电力系统的无功功率和电压调整知识讲义.pptx

第第5 5章章 电力系统无功功率和电压电力系统无功功率和电压调整调整电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第1页电压是衡量电能质量一个主要指标。电压是衡量电能质量一个主要指标。电压质量：电压质量：供电电压偏移供电电压偏移、电压波动和闪变电压波动和闪变、电网谐波电网谐波和和三相不对称程度三相不对称程度这四个方面都能满这四个方面都能满足相关国家标准要求要求。足相关国家标准要求要求。概述概述电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第2页调压必要性调压必要性 引引发发效效率率下下降降、经经济济性性能能变变差差，影影响响生生活活质质量：照明。量：照明。缩缩短短设设备备寿寿命命，甚甚至至造造成成损损坏坏：白白炽炽灯灯、电电动动机。机。降低生产率，出废品、次品降低生产率，出废品、次品 对对电电力力系系统统，过过低低：使使网网络络功功率率损损耗耗加加大大，危危及稳定运行，过高：绝缘，增加电晕损耗。及稳定运行，过高：绝缘，增加电晕损耗。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第3页为何为何U U和和Q Q联络起来联络起来因为：因为：U=(PR+QX)/UU=(PR+QX)/U XR XR所以：所以：U U QX/UQX/U即：即：Q Q在网络中传输对在网络中传输对U U有决定性影响。有决定性影响。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第4页5-1 5-1 电力系统无功功率平衡电力系统无功功率平衡主要内容主要内容5-2 5-2 电压调整基本概念电压调整基本概念5-3 5-3 发电机调压发电机调压5-6 5-6 几个调压办法比较几个调压办法比较5-4 5-4 改变变压器变比调压改变变压器变比调压5-5 5-5 利用无功功率赔偿调压利用无功功率赔偿调压电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第5页5 51 1 电力系统无功功率平衡电力系统无功功率平衡无功功率平衡 无功负荷与无功电源失去平衡时，会无功负荷与无功电源失去平衡时，会 引发系统电压升高或下降。引发系统电压升高或下降。无功功率平衡应本着分层、分区、无功功率平衡应本着分层、分区、就地平衡标准。就地平衡标准。无功电源无功输出应能满足系统负无功电源无功输出应能满足系统负 荷和网络损耗在额定电压下对无功荷和网络损耗在额定电压下对无功功功 率需求。率需求。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第6页 异步电动机是电力系统主要无功负荷异步电动机是电力系统主要无功负荷 系统无功负荷电压特征主要由异步电动机系统无功负荷电压特征主要由异步电动机决定决定 无功功率负荷R/SjXaimijXmV一、负荷无功电压静特征一、负荷无功电压静特征=0.8=0.6=0.3QV是是电动电动机机受受载载系数系数1.0电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第7页 输电线路无功损耗 变压器无功损耗变压器无功损耗变压器无功损耗Q QLTLT包含励磁损耗包含励磁损耗QQ0 0和漏抗中损耗和漏抗中损耗QQT T Q QLTLTQQ0 0QQT TV V2 2B BT T(S/V)(S/V)2 2X XT T(I(I0 0%/100)S%/100)SN N(U(US S%/100)(S%/100)(S2 2/S/SN N)(V)(VN N/V)/V)2 2二、无功功率损耗二、无功功率损耗电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第8页 35KV及以下架空线路 110KV及以上架空线路jB/2R+jXP2+jQ2P1+jQ1jB/2V1V2 输电线路无功损耗电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第9页输电线路无功损耗QLQBQL+QB电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第10页无功功率电源 发电机 同时调相机 静电电容器 静止无功赔偿器 静止无功发生器 三、无功功率电源三、无功功率电源电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第11页无功功率电源 发电机发电机是唯一有功功率电源，又是最基本无功功率电源QBDCAPOENjXdININ.UN.EN.jXd电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第12页无功功率电源同时调相机相当于空载运行同时发电机。