第十二章电力系统的无功功率平衡和电压调整课件.ppt

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1、第十二章第十二章电力系统的无功功率平衡和电压调整电力系统的无功功率平衡和电压调整112-1:12-1:电力系统的无功功率平衡电力系统的无功功率平衡12-2:12-2:电压调整的基本概念电压调整的基本概念12-3:12-3:电压调整的措施电压调整的措施12-4:12-4:调压措施的应用调压措施的应用12.012.0目录目录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，会引无功负荷与无功电源失去平衡时，会引起系统电压的升高或下降。起系统电压的升高或下降。实现无功功率在额定电压下的平衡是保实现无功功率在额定电压下的平衡是保证电压质量的基本条件。证电压质量的基本条

2、件。12.112.1电力系统无功功率平衡电力系统无功功率平衡12.112.11.1.无功功率负荷和无功功率损耗无功功率负荷和无功功率损耗1 1）无功功率负荷无功功率负荷QQLDLD：以异步电动机为例说明负荷消耗无功功率的特点以异步电动机为例说明负荷消耗无功功率的特点 异步电动机是电力系统主要的无功负荷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系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定 Qm:励磁功率。当电压较高时，由于饱和的影响，励磁功率。当电压较高时，由于饱和的影响，Xm 下降，下降，Qm 随随 V 变化的曲线稍高于二次曲线。变化的曲线稍高于二次曲线。Q:

3、漏抗漏抗X的无功损耗，若负载功率的无功损耗，若负载功率 =常数，当电压降常数，当电压降低时，转差低时，转差 s 增大，增大，I 增大，增大，Q 也增大。也增大。在额定电压附近，电动机的无功功率随电压的增减而增减。但当电压在额定电压附近，电动机的无功功率随电压的增减而增减。但当电压明显降低时，无功功率主要由无功损耗决定，随电压下降反而上升。明显降低时，无功功率主要由无功损耗决定，随电压下降反而上升。为受载系数实际负荷为受载系数实际负荷/额定负荷额定负荷电力系统无功功率平衡电力系统无功功率平衡12.112.11.1.无功功率负荷和无功功率损耗无功功率负荷和无功功率损耗2 2）变压器的）变压器的无功

4、损耗无功损耗Q0：励磁损耗，与：励磁损耗，与 V 2 成正比成正比QT：漏抗损耗，当：漏抗损耗，当 S 不变时，与不变时，与 V 2 成反比成反比变压器的无功损耗电压特性与异步电动机类似变压器的无功损耗电压特性与异步电动机类似 电力系统无功功率平衡电力系统无功功率平衡12.112.11.1.无功功率负荷和无功功率损耗无功功率负荷和无功功率损耗3 3）线路的）线路的无功损耗无功损耗QL：线路电抗的无功功率：线路电抗的无功功率QB：充电无功功率：充电无功功率35kV及以下输电线的充电功率小，线路消耗无功功率及以下输电线的充电功率小，线路消耗无功功率110kV及以上输电线，重载时是无功负载，轻载时能

5、成为无功源及以上输电线，重载时是无功负载，轻载时能成为无功源电力系统无功功率平衡电力系统无功功率平衡12.112.12.2.无功功率电源无功功率电源 发电机发电机 同步调相机同步调相机 静电电容器静电电容器 静止无功补偿器静止无功补偿器 静止无功发生器静止无功发生器 电力系统无功功率平衡电力系统无功功率平衡12.112.12.2.无功功率电源无功功率电源1 1）发电机）发电机发电机是唯一的有功功率电源，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又是最基本的无功功率电源S SGNGN：额定视在功率：额定视在功率 GNGN：额定功率因数角额定功率因数角电力系统无功功率平衡电力系统无功功率

6、平衡12.112.12.2.无功功率电源无功功率电源1)1)发电机发电机隐极机联接在恒压母线上隐极机联接在恒压母线上可见，发电机只在额定电压、电流和功率因可见，发电机只在额定电压、电流和功率因数下运行（数下运行（C C点）才能达到额定视在功率，点）才能达到额定视在功率，使容量得到最充分利用。降低功率因数运行使容量得到最充分利用。降低功率因数运行时，无功受转子电流限制。时，无功受转子电流限制。发电机一般以滞后功率因数运行，必要时可发电机一般以滞后功率因数运行，必要时可以减少励磁电流在超前功率因数下运行，即以减少励磁电流在超前功率因数下运行，即进相运行，以吸收系统多余的无功功率。进相运行，以吸收系

7、统多余的无功功率。（系统低负荷运行时，线路电抗无功损耗明（系统低负荷运行时，线路电抗无功损耗明显减少，线路充电功率大量剩余，引起系统显减少，线路充电功率大量剩余，引起系统电压升高，发电机进相运行有利于调压）电压升高，发电机进相运行有利于调压）u旋转元件，运行维护复杂；u有功损耗较大，满负荷时约为额定容量的1.5%5%，容量越小，比例越大；u小容量机组投资费用高（每kVA），仅利于集中大容量使用；u响应速度较慢，难以适应动态无功控制的要求u20世纪70年代后，逐渐为静止无功补偿器取代；2)同步调相机u过励磁运行，向电网输出感性无功功率；u欠励磁运行，从电网吸收感性无功功率；u欠励磁最大容量为过励

