11电力系统的无功功率平衡与电压调整.ppt

* * * * * * 由上式可解得 忽略第二项 由此可见:补偿容量与调压要求和降压变压器的变比选择均有关。 变比k的选择原则： 在满足调压的要求下，使无功补偿容量为最小。无功补偿设备的性能不同，选择变比的条件也不相同 。 1. 补偿设备为静电电容器 为了充分利用补偿容量，在最大负荷时电容器应全部投入，在最小荷时全部退出。 首先，根据调压要求，按最小负荷时没有补偿的情况确定变压器的分接头。 于是 (据此选择分接头V1t) （确定变比） 其次，按最大负荷时的调压要求计算补偿容量 然后，根据算得的补偿容量，从产品目录中选择合适的设备。 最后，根据确定的变比和选定的静电电容器容量，校验实际的电压变化。 首先确定变比k 2. 补偿设备为同步调相机 最大负荷时，同步调相机容量为： 最小负荷时调相机容量应为： 两式相除，得： 由此可解出： 确定实际变比 据此确定分接头电压V1t 在高压电力网中，电抗远大于电阻， 中无功功率引起的QX/V分量就占很大的比重。在这种情况下，减少输送无功功率可以产生比较显著的调压效果。反之，对截面不大的架空线路和所有电缆线路，用这种方法调压就不合适。 特别注意 线路串联电容补偿改善电压质量 未加串联电容前 串联了容抗XC后 因此，根据线路末端电压需要提高的数值（ΔV-ΔVc）， 就可求得需要补偿的电容器的容抗值XC。 如果每台电容器的额定电流为INC，额定电压为VNC，额定容量为QNC=VNCINC，则可根据通过的最大负荷电流Icmax和所需的容抗值XC分别计算电容器串、并联的台数n，m以及三相电容器的总容量QC。 图 串联电容器组 确定线路上串联接入的电容器的个数： 三相总共需要的电容器台数为3mn。安装时，全部电容器串、并联后装在绝缘平台上。 nVNC≥ICmaxXC mINC≥ICmax （a）负荷集中在线路末端 （b）沿线路有若干个负荷 电容器安装地点的选择：使沿线电压尽可能均匀 串联电容器提升的末端电压的数值QXC/V(即调压效果)随无功负荷增大而增大、无功负荷的减小而减小，恰与调压的要求一致。这是串联电容器调压的一个显著优点。但对负荷功率因数高(cosφ0.95)或导线截面小的线路，由于PR/V分量的比重大，串联补偿的调压效果就很小。 补偿所需的容抗值XC和被补偿线路原来的感抗值XL之比 kc=XC/XL 称为补偿度。在配电网络中以调压为目的的串联电容补偿，其补偿度常接近于1或大于1。 电力线路采用串联电容补偿，也带来一些特殊问题，因此作为改善电压质量的措施，串联电容器只用于110kV以下电压等级、长度特别大或有冲击负荷的架空分支线路上。 10kV及以下电压的架空线路，由于RL/XL很大，所以使用串联电容补偿是不经济和不合理的。 220kV以上电压等级的远距离输电线路中采用串联电容补偿，其作用在于提高运行稳定性和输电能力。 小 结 调整电压的措施常用的有4种: 1.通常由于改变发电机励磁调压简单、经济，应优先考虑； 2.当系统中无功功率充裕时，各变电所的调压可以通过选择变压器分接头来解决; 3.当电压变化幅度比较大或要求逆调压时，可以采用有载调压变压器； 4.当系统中无功功率不足时，可采用同步调相机、并联电容器、静止补偿装置等无功补偿装置。 * * * * * * * * * * * * * * * * 三.电力系统的无功功率平衡与电压调整 3.1调压的必要性 一. 电压偏移对用电设备的影响 1. 照明 2. 异步电动机带动的设备 正常情况下 3. 电子设备 （一般： ） 二. 允许电压偏移量 详细参见：《电能质量-供电电压偏差》 3.2电力系统的无功电源和无功平衡 一. 无功功率电源 无功电源： 同步发电机、 无功补偿装置： 同步调相机、静电（并联）电容 器、静止补偿器 1. 同步发电机 唯一的有功电源，主要的无功电源。 某些情况的输电线路 110kV及以上线路在空载或轻载状况下 发电机在正常运行状态下发出无功： 发电机的 额定无功出力 发电机的 额定视在功率 发电机的 额定有功出力 发电机的 功率因数角 2. 同步调相机 ---实际上空载的同步电动机 可直接装设在用户附近，减少输送过程中的损耗； 改变其励磁，可以平滑地调节无功功率输出； 是旋转电机，有功损耗大。 3. 并联电容器 过激运行，发出无功；欠激运行，消耗无功。 可按三角形和星形接法连接在变电所母线上； 它供给的无功功率与所在节点电压的平方成正比： 不能平缓调压，只能成组投切； 当节点电压下降时，它向系统供给的无功功率也将下降。---具有负的电压调节效应 4. 静