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电力系统的电压调整和电力系统的电压调整和本讲稿第一页，共二十页第一节电力系统的无功功率平衡第一节电力系统的无功功率平衡电力系统运行电压水平取决于无功功率的平衡n n无功功率负荷以滞后功率因数运行的用电设备所吸收的无功功率以滞后功率因数运行的用电设备所吸收的无功功率n n无功功率损耗无功功率损耗n n变压器的无功损耗（励磁损耗（变压器的无功损耗（励磁损耗（12%12%）和绕组中的功）和绕组中的功率损耗（率损耗（10%10%左右）左右）n n电力线路的无功损耗：电力线路的无功损耗：1 1、并联电纳的容性无功（与电压、并联电纳的容性无功（与电压成正比），成正比），2、串联电抗的感性无功（与电流成正比）；、串联电抗的感性无功（与电流成正比）；线路整体无功损耗呈容性还是感性与线路电压等级和长度相关本讲稿第二页，共二十页电力系统的无功功率平衡电力系统的无功功率平衡无功功率电源无功功率电源n n同步发电机同步发电机n n无功补偿装置（同步调相机，静电电容器和静止补偿器）无功补偿装置（同步调相机，静电电容器和静止补偿器）n n1.1.发电机是电力系统中唯一的有功功率电源，也是系发电机是电力系统中唯一的有功功率电源，也是系统中基本的无功功率电源。统中基本的无功功率电源。2.同步调相机是专门用来生同步调相机是专门用来生产无功功率的一种同步电机，它相当于空载运行的同步电产无功功率的一种同步电机，它相当于空载运行的同步电动机。静电电容器能向系统供给感性无功功率（与电压的动机。静电电容器能向系统供给感性无功功率（与电压的平方成正比）。静止补偿器可以按负荷的变化调节输出无平方成正比）。静止补偿器可以按负荷的变化调节输出无功功率的大小和方向。功功率的大小和方向。本讲稿第三页，共二十页电力系统的无功功率平衡电力系统的无功功率平衡n n无功功率的平衡的基本要求是：无功电源发出的无功功率应与系统的无功负荷及网络中的无功损耗相平衡本讲稿第四页，共二十页第二节电力系统的电压管理第二节电力系统的电压管理n n电力系统电压的监视和调整实际上是通过监视，调整中枢点的电压来实现的。系统中各负荷点总是通过一些主要的供电点来供电的，称为中枢点。一般选在以下地点：n n1.区域性水，火电厂的高压母线；n n2.枢纽变电所二次母线；n n3.有大量地方负荷的发电厂母线。本讲稿第五页，共二十页中枢点调压方式中枢点调压方式n n逆调压：高峰负荷时升高电压（高峰负荷时升高电压（105%105%）、低压负荷时降低）、低压负荷时降低电压（电压（U UNN）。一般在供电线路长、负荷变动大的中枢点采用）。一般在供电线路长、负荷变动大的中枢点采用n n顺调压：高峰负荷时中枢点电压略低（高峰负荷时中枢点电压略低（102.5%102.5%）、低压负荷）、低压负荷时中枢点电压略高（时中枢点电压略高（107.5%107.5%）。一般在供电线路不长、负荷变）。一般在供电线路不长、负荷变动不大的中枢点采用动不大的中枢点采用n n常调压：保持中枢点电压基本不变（保持中枢点电压基本不变（102%105%102%105%）本讲稿第六页，共二十页第三节电力系统的几种主要调压措施第三节电力系统的几种主要调压措施电力系统的几种主要调压措施：n n1.改变发电机端电压调压；n n2.改变变压器变比调压；n n3.改变网络中无功功率分布调压本讲稿第七页，共二十页第四节电力系统频率调整基本概念第四节电力系统频率调整基本概念n n频率是衡量电能质量的一个重要指标，保证电力系统的频率是衡量电能质量的一个重要指标，保证电力系统的频率符合标准也是系统运行的一项基本任务。电力系统频率符合标准也是系统运行的一项基本任务。电力系统频率变化时，对用户和发电厂本身的运行均有不利的影频率变化时，对用户和发电厂本身的运行均有不利的影响。响。n n电力系统频率的变化，主要是由有功负荷变化引起的。电力系统频率的变化，主要是由有功负荷变化引起的。正常运行的系统在最大负荷下，其电源容量应大于发正常运行的系统在最大负荷下，其电源容量应大于发电负荷。当频率变化时，电力系统中的有功功率负荷电负荷。当频率变化时，电力系统中的有功功率负荷也将发生变化。