电力系统分析孙淑琴第14次课第5章节电力系统无功功率与电压调整.ppt

现以下标M、m分别表示最大负荷及最小负荷情况，设调相机欠激(充当电抗器)容量为过激（充当电容器）容量之半。 调相机的容量为： 最大负荷 最小负荷 3.电压管理与电压调整 由上式可以确定k值，由此确定高压方抽头 ，再确定调相机的容量。 由最大负荷及最小负荷时的情况，可消去调相机的容量： 最大负荷时低压母线归算到高压侧电压。 最小负荷时低压母线归算到高压侧电压。 3.电压管理与电压调整 3）投切电容器组调压 在最小负荷时，切除全部电容器；而按最大负荷时的调压要求确定电容器的容量。在最小负荷时选择变压器变比 。 最小负荷时变电所低压母线的希望电压 3.电压管理与电压调整 4）静止无功补偿器调压 可按最大负荷时负荷母线电压的要求确定电容器的容量QC ,此时可控电抗吸收的无功功率为零或最小。由最小负荷时的电压要求确定静止补偿器的容量QSVC,此时QC不变，因此可控电抗器吸收的无功功率为： 3.电压管理与电压调整 5）串联电容调压 在线路负荷功率因数较低、无功负荷份额大时有显著作用 补偿前 补偿后 3.电压管理与电压调整 补偿前 补偿后 可解得： 由此式可选择电容器的额定容量。 3.电压管理与电压调整 单个电容器的额定容量 设n，m分别为电容器的串联个数和并联串数 ,三相电容器的总容量 3.电压管理与电压调整 6）组合调压 无功电源缺乏 ：静电电容器、静止补偿器及调相机 无功充裕 ：调节抽头 发电机调压幅度有限 首选 无直配负荷时±5％ 有直配负荷时采用逆调整5％ 3.电压管理与电压调整 理解无功功率平衡的概念； 理解无功功率与电压调整关系； 学会电压调整的基本方法。 尚辅网 / 无功功率的平衡 电压调整的必要性 电压管理与电压调整 电力系统中的无功电源 一是同步发电机以及过激运行的同步电动机， 二是无功补偿电源包括电容器、静止无功补偿器和同步调相机， 同步调相机 三是110kV及以上电压线路的充电功率。 1.无功功率平衡 电力系统中的无功负荷与无功损耗： 1）用户与发电厂厂用电的无功负荷（主要是异步电动机）； 2）线路和变压器的无功损耗； 3）并联电抗器的无功损耗。 1.无功功率平衡 异步电动机的等值电路： 异步电动机消耗的无功功率： 激磁无功功率 定、转子漏抗中消耗的无功功率 1.无功功率平衡 变压器中的无功功率损耗：励磁损耗与绕组漏抗损耗，后者与受负载大小有关。 励磁损耗 绕组漏抗损耗 1.无功功率平衡 电力线路中的无功功率损耗：串联电抗中的无功功率损耗（感性）与并联电纳中的充电功率（容性）。 线路无损 线路为无功电源 线路为无功负荷 充电功率 功率损耗 线路中的自然功率 1.无功功率平衡 电压偏移的影响 当运行电压偏离额定值较大时，技术经济指标就会恶化。 发电厂厂用电中由电动机驱动的辅机，其机械转矩与转速的高次方成正比，电压降低滑差增大，转速降低，输出功率迅速减少，将影响汽轮、锅炉的工作，严重情况下将造成安全问题。 变压器的运行电压偏低，若负载功率不变，致使输出电流增加，使绕组过热。电压偏高，励磁电流增大，铁芯损失增加，温升增高，严重情况下引起高次谐波共振。 由于局部地区无功不足，运行电压严重低下，一些变电所在负荷的微小扰动下会出现电压大幅度下滑，以至失压，即所谓电压崩溃 。 2.电压调整的必要性 U1 U2 U3 U4 U4 U3 U2 U1 U4 U1 U2 U3 U4=UN U1=UN U1点电压太高 U4点电压太低 沿线路各点电压的变化 2.电压调整的必要性 电压偏移的最大允许范围：±5% 无功功率与电压关系 有功功率平衡是全系统的平衡，且全系统只有一个频率，在一个频率下的平衡。 无功功率平衡:电力系统的电源必须发出足够的无功功率以满足用户与网络的需要，这就是无功功率平衡。 无功功率平衡是在一个电压下的平衡，无功功率不足将导致节点电压的下降；无功功率平衡要满足众多的节点电压的要求，除了对全系统需要平衡以外，地区系统也需要平衡。 2.电压调整的必要性 2.电压调整的必要性 无功功率与节点电压的关系： UG U PL+jQL 当电抗远大于电阻时： 当电抗远大于电阻时： 其中： 得出： 说明：电网节点电压的变动会引起无功功率潮流的变化。 2.电压调整的必要性 电力系统Q-U特性 负荷特性曲线 电力系统特性曲线 无功功率平衡点 负荷节点电压 2.电压调整的必要性 负荷分类及其对电压影响的控制 电力系统中负荷的变动以及由此而引起的变电所母线的电压变动可以分为两类： 由生产、生活和气象变化引起的负荷功率的变化。 母线电压偏移 调节变压器分接头，投切电容器以及调节发电机母线电压 负荷功率具有冲击