線路單獨(dú)供電(2)設(shè)置串聯(lián)電容器(

3

)

設(shè)

置

附

加

電

抗

器

的

調(diào)

相

機(jī)(4)設(shè)置靜止補(bǔ)償器●頻率調(diào)整時(shí)將有功負(fù)荷的變動(dòng)分成三種，而電壓管理(調(diào)整和限制)時(shí)，將有功和無功負(fù)荷的變動(dòng)及其引

起的電壓波動(dòng)分成兩類：●

(1)周期長(zhǎng)、波及面大，主要由生產(chǎn)、生活、氣象變化等引起的可預(yù)見性負(fù)荷變動(dòng)及其引起的電壓波動(dòng)。

——電壓調(diào)整的負(fù)荷變動(dòng)特點(diǎn)●

(2)沖擊性或者間歇性的不可預(yù)見性負(fù)荷變動(dòng)及其

引起的電壓波動(dòng)。這類負(fù)荷主要有往復(fù)式泵(壓縮

機(jī)

)、

電

弧

爐

(

電

焊

機(jī)

)

、

卷

揚(yáng)

機(jī)

(

起

重

機(jī)

)

、

通風(fēng)

設(shè)備。

——電壓波動(dòng)限制的負(fù)荷變動(dòng)特點(diǎn)6.3.2.1

電

壓

波

動(dòng)——電壓調(diào)整與限制的負(fù)荷分類及其特點(diǎn)*6.3.2.1

電壓

波

動(dòng)

——設(shè)置串聯(lián)電容器(2)

串聯(lián)電容器：抵消線路電抗，

限制電壓波動(dòng)幅度電源輸電系統(tǒng)一般負(fù)荷沖擊負(fù)荷(3)

調(diào)相機(jī)補(bǔ)償：提供波動(dòng)負(fù)荷所需的波動(dòng)無功功率，減

小電壓波動(dòng)幅度。

串聯(lián)電抗器：

隔離波動(dòng)負(fù)荷，

維持公用

母線電壓的恒定。6.3.2.1

電壓波動(dòng)——設(shè)置附加串聯(lián)電抗器的調(diào)相機(jī)輸電系統(tǒng)|Cs一般負(fù)荷

沖擊負(fù)荷電源(4)飽和電抗器

(SR)

補(bǔ)償：

隨電壓的波動(dòng)快速提供

波動(dòng)的無功功率，從而維持公用母線供電電壓的恒定。6.3.2.1

電

壓

波

動(dòng)——設(shè)置飽和電抗器型靜止補(bǔ)償器電源輸電系統(tǒng)W一般負(fù)荷

沖擊負(fù)荷6.3.2.2

電

壓

管

理●

電壓調(diào)整的電壓變動(dòng)原因與電壓中樞點(diǎn)●

中樞點(diǎn)電壓曲線的編制目標(biāo)：盡可能滿足終端負(fù)荷的電壓偏移要求——終端負(fù)荷及負(fù)荷曲線——允許電壓偏移及電壓損耗曲線

——電壓中樞點(diǎn)的電壓調(diào)整量計(jì)算——中樞點(diǎn)電壓曲線的編制●

中樞點(diǎn)電壓的調(diào)整方式●*電壓調(diào)整所針對(duì)電壓變動(dòng)的原因：(1)生產(chǎn)、生活、氣象變化引起的負(fù)荷變動(dòng)。(2)個(gè)別設(shè)備因故障而退出運(yùn)行造成的網(wǎng)絡(luò)阻抗變化；(3)系統(tǒng)結(jié)線方式改變引起的功率分布和網(wǎng)絡(luò)阻抗變化。●

電壓調(diào)整的目標(biāo)：保證各電壓中樞點(diǎn)的電壓偏移不越限。●*電壓中樞點(diǎn)：

指某些可反應(yīng)系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠

或樞紐變電站母線。6.3.2.2

電

壓

管

理——電壓調(diào)整的電壓變動(dòng)原因與電壓中樞點(diǎn)(l

)

(b)hour

(c)hour負(fù)荷點(diǎn)位置

日負(fù)荷曲線負(fù)荷大小和距離不同，導(dǎo)致各線路各時(shí)段的電壓損耗不一樣ak6.3.2.2

電

壓

管

理

——終端負(fù)荷及負(fù)荷曲線△U;△U;iklj6.3.2.2

電

壓

管

理——允許電壓偏移及電壓損耗曲線hour允許電壓偏移日電壓損耗曲線hour(e)hour

(d)UU(j)=(0.95～1.05)Ux+0.04Ux=0.99～1.09U

√0～8點(diǎn)