在过励磁运行时，向系统供给无功功率，起无功电源作用；在欠励磁运行时，它吸收感性无功功率，起无功负荷作用。可实现平滑调压。同时调相机电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第13页无功功率电源 静电电容器静电电容器 静电电容器供给无功功率静电电容器供给无功功率QcQc与所在节点电压与所在节点电压V V平方成正比，即平方成正比，即 Qc QcV V2 2/Xc/Xc式中，式中，XcXc1/wc1/wc为静电电容器电抗。当节点为静电电容器电抗。当节点电压下降时，它供给系统无功功率将降低。电压下降时，它供给系统无功功率将降低。电容器无功功率调整性能比较差。电容器无功功率调整性能比较差。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第14页无功功率电源 静止无功赔偿器 SVC由静电电容器与电抗器并联组成，SVC在我国电力系统中得到广泛应用饱和电抗器型可控硅控制电抗器型(TCR)可控硅投切电容器型(TCR)TCR和TSC组合型电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第15页无功功率电源 静止无功发生器静止无功发生器 是一个更为先进静止型无功赔偿装置是一个更为先进静止型无功赔偿装置(SVG),(SVG),它主体是电压源型逆变器。适当控它主体是电压源型逆变器。适当控制逆变器输出电压，就能够灵活地改变制逆变器输出电压，就能够灵活地改变SVGSVG地运行工况，使其处于容性负荷、感性负地运行工况，使其处于容性负荷、感性负荷或零负荷状态。与荷或零负荷状态。与SVCSVC比较，比较，SVGSVG含有响含有响应快、运行范围宽、谐波电流含量少等优应快、运行范围宽、谐波电流含量少等优点。尤其是电压较低时仍可向系统注入较点。尤其是电压较低时仍可向系统注入较大无功电流。大无功电流。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第16页无功功率平衡l无功电源发出无功功率应该大于等于无无功电源发出无功功率应该大于等于无功负荷和无功损耗之和；功负荷和无功损耗之和；l系统还必须配置一定无功备用容量；系统还必须配置一定无功备用容量；l尽可能防止经过电网元件大量传送无功尽可能防止经过电网元件大量传送无功功率，应该分地域分电压级地进行无功功率，应该分地域分电压级地进行无功功率就地平衡。功率就地平衡。四、无功功率平衡基本要求四、无功功率平衡基本要求电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第17页无功功率平衡 Q QGCGCQ QLDLDQ QL LQ Qresres Q QGCGC：电源供给无功功率之和；：电源供给无功功率之和；Q QLDLD：无功负荷之和；：无功负荷之和；Q QL L：网络无功功率损耗之和；：网络无功功率损耗之和；QresQres：无无功功功功率率备备用用（Qres0Qres0：系系统统中中无无功功功功率率能能够够平平衡衡且且有有适适量量备备用用；Qres0Qres0：系系统统中中无无功功功功率率不不足足，应应考考虑虑加加设设无无功功赔赔偿装置）偿装置）系统无功功率平衡关系式系统无功功率平衡关系式电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第18页无功功率平衡无功功率电源：无功功率电源：Q QGCGCQ QGGQ QGG Q QGG ：发电机无功功率；：发电机无功功率；Q QCC ：无功赔偿设备无功功率。：无功赔偿设备无功功率。无功功率损耗：无功功率损耗：Q QL L Q QLTLTQQLLQQBB Q QLTLT ：变压器无功功率损耗：变压器无功功率损耗 Q QLL：线路电抗无功功率损耗：线路电抗无功功率损耗 Q QBB ：线路电纳无功功率损耗。：线路电纳无功功率损耗。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第19页51 电力系统无功功率平衡总之，无功平衡是一个比有功平衡更复杂问题。总之，无功平衡是一个比有功平衡更复杂问题。首先，不但要考虑总无功功率平衡还要考虑分地首先，不但要考虑总无功功率平衡还要考虑分地域无功平衡，还要计及超高压线路充电功率、网域无功平衡，还要计及超高压线路充电功率、网损、线路改造、投运、新变压器投运及大用户各损、线路改造、投运、新变压器投运及大用户各种对无功平衡有影响化。种对无功平衡有影响化。普通无功功率按照就地平衡标准进行赔偿容量普通无功功率按照就地平衡标准进行赔偿容量 分配。小容量、分散无功赔偿可采取静电分配。小容量、分散无功赔偿可采取静电 电容器；大容量配置在系统中枢点无功赔偿电容器；大容量配置在系统中枢点无功赔偿 则宜采取同时调相机或则宜采取同时调相机或SVCSVC。