当电力系统稳态运行时，系统中有功也将发生变化。当电力系统稳态运行时，系统中有功负荷随频率变化的特性称为负荷的有功功率负荷随频率变化的特性称为负荷的有功功率频率静态特性。本讲稿第八页，共二十页电力系统频率调整基本概念电力系统频率调整基本概念n n电力系统的有功功率和无功功率需求既同频率有关，也同电压有关。频率或电压的变化都将通过系统的负荷特性同时影响到有功功率和无功功率的平衡。全系统的频率是统一的，调频涉及整个系统；无功功率平衡和电压调整有可能按地区解决。n n电力系统经济运行的基本要求是在保证整个系统安全可电力系统经济运行的基本要求是在保证整个系统安全可靠和电能质量符合标准的前提下，努力提高电能生产和靠和电能质量符合标准的前提下，努力提高电能生产和传输的效率，尽量降低电能生产的燃料消耗和供电成本传输的效率，尽量降低电能生产的燃料消耗和供电成本本讲稿第九页，共二十页第五节电力网络经济运行概念第五节电力网络经济运行概念n n一电力网中的能量损耗供电量：在给定的时间系统中所以发电厂的总发电量与厂用电量之差损耗电量：在所以输，变，配环节中所损耗的电量电力网的损耗率：同一时间内，电力网损耗电量站供电量的百分比，也叫网损率本讲稿第十页，共二十页电力网络经济运行概念电力网络经济运行概念n n能量损耗的计算n n一利用年负荷损耗率求电力线路全年的电能损耗n n利用最大负荷损耗时候求全年的电能损耗n n线损率：线路上损耗的电能与始端输入电能的比值本讲稿第十一页，共二十页电力网络经济运行概念电力网络经济运行概念n n降低网损的一些主要措施：n n一.改善网络中的功率分布n n二.合理组织电力网的运行方式：n n三.对原有电网实行技术改造：n n四.合理选择导线截面：本讲稿第十二页，共二十页降低网损的一些主要措施降低网损的一些主要措施n n一.改善网络中的功率分布n n1.提高用户的功率因数，减少线路输送的无功功率；n n2.增设无功功率补偿装置；n n3.在闭式网络中实行功率的经济分布。本讲稿第十三页，共二十页降低网损的一些主要措施降低网损的一些主要措施n n二.合理组织电力网的运行方式：1.适当的提高电力网的运行电压水平。2.组织变压器的经济运行；3.调整用户的负荷曲线；4.合理安排检修。本讲稿第十四页，共二十页降低网损的一些主要措施降低网损的一些主要措施n n三.对原有电网实行技术改造：对原有配电网实行生压改造能使电能损耗显著下降因为当导线电阻不变，负荷功率不变，线路上的功率损耗与电压平方成反比，电压提高为原来的3倍，则损耗降低为原来的1/9。本讲稿第十五页，共二十页降低网损的一些主要措施降低网损的一些主要措施n n四.合理选择导线截面：n n线路的能量损耗与电阻成正比，按经济电流密度选择导线截面可以使网损下降，使线路运行具有最好的经济效果本讲稿第十六页，共二十页小结小结n n电力系统运行电压水平电力系统运行电压水平？答：取决于无功功率的平衡答：取决于无功功率的平衡无功功率负荷？答：以滞后功率因数运行的用电设备所吸收的无功功率答：以滞后功率因数运行的用电设备所吸收的无功功率无功功率损耗？无功功率损耗？答：变压器的无功损耗（励磁损耗和绕组中的功率损耗答：变压器的无功损耗（励磁损耗和绕组中的功率损耗 电力线路的无功损耗电力线路的无功损耗本讲稿第十七页，共二十页n n无功功率电源？无功功率电源？答：同步发电机答：同步发电机无功补偿装置（同步调相机，静电电容器和静止补偿器 n n电力系统中唯一的有功功率电源电力系统中唯一的有功功率电源 答：发电机 n n无功功率的平衡的基本要求无功功率的平衡的基本要求 答：无功电源发出的无功功率应与系统的无功负荷及网络中答：无功电源发出的无功功率应与系统的无功负荷及网络中的无功损耗相平衡的无功损耗相平衡本讲稿第十八页，共二十页小结小结n n电力系统的几种主要调压措施 答：改变发电机端电压调压.改变变压器变比调压 改变网络中无功功率分布调压 电力系统频率的变化，主要是由 什么引起的？答：由有功负荷变化引起 本讲稿第十九页，共二十页小结小结n n供电量？答：在给定的时间系统中所以发电厂的总发电量与厂用电量之差损耗电量？答：在所以输，变，配环节中所损耗的电量电力网的损耗率？答：同一时间内，电力网损耗电量站供电量的百分比，也叫网损率本讲稿第二十页，共二十页