U(k)=(0.95～1.05)Ux+0.01Ux=0.96～1.06UU=U(j)NU(k)=(0.99～1.06)U、U(j)=(1.05～1.15)UU(k)=(0.96～1.06)U、U=(1.05～1.06)UU(A)=(1.05～1.15)U√U(B)=(0.98～1.08)U6.3.2.2

電壓管理——電壓中樞點(diǎn)的電壓調(diào)整量計(jì)算8～16點(diǎn)16～24點(diǎn)U;=(1.05～1.08)U√中樞點(diǎn)電壓曲線1.15Un1.09Un1.06Uv6.3.2.2

電

壓

管

理——

中樞點(diǎn)電壓曲線的編制Uy

1.05Ux0.98Ux0.99Ux

0.96UN8hour1.08UxU;24160●逆

調(diào)

壓：高峰負(fù)荷時(shí)升高電壓、低谷負(fù)荷時(shí)降低電壓的中樞點(diǎn)電壓調(diào)整方法。好處?3,6=1.05J,S.=1.

,適用泄圍：長(zhǎng)，負(fù)荷變動(dòng)大●順調(diào)壓：高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低；低谷負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略高。S.U?≥1.02,S

≤1.07

,適用范圍：短，負(fù)荷變動(dòng)小●常調(diào)壓：在任何負(fù)荷下都保持中樞點(diǎn)電壓為一基本不

變

的

數(shù)

值

，

1.02Ux≤U?！?.05U√●故障時(shí)的允許電壓偏移較正常時(shí)再增大5%

△U,=±10%6.3.2.2

電

壓

管

理——中樞點(diǎn)電壓的調(diào)整方式*6.3.2.3

電壓調(diào)整的主要手段及其調(diào)壓原理●*主要的調(diào)壓設(shè)備：發(fā)電機(jī)、變壓器和其它無功補(bǔ)償設(shè)備(如并聯(lián)電容器/電抗器和SVC

等

)

等●*調(diào)壓的主要手段：(1)單個(gè)調(diào)壓設(shè)備的獨(dú)立控制；(2)多個(gè)調(diào)壓設(shè)備的組合控制。●調(diào)壓的空間范圍：?jiǎn)蝹€(gè)發(fā)電廠變電站的VQC

控制，多個(gè)廠站的AVC

協(xié)調(diào)控制(省調(diào)、地調(diào)和省地一體化的AVC控制)?！裾{(diào)壓的時(shí)間范圍：?jiǎn)蝹€(gè)時(shí)段(單一負(fù)荷水平)的靜態(tài)

控制、多個(gè)時(shí)段(多種負(fù)荷水平)的動(dòng)態(tài)控制?！{(diào)壓手段及調(diào)壓范圍6.3.2.3電壓調(diào)整的主要手段及其調(diào)壓原理

——基本調(diào)壓原理發(fā)電機(jī)調(diào)壓：變

壓

器

調(diào)

壓

：補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓：調(diào)

壓

原

理

：21JP+jQ兩組電容器兩組電抗器連

續(xù)

離散調(diào)相機(jī)或SVCHHC6.3.3借改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓

——發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)的原理示意圖△Umin=1.6%△Umin=2.4%

Smik?=1/1.1

→

低

壓

側(cè)

升

壓4

o10%△Umin=4%5%0△Umax=4%△Umax?=6%k:1+1%-5.6

%-9

%Ug逆調(diào)壓△Umax=10%+2-5oSmaxUcg-5●

是一種最直接的最經(jīng)濟(jì)的調(diào)壓方式，

不需新增

投資，只需改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流。●對(duì)于多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)，如果沿線電壓損耗過大，或者負(fù)荷端電壓的變化過大，則僅靠發(fā)電機(jī)調(diào)壓，不能滿足電壓質(zhì)量要求。6.3.3

借改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓

——

發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)的特點(diǎn)6.3.4借改變變壓器變比調(diào)壓●有載調(diào)壓變壓器與普通(無載)調(diào)壓變壓器(補(bǔ)充)●變壓器的分接頭電壓與實(shí)際變比(補(bǔ)充)●變壓器的實(shí)際變比計(jì)算(補(bǔ)充)●降壓變壓器分接頭選擇的示例(修改Page-242

)(考慮大小兩種負(fù)荷的單個(gè)變壓器低壓側(cè)電壓控制要求)●升壓變壓器分接頭的選擇(不要求)(書上內(nèi)容不符合實(shí)際，

因?yàn)樯龎鹤儔浩鞯蛪簜?cè)常常直接

接發(fā)電機(jī)，其低壓側(cè)電壓即為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓，不需要變不要求學(xué)習(xí)例6-5的三繞組變壓器變比的選擇方法●

壓器調(diào)節(jié)。)6.3.4借改變變壓器變比調(diào)壓

—

—

有

載

調(diào)

壓

變

壓

器

與

普

通

(

無

載

)

調(diào)

壓

變

壓

器變壓器分接頭信息：

Urw±n×d%/U??n-

低壓側(cè)額定分接頭電壓高壓側(cè)額定分接頭電壓

最大/小檔位數(shù)

分接頭電壓級(jí)差

分接頭

總數(shù)7個(gè)9

·17無載調(diào)壓變壓器，不可帶負(fù)荷調(diào)壓，分接頭少Smx→Urmax

=Urmin—SminUrv:

額定分接頭電壓(或主抽頭電壓)變壓器的實(shí)際變比k:等于其高低壓側(cè)分接頭電壓之比

或理想變壓器高低壓側(cè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓之比6

.