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第20页例51(40+J30)MVA2100kmLGJ185T1SLDT212(40+J30)MVASGS1ZLS2SLDSL jQB1S01S02jBL/2jQB2j10MVA51 电力系统无功功率平衡电力系统无功功率平衡电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第21页51 电力系统无功功率平衡电力系统无功功率平衡无功功率对电压有决定性影响无功功率是引发电压损耗主要内容无功功率远距离传输和就地平衡节点电压有效值大小对无功功率分布起决定性作用无功功率和电压关系电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第22页五、无功功率平衡与电压水平关系jXVIP+jQEIVjXIE Q=UIsinQ=UIsin=(EUcos=(EUcos/X)-U/X)-U2 2/X/X电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第23页无功功率平衡与电压水平关系211aac2QVVaVaO1 1：电源无功电压特征：电源无功电压特征2 2：负荷无功电压特征：负荷无功电压特征电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第24页讨论 无功功率不能远距离传送，必须分区、分 级（就地）平衡 动态无功功率平衡 无功功率平衡双重含义：规划平衡和实 际平衡，无功功率不够含义 无功功率平衡和电压水平关系电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第25页52 电压调整基本概念电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第26页电压偏移危害各种用电设备都是按额定电压设计制造，这些各种用电设备都是按额定电压设计制造，这些设备在额定电压下运行才能取得最正确效果。设备在额定电压下运行才能取得最正确效果。电压降低 电压降低 电压过低 电压过高会使网络中功率和能量损耗加大电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第27页电压偏移危害 电压降低 电压过低 电压过低 电压过高有可能危机电力系统运行稳定性52 电压调整基本概念电压调整基本概念电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第28页电压偏移危害 电压降低 电压过低 电压过高 电压过高各种电气设备绝缘可能受到损害，在超高压网络中还将增加电晕损耗等52 电压调整基本概念电压调整基本概念电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第29页35KV及以上：510KV及以下：7低压照明：+5，-10农村电网：+7.5，-10 (+10，-15)l允许电压偏移指标l允许电压偏移指标52 电压调整基本概念电压调整基本概念电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第30页事故分析日本东京电力系统1987年7月23日发生电压瓦解造成大停电事故。起因是因为负荷增加过快，电压开始下降，最终发展到继电保护动作跳闸，造成三个变电所全停 美国于1965年11月9日发生东北部大面积停电事故，起因是线途经负荷使后备保护起动，造成系统解列 1982年8月7日，华中电网因220KV联络线A相对支路放电，继电保护动作跳闸，造成系统稳定破坏，各电厂和变电站电压大幅度下降，系统解环，电网失去大量无功电源，结果使湖北地域大面积停电，武汉钢铁企业等主要用户受到很大损害，部分设备损坏 52 电压调整基本概念电压调整基本概念电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第31页事故分析1972年7月20日，浙江电网因常湖线输送功率过大，造成发烧弛度增大，而对低压线放电，继电保护动作跳闸造成系统稳定破坏，频率急剧下降，结果造成浙江电网全方面瓦解，全省约71.5用户停电 1972年7月27日，湖北电网因继电保护误动作，武汉电网频率急剧下降，迫使青山、黄石两个电厂全停。瑞典南部系统，于1983年12月27日因斯德哥尔摩西北部海尔迈变电所进行倒闸操作时设备损坏造成单相接地故障，使几条线路切除造成电压大幅度降低。以后甚至发展到南北电网解列，频率和电压急剧下降，南部电网完全瓦解而大面积停电，事故损失达5000万美元 52 电压调整基本概念电压调整基本概念电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第32页中枢点定义能够反应系统电压水平主要发电厂或枢纽能够反应系统电压水平主要发电厂或枢纽变电所母线。