第5章电力系统的无功功率和电压调整.pptx

第5章 电力系统的无功功率和电压调整;5-1 概述 5-2 电力系统的无功功率平衡 5-3 电力系统的电压管理 5-4 电压调整的措施 5-5 调压措施的应用;电压是衡量电能质量的一个重要指标。 质量合格的电压应该在供电电压偏移， 电压波动和闪变，电网谐波和三相不对 称程度这四个方面都能满足有关国家标 准规定的要求;电压合理的重要性 引起效率下降、经济性能变差，影响生活质量：照明。 ② 缩短寿命，甚至造成损坏：白炽灯、电动机 ③ 降低生产率，出废品、次品 ④ 对电力系统，过低：使网络功率损耗加大，危及稳 定运行，过高：绝缘，增加电晕损耗。 ;5－2 电力系统无功功率平衡; 异步电动机是电力系统主要的无功负荷 系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定 ;2、无功功率损耗; ;3、无功功率电源;发电机是唯一的有功功率电源，又是最基本的无功功率电源。 通过自动励磁调节装置→If→Eq→UG，不需另增设备，简便可行且经济。 发电机经多级变压向负荷供电时，仅借发电机调压往往不能满足负荷对电压质量的要求(If≤IfN），这时需借助其他措施。;同步调相机相当于空载运行的同步发电机。 在过励磁运行时，向系统供给无功功率，起无功电源的作用； 在欠励磁运行时，它吸收感性无功功率，起无功负荷作用。 由于相应速度较慢，难以适应动态无功控制的要求，20世纪70年代以来已逐渐被静止无功补偿装置所取代; 静电电容器 ; 静止无功补偿器 ; 静止无功发生器 ;4、无功功率平衡;（2）系统无功功率平衡关系式： QGC－QLD－QL＝Qres QGC为电源供应的无功功率之和， QLD为无功负荷之和， QL为网络无功功率损耗之和， Qres为无功功率备用 Qres0表示系统中无功功率可以平衡且有适量的备用；Qres0表示系统中无功功率不足，应考虑加设无功补偿装置; 系统电源的总无功出力QGC包括发电机的无功功率QG∑和各种无功补偿设备的无功功率QC∑，即 QGC＝QG∑＋QG∑ 总无功负荷QLD按负荷的有功功率和功率因数计算。 网络的总无功损耗QL包括变压器的无功损耗QLT∑、线路电抗的无功损耗ΔQL∑和线路电纳的无功功率ΔQB∑，即 QL＝ QLT??＋ΔQL∑＋ΔQB∑ ;（3）总结;5－3 电力系统的电压管理;;;;中枢 点的 定义;二、中枢点的电压偏移;SA;由图可见，尽管A、B两负荷点的电压有10％的变化范围，但是由于两处负荷大小和变化规律不同，两段线路的电压损耗值及变化规律亦不相同。为同时满足两负荷点的电压质量要求，中枢点电压的允许变化范围就大大缩小，最大时为7％，最小时仅有1％;2、中枢点向多个负荷点供电 ;3、如果中枢点是发电机的电压母线 ;4、如果在任何时候中枢点电压允许变化范围都有公共部分 ;; 顺调压模式; 恒调压模式; 四、电压调整的基本原理;可见，为了调整用户端电压Ub可以采取以下措施 （1）调节励磁电流以改变发电机机端电压Ug （2）适当选择变压器的变比 （3）改变线路的参数 （4）改变无功功率的分布; 5－4 电压调整的措施;一 、发电机调压; （3）对于由若干发电厂并列运行的电力系统， 进行电压调整的电厂需有相当充裕的无功 容量储备，一般不易满足。另外调整个别 发电厂的母线电压，会引起无功功率重新 分配，可能同无功功率的经济分配发生矛 盾。所以在大型电力系统中发电机调压一 般只作为一种辅助性的调压措施。;二、 改变变压器变比调压;△UT＝（PRT＋QXT）/U1 U2＝(U1－△UT)/K 式中，k＝U1t/U2N是变压器的变比，即高压绕组分接头电压U1t和低压绕组额定电压U2N之比。将k代入上式，得高压侧分接头电压 U1t＝[(U1－△UT)/U2] *U2N 当变压器通过不同功率时，可以通过计算求出在不同负荷下为满足低压侧调压要求所应选择的高压侧分接头电压。;普通的双绕组变压器的分接头只能在停电得情况下改变，在正常的运行中无论负荷怎样变化只能使用一个固定的分接头。这样可以计算最大负荷和最小负荷下所要求的分接头电压 U1tmax＝（U1max－△Utmax）U2N/U2max U1tmin＝（U1min－△Utmin）U2N/U2min 然后求取它们的算术平均值，即 U1t.av＝（U1tmax ＋U1tmin）/2 根据值可选择一个与它最接近的分接头。然后根据所选取的分接头校验最大负荷和最小负荷时低压母线电压上的实际电压是否符合要求;当考虑负荷变化时，分别求出最大和最小负荷时的抽头选择，然后取其算术