3

.

4

借

改

變

變

壓

器

變

比

調(diào)

壓——

變壓器的分接頭電壓與實(shí)際變比6

.

3

.

4

借

改

變

變

壓

器

變

比

調(diào)

壓

——變壓器變比的計(jì)算理想變壓器蓋低壓側(cè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓之比變壓器高壓側(cè)母線k:

1高低壓側(cè)分接頭

電壓之比變壓器低壓側(cè)母線k:

1變壓器低壓側(cè)母線Z?2變壓器阻抗為高壓側(cè)歸算值變壓器阻抗為低壓側(cè)歸算值變壓器高壓側(cè)母線乙二

UrU.U6.3.4借改變變壓器變比調(diào)壓

——降壓變壓器分接頭選擇的示例*●已知條件及計(jì)算要求

算●分接頭電壓計(jì)算●分接頭電壓計(jì)算值的歸檔●

變比的確定●變比選擇的效驗(yàn)●降壓變變比選擇中的幾個(gè)問題電壓損耗計(jì)畫等值電路●●●已知最大與最小負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)的電壓U?

、負(fù)荷點(diǎn)2的功率、線路和雙繞組變壓器的阻抗(歸算至高壓側(cè))

Z,和Z,、變壓器的分接頭型號(hào)：Urx±n×d%/Urzv(=110±2×2.5%/11)。要求通過變壓器分接頭的調(diào)節(jié)來滿足負(fù)荷點(diǎn)2(或者變壓器低壓側(cè)母線)在最大與最小負(fù)荷狀態(tài)時(shí)的調(diào)壓目標(biāo)

(逆調(diào)壓),試確定變壓器的分接頭電壓。降壓變壓器分接頭選擇的示例*

——已知條件及計(jì)算要求Pnax+jQmaxPoin

+jQmin圖6-4-3簡(jiǎn)單系統(tǒng)簡(jiǎn)單系統(tǒng)的等值電路忽略線路的對(duì)地導(dǎo)納和變壓器的激磁導(dǎo)納近似簡(jiǎn)化計(jì)算，重點(diǎn)是掌握變壓器分接頭調(diào)壓的原理降壓變壓器分接頭選擇的示例

——等值電路k:

1

J2'

2理想變壓器R?+jX?←

歸算至高壓側(cè)Pmax+jQmaxPmin+jQmaxZ?2

200△UZTⅡ246中的電壓損

耗計(jì)算方法242

中已知電壓

損耗降壓變壓器分接頭選擇的示例

——電壓損耗計(jì)算U?

max

=U?-

△UII'

—II

-AII忽略電壓降落的橫分量，近似簡(jiǎn)化計(jì)算理想變壓器高壓側(cè)實(shí)際電壓計(jì)算minmaX理想變壓器高低壓側(cè)抽頭電壓之比等于其實(shí)際電壓之比。-

(6-19a)

(6-19b)有載調(diào)壓變壓器，兩種負(fù)荷水平選擇不同的變比降壓變壓器分接頭選擇的示例

——分接頭電壓計(jì)算無載變，

只能有一個(gè)分接頭電壓●

如：本例中，抽頭型號(hào)110±2×2.5%/11,相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)抽頭電壓有104.5、107.25、110、112.75、115.5。若抽頭電壓計(jì)算值Ur=106,則Ur

標(biāo)=107.25;即選擇最接近Ur?的一個(gè)標(biāo)

準(zhǔn)抽頭電壓來進(jìn)行歸檔。降壓變壓器分接頭選擇的示例

——

抽頭電壓計(jì)算值的歸檔降壓變壓器分接頭選擇的示例

——

變比的確定無載變有載

變kmax

=kmin=Ur?標(biāo)/Ur?vifif降壓變壓器分接頭選擇的示例——

變比選擇的效驗(yàn)U?max

=U2max

/kmax

U?mìn

=U2min

/kmin?