变电所母线。中枢点选择区域性水、火电厂高压母线区域性水、火电厂高压母线枢纽变电所二次母线枢纽变电所二次母线有大量地方负荷发电机电压母线有大量地方负荷发电机电压母线中枢点设置中枢点设置数量数量不少于全网不少于全网220KV220KV及以及以上电压等级变电所总数上电压等级变电所总数7 752 电压调整基本概念电压调整基本概念 中枢点电压管理电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第33页52 电压调整基本概念电压调整基本概念 中枢点电压允许改变范围确实定 中枢点向两个负荷点供电 中枢点向多个负荷点供电 假如中枢点是发电机母线 在任何时候，各个负荷点所要求中枢点允许变 化范围都有公共部分 电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第34页52 电压调整基本概念电压调整基本概念SABASBOSBmaxt/h SSBminSAmax SAmint/h Vt/h V 中枢点向两个负荷点供电 P87电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第35页由图可见，为同时满足两负荷点电压质量要求，由图可见，为同时满足两负荷点电压质量要求，中枢点电压允许改变范围就大大缩小，最大时为中枢点电压允许改变范围就大大缩小，最大时为7 7，最小时仅有，最小时仅有1 1。假如在任何时候，各个负荷点所要求中枢点允假如在任何时候，各个负荷点所要求中枢点允许改变范围都有公共部分，许改变范围都有公共部分，那么，调整中枢点电那么，调整中枢点电压，使其在公共部分允许范围内变动，就能够满压，使其在公共部分允许范围内变动，就能够满足各负荷点调压要求，而无须在各负荷点再装设足各负荷点调压要求，而无须在各负荷点再装设调压设备。调压设备。中枢点向两个负荷点供电中枢点向两个负荷点供电 电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第36页52 电压调整基本概念电压调整基本概念中枢点调压模式 逆调压模式 顺调压模式 恒调压模式在大负荷时升高电压，小负荷时降低电压调压方式。普通采取逆调压方式，在最大负荷时可保持中枢点电压比线路额定电压高5，在最小负荷时保持为线路额定电压。供电线路较长、负荷变动较大中枢点往往要求采取这种调压方式。逆调压模式电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第37页52 电压调整基本概念电压调整基本概念中枢点调压模式 逆调压模式 顺调压模式 恒调压模式大负荷时允许中枢点电压低一些，但不低于线路额定电压102.5；小负荷时允许其电压高一些，但不超出线路额定电压107.5调压模式。对于一些供电距离较近，或者符合变动不大变电所，能够采取这种调压方式。顺调压模式电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第38页52 电压调整基本概念电压调整基本概念中枢点调压模式 逆调压模式 顺调压模式 恒调压模式介于前面两种调压方式之间调压方式是恒调压。即在任何负荷下，中枢点电压保持为大约恒定数值，普通较线路额定电压高25。恒调压模式电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第39页5 52 2 电压调整基本概念电压调整基本概念 电压调整基本原理R+jXP+jQ1:K1Vb1:K2VGVb=(VGk1V)/k2(VGk1 )/k2 式中k1和k2分别为升压和降压变压器变比，R和X分别为变压器和线路总电阻和总电抗电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第40页52 电压调整基本概念电压调整基本概念 电压调整基本原理为了调整用户端电压Vb能够采取以下办法：（1）调整励磁电流以改变发电机机端电压VG（2）适当选择变压器变比（3）改变线路参数（4）改变无功功率分布电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第41页53 电压调整办法电压调整办法 发电机调压 改变变压器变比调压 利用无功功率赔偿调压 线路串联电容赔偿调压电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第42页电压调整办法53 电压调整办法 发电机调压：其实质是改变无功功率电源输出。对不一样类型网络，发电机调压所起作用不一样：（1）由孤立发电厂不经升压直接供电小型 电力网，改变发电机端电压就能够满足负 荷点电压质量要求，无须另外在增加调 压设备。（2）对于线路较长、供电范围较大、有多级变 压供电系统，发电机调压主要是为了满 足近处地方负荷电压质量要求。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第43页电压调整办法5 53 3 电压调整办法电压调整办法（3）对于由若干发电厂并列运行电力系统，进行电压调整电厂需有相当充裕无功 容量贮备，普通不易满足。另外调整个别 发电厂母线电压，会引发无功功率重新 分配，可能同无功功率经济分配发生矛 盾。所以在大型电力系统中发电机调压一 般只作为一个辅助性调压办法。发电机调压电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第44页5 54 4 改变变压器变比调压改变变压器变比调压电压调整办法改变变压器变比能够升高或降低次级绕组改变变压器变比能够升高或降低次级绕组电压。改变变压器变比调压电压。改变变压器变比调压实际上就是依实际上就是依据调压要求适当选择分接头。据调压要求适当选择分接头。其实质是改其实质是改变无功功率分布。变无功功率分布。V2P+jQV1RT jXT1 1、降压变压器分接头选择、降压变压器分接头选择前提：无功功前提：无功功率电源充分。率电源充分。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第45页VVT T（PRPRT TQXQXT T）/V/V1 1V V2 2(V(V1 1VVT T)/K)/K式中，式中，k kV V1t1t/V/V2N2N将将k k代入上式，得高压侧分接头电压代入上式，得高压侧分接头电压 V V1t1t(V(V1 1VVT T)/V)/V2 2 V V2N2N当当变变压压器器经经过过不不一一样样得得功功率率时时，能能够够经经过过计计算算求求出出在在不不一一样样负负荷荷下下为为满满足足低低压压侧侧调调压压要要求求所所应应选选择择高高压侧分接头电压。压侧分接头电压。1 1、降压变压器分接头选择（参数归算到、降压变压器分接头选择（参数归算到1 1侧）侧）V2P+jQV1RT jXT电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第46页1 1、降压变压器分接头选择、降压变压器分接头选择（无载调压变压器）无载调压变压器）（1 1）依依据据最最大大和和最最小小负负荷荷运运行行情情况况，确确定定其其一一次次侧侧电电压压 和和 ，再依据变压器负荷，再依据变压器负荷和和 ，求取变压器电压耗，求取变压器电压耗 。（2 2）套用公式计算最大负荷和最小负荷时要求分接头）套用公式计算最大负荷和最小负荷时要求分接头电压。电压。基本步骤以下基本步骤以下 ：电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第47页1、降压变压器分接头选择（4 4）选择邻近接头作为所选择接头）选择邻近接头作为所选择接头 （3 3）取其算数平均值）取其算数平均值电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第48页1 1、降压变压器分接头选择、降压变压器分接头选择（5 5）套用低压则电压计算公式进行验算）套用低压则电压计算公式进行验算例例5 52 2（P91P91）电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第49页2 2、升压变压器分接头选择（参数归算到、升压变压器分接头选择（参数归算到1 1侧）侧）电压调整办法选择升压变压器分接头方法选择升压变压器分接头方法与选择与选择降压变压器基本相同降压变压器基本相同5 54 4 改变变压器变比调压改变变压器变比调压V1P+jQV2RT jXT电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第50页2 2、升压变压器分接头选择、升压变压器分接头选择因为升压变压器中功率方向是从低压侧送往高压因为升压变压器中功率方向是从低压侧送往高压侧，故公式中侧，故公式中VVT T前符号应相反，即应将电前符号应相反，即应将电压损耗和高压侧电压相加。因而有压损耗和高压侧电压相加。因而有 V V1t1t(V(V1 1+V+VT T)/V)/V2 2*V*V2N2N式式中中，V V2 2为为变变压压器器低低压压侧侧实实际际电电压压或或给给定定电电压压；V V1 1为高压侧所要求电压。为高压侧所要求电压。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第51页三绕组变压器分接头选择三绕组变压器分接头选择 将高低绕组看作双绕组，确定高绕组接头；将高低绕组看作双绕组，确定高绕组接头；将高中绕组看作双绕组，确定中绕组分接头。将高中绕组看作双绕组，确定中绕组分接头。