差

→

不可能使

允許偏差土

本例：

U?dmm=U?x=10kV,U?dmax=1.05U?x=10.5kV,d=2.5,

則允許誤差為±1.25%。即：差誤誤化均準(zhǔn)平標(biāo)×100%∈(O±)%=(-1.25~1.259%●

電壓損耗的計(jì)算，沒有考慮功率損耗和壓降橫分量，沒有

考慮線路和變壓器對(duì)地導(dǎo)納，且采用額定電壓進(jìn)行計(jì)算。。

;降壓變壓器分接頭選擇的示例——

降壓變變比選擇中的幾個(gè)問題●變壓器的阻抗計(jì)算，沒有考慮分接頭電壓變化的影響●

6.4.1

借補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓6.4.1.1各種補(bǔ)償設(shè)備的調(diào)節(jié)方式6.4.1.2獨(dú)立補(bǔ)償設(shè)備容量的計(jì)算6.4.1.3最小補(bǔ)償設(shè)備容量的確定(略)(結(jié)合變壓器變比和并聯(lián)電容器/調(diào)相機(jī)、考慮最大

負(fù)荷與最小負(fù)荷兩種狀態(tài)的組合調(diào)壓)●

6.4.2幾種調(diào)壓措施的比較——發(fā)電機(jī)和變壓器——無功補(bǔ)償設(shè)備●6.4.3

幾種調(diào)壓措施的組合——組合調(diào)壓(略)6

.

4電

力

系

統(tǒng)的電

壓

調(diào)

整

—

—

借補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓和組合調(diào)壓6.4.1.1

各種補(bǔ)償設(shè)備的調(diào)節(jié)方式●

并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備的調(diào)壓原理：重負(fù)荷時(shí)(負(fù)荷的端電壓低),輸出

感性無功，就地補(bǔ)償負(fù)荷的感性無功需求，從而減小輸電線路中

的感性無功功率及其產(chǎn)生的電壓損耗，

以提高負(fù)荷的端電壓。輕

負(fù)荷時(shí)(負(fù)荷的端電壓高),吸收感性無功，增大輸電線路中的

感性無功需求及其產(chǎn)生的電壓損耗，進(jìn)而降低負(fù)荷的端電壓。●

并聯(lián)(開關(guān))電容器/電抗器：只能成組投切，不能連續(xù)調(diào)節(jié)。●

調(diào)相機(jī)：調(diào)節(jié)其勵(lì)磁電流進(jìn)而調(diào)節(jié)其輸出的感性或容性無功功率，可以工作于定電壓或定功率控制方式。定電壓控制時(shí)，其輸出無

功與勵(lì)磁電流成線性關(guān)系。●

飽和電抗器：不可控，其輸出無功與端電壓成反比關(guān)系?！?/p>

節(jié)：

。

端電壓給定時(shí)，其輸出無功與觸發(fā)角呈余弦關(guān)系。6.4.1.2

獨(dú)立補(bǔ)償設(shè)備容量的計(jì)算示例●

獨(dú)立補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓的目標(biāo)要求●

含并聯(lián)補(bǔ)償?shù)暮?jiǎn)單電網(wǎng)等值電路●

并聯(lián)無功補(bǔ)償前后的電壓關(guān)系●

并聯(lián)補(bǔ)償?shù)臒o功容量計(jì)算公式●

理想變壓器高壓側(cè)電壓的近似計(jì)算獨(dú)立補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓的目標(biāo)要求●已知系統(tǒng)電壓U,

負(fù)荷節(jié)點(diǎn)j的功率P+jQ,線路和變

壓器阻抗，變壓器變比，要求通過補(bǔ)償設(shè)備的容量Q。

調(diào)節(jié)，使負(fù)荷點(diǎn)的電壓滿足調(diào)壓目標(biāo)要求U’=U'a圖6-24具有并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備的簡(jiǎn)單系統(tǒng)含并聯(lián)補(bǔ)償?shù)暮?jiǎn)單電網(wǎng)等值電路R?大jXzZ,Z

TⅡ

J

Ⅱ理變理想變壓器高壓側(cè)電壓圖6-25等值電路U;1:k?

U;Zr理變并聯(lián)無功補(bǔ)償前后的電壓關(guān)系近似計(jì)算：不考慮電壓降落的橫分量理想變壓

器高壓側(cè)

實(shí)際電壓目

標(biāo)

：U'jc=U

'jcd并聯(lián)補(bǔ)償?shù)臒o功容量計(jì)算公式∵Ujc=k?Ujca;(6-24)●已知系統(tǒng)電壓U,

負(fù)荷節(jié)點(diǎn)j的功率P+j0,

壓器阻抗。不計(jì)電壓降落的恒分量近似理想變壓器高壓側(cè)電壓的近似計(jì)算線路和變課本算例U;未知●首先考慮發(fā)電機(jī)調(diào)壓，

因不用附加設(shè)備，

不需附加投資。

當(dāng)然，應(yīng)該盡量避免無功的遠(yuǎn)