注意：功率分布注意：功率分布5 54 4 改变变压器变比调压改变变压器变比调压例例电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第52页 有载调压变压器（加压调压变压器）有载调压变压器（加压调压变压器）1 1、有载调压变压器（加压调压变压器）、有载调压变压器（加压调压变压器）2 2、经济性，决定其只用于枢纽变电所经济性，决定其只用于枢纽变电所 3 3、控制策略，与、控制策略，与C C、SVGSVG等联合控制等联合控制 4 4、纵向调压、纵向调压 横向调压横向调压 混合调压混合调压 5 54 4 改变变压器变比调压改变变压器变比调压电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第53页电压调整办法5 55 5 利用无功功率赔偿调压利用无功功率赔偿调压无功功率产生基本上不消耗能源，不无功功率产生基本上不消耗能源，不过无功功率沿电力网传送却要引发有功过无功功率沿电力网传送却要引发有功功率损耗和电压损耗。功率损耗和电压损耗。合理配置无功功率赔偿容量，以改变合理配置无功功率赔偿容量，以改变电力网无功时尚分布，能够降低网络中电力网无功时尚分布，能够降低网络中有功功率损耗和电压损耗，从而改进用有功功率损耗和电压损耗，从而改进用户处电压质量。户处电压质量。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第54页 利用无功功率赔偿调压利用无功功率赔偿调压1、并联无功赔偿调压选择赔偿量基本原理 V2P+jQV1RjXjQcK:1赔偿前：赔偿前：赔偿后：赔偿后：电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第55页 利用无功功率赔偿调压第二项很小第二项很小,则：则：电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第56页 利用无功功率赔偿调压选选择择赔赔偿偿容容量量基基本本标标准准：在在满满足足各各种种运运行行方方式式调调压压要要求下，与其它调压方式配合，使赔偿容量最小。求下，与其它调压方式配合，使赔偿容量最小。有有没没有有功功赔赔偿偿变变压压器器变变比比选选择择基基本本标标准准：在在满满足足调调压压要求前提下，使赔偿容量最小。要求前提下，使赔偿容量最小。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第57页电压调整办法2、无功功率赔偿容量计算 标准：标准：在最大负荷时电容器应全部投入，在最大负荷时电容器应全部投入，在最小负荷时全部退出。在最小负荷时全部退出。（1 1）赔偿设备为静电电容器）赔偿设备为静电电容器 依据调压要求，按最小负荷时没有赔依据调压要求，按最小负荷时没有赔偿这么变压器变比：偿这么变压器变比：选择与选择与V1tV1t最靠近分接头电压，计算变比最靠近分接头电压，计算变比K K。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第58页电压调整办法2 2、利用无功功率赔偿调压、利用无功功率赔偿调压 按最大负荷时调压要求选择赔偿容量：按最大负荷时调压要求选择赔偿容量：校验实际电压是否满足要求。校验实际电压是否满足要求。例例:P96:P96电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第59页电压调整办法2 2、利用无功功率赔偿调压、利用无功功率赔偿调压调相机特点是既能过励磁运行，又能欠励调相机特点是既能过励磁运行，又能欠励磁运行。假如调相机在最大负荷时按额定磁运行。假如调相机在最大负荷时按额定容量过励磁运行，在最小负荷按（容量过励磁运行，在最小负荷按（0.50.50.650.65）额定容量欠励磁运行，那么，调相）额定容量欠励磁运行，那么，调相机容量将得到最充分利用。机容量将得到最充分利用。（2 2）赔偿设备为同时调相机）赔偿设备为同时调相机电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第60页电压调整办法2 2、利用无功功率赔偿调压、利用无功功率赔偿调压（2 2）赔偿设备为同时调相机）赔偿设备为同时调相机同时调相机容量选择：同时调相机容量选择：最最大大负负荷荷时时调调相相机机发发出出全全部部容容性性无无功功 ，最小负荷时吸收感性无功最小负荷时吸收感性无功 ，则有：则有：电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第61页电压调整办法2 2、利用无功功率赔偿调压、利用无功功率赔偿调压（2 2）赔偿设备为同时调相机）赔偿设备为同时调相机两式相除：选择最靠近选择最靠近K,K,再求解再求解Q QCNCN电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第62页电压调整办法例：例：P96P96电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第63页 利用无功功率赔偿调压53 电压调整办法（1）电压损耗V（PRQX）/V 中包含两个分量：一个 是有功负荷及电阻产生PR/V分量；另一个是无功负荷 及电抗产生QX/V分量。利用无功赔偿调压效果与网 络性质及负荷情况相关。（2）在低压电网中，V中有功功率引发PR/V分量所占 比重大；在高压电网中，V中无功功率引发QX/V分 量所占比重大。在这种情况下，降低输送无功功率能够 产生比较显著调压效果。反之，对截面不大架空线 路和全部电缆线路，用这种方法调压就不适当。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第64页电压调整办法 线路串联电容赔偿调压在线路上串联接入静电电容器，利用电容器容抗赔偿线路感抗，使电压损耗中QX/V分量减小，从而可提升线路末端电压电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第65页电压调整办法 线路串联电容赔偿调压 1、依据调压要求选择串补 电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第66页电压调整办法 线路串联电容赔偿调压 2、电压降低百分比 定义赔偿度 欠赔偿过赔偿全赔偿电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第67页电压调整办法 线路串联电容赔偿调压 线路串联电容赔偿调压讨论：愈大，改进电压质量效果愈好；愈大（功率因数愈小）愈小电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第68页电压调整办法 线路串联电容赔偿调压 线路串联电容赔偿调压 串联赔偿安装位置单负荷时，安装于末端：防止始端电压和大短路电流；多负荷时，安装于电压降落处。串补保护：自灭孤立放电间隙 串补带来特殊问题：串补过电压保护，继电保护复杂化，投入有饱和铁芯设备次谐波振荡，异步电动机自励磁等问题。利用，110kV以下电压等级，长度尤其大，或有冲击负荷架空线路上电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第69页电压调整办法 按调压要求选择导线截面按调压要求选择导线截面1、适用：低压电力网，中 分量较大。2、单负荷时公式 对于给定电压等级，单位长度电抗阻民导线截面相差不大 电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第70页电压调整办法 按调压要求选择导线截面按调压要求选择导线截面3、几个负荷时4、讨论：等面积，等电流密度，金属消耗量最小电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第71页56 复杂电力系统综合调压 以前讨论均为简单赔偿，如假定端一电压恒定以前讨论均为简单赔偿，如假定端一电压恒定 1、复杂系统调压复杂性：各个负荷改变规律不一样，各变电所电压改变情况也不一样；相互影响有功功率损耗随无功功率分布改变而改变。2、充分无功功率主要性无功功率赔偿使全系统感性无功功率赔偿容量与系统最大负荷之比：0.7-0.8。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第72页56 复杂电力系统综合调压 3、220kV以上超高压电力网，低谷时无功功率平衡。充 电电容所发生感性无功功率大于线路电抗所消耗Q，可能出现过电压，发电机允许运行高功率因数甚至进相 运行，变电所装设同时调相机或5Vc，或并联电抗器。4、无功功率分层就地平衡，防止无功功率远距离传输 l不一样电压等级间不交换无功功率；l220kV，0.951.0l110kV，0.91.0电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第73页56 复杂电力系统综合调压 5、综合考虑调压、经济分布，事故应对等办法，各种调 压设备综合控制。6、调压目标不是单纯：在电压安全条件下经济性能 最好。(伎俩众多)调压目标不是单纯：在电压安全 条件下投资最少。(选点，选型)电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第74页57 小结 1、基本概念：Q与V关系、无功消耗元件及其特征，功发出元件及及其特征、无功功率平衡、中枢点、中枢点归 方式。(逆，顺，恒)并补适用场所。串补适用场所。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第75页57 小结 2、基本计算：中枢点电压选择。无功功率平衡计算 变压器抽头选择 并联电容赔偿容量与变压器抽头联合选择。串赔偿量选择。导线截面选择。电力系统的无功功率和电压调整知识讲义第76页