8、磁容量的50%65%；u可实现无功电压连续调节；u具有强励功能，有利于提高稳定性3)静电电容器u输出无功与节点电压平方成正比，无功功率调节性能较差；u装设容量可达可小，既可集中安装，亦可分散安装；u单位容量投资费用较小，与总容量无关；u运行损耗约为额定容量的0.3%0.5%；u无旋转元件，运行维护方便；u可根据负荷变化，分组投切电容器，实现补偿功率的分级调节（不连续）；u目前广泛低压配网中广泛采用的无功补偿技术u工程上遇到由于谐波引起的电容器损坏事故较为突出，值得关注4)静止无功补偿器饱和电抗器型静止补偿器4)静止无功补偿器晶闸管控制电抗器型静止补偿器uTCR支路正支路正负半周内部分负半周内部

9、分导通导通u等值电感可等值电感可连续调节连续调节u有谐波有谐波4)静止无功补偿器晶闸管投切电容器型静止补偿器uTSC：整周：整周波投切，不产波投切，不产生谐波生谐波u分级调节分级调节u快速响应快速响应5)静止无功发生器（SVG：Static Var Generator）u与SVC相比，响应速度更快，运行范围更宽，谐波电流含量更少u电压较低时仍可向系统注入较大的无功电流u储能电容的容量远小于装置无功容量电力系统无功功率平衡电力系统无功功率平衡12.112.13.3.无功功率平衡无功功率平衡 无功功率平衡计算无功功率平衡计算系统无功功率平衡关系式：系统无功功率平衡关系式：QGCQLDQLQres

10、QGC：电源供应的无功功率之和：电源供应的无功功率之和QLD：无功负荷之和：无功负荷之和QL：网络无功功率损耗之和网络无功功率损耗之和Qres：无功功率备用：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表示系统中无功功率可以平衡且有适量的备用QresRXR，当，当QQ与与P P可比时，电压降落的绝大部分为可比时，电压降落的绝大部分为QXQX项，如果减少项，如果减少QQ，则可以大大减少电压损耗。，则可以大大减少电压损耗。无功功率的远距离传输和就地平衡无功功率的远距离传输和就地平衡无功功率的远距离传输和就地平衡无功功率的远距离传输和就地平衡 电力系统无功功率平衡电力系统无功功率

11、平衡12.112.14.4.无功功率与电压的关系无功功率与电压的关系 节点电压有效值的大小对无功功率分布起决定作用节点电压有效值的大小对无功功率分布起决定作用忽略忽略 R R电力系统无功功率平衡电力系统无功功率平衡12.112.14.4.无功功率与电压的关系无功功率与电压的关系 节点电压有效值的大小对无功功率分布起决定作用节点电压有效值的大小对无功功率分布起决定作用当当 P P 和和 E E 为定值时，为定值时，QQ 与与 V V 的的关系如右图：关系如右图：由此可见，系统无功电源充足，可由此可见，系统无功电源充足，可以满足较高电压水平下的无功功率以满足较高电压水平下的无功功率平衡，无功不足，

12、则运行电压水平平衡，无功不足，则运行电压水平较低。较低。节点电压有效值的大小对于节点电压有效值的大小对于无功功率分布起决定作用无功功率分布起决定作用。(40+j30)MVA2100kmLGJ185T1SLDT212(40+J30)MVASGS1ZLS2SLDSL jQB1S01S02jBL/2jQB2j10MVA5.例例12-1电力系统无功功率平衡电力系统无功功率平衡12.112.1电压调整的基本概念电压调整的基本概念电压是电能质量的重要指标之一。电压质量对电力电压是电能质量的重要指标之一。电压质量对电力系统的安全与经济运行，对保证用户安全生产和产系统的安全与经济运行，对保证用户安全生产和产品

13、质量以及电气设备的安全与寿命有重要的影响。品质量以及电气设备的安全与寿命有重要的影响。因此电压调整具有一定的重要性。因此电压调整具有一定的重要性。12.212.2电压调整的基本概念电压调整的基本概念12.212.21.允许电压偏移指标允许电压偏移指标严格保证电压经济上不可行，也没有必要，允许的电压偏移：严格保证电压经济上不可行，也没有必要，允许的电压偏移：35kV35kV及以上：及以上：正负偏移的绝对值之和不超过额定电压的正负偏移的绝对值之和不超过额定电压的10%10%10kV10kV以下三相供电电压：以下三相供电电压：7%7%低压照明（低压照明（220V220V单相供电）：单相供电）：+7%

14、+7%，-10%-10%农村电网：农村电网：+15%15%，-10%-10%（+10%+10%，-15%-15%）电压调整的基本概念电压调整的基本概念12.212.22.中枢点电压管理中枢点电压管理1)1)中枢点：中枢点：电力系统中重要的供电点（电压支撑点）。电力系统中重要的供电点（电压支撑点）。电力系统中负荷点数目众多又很分散，有必要选择一些有电力系统中负荷点数目众多又很分散，有必要选择一些有代表性的节点，这些点的电压质量符合要求，其它各点的代表性的节点，这些点的电压质量符合要求，其它各点的电压质量也能基本满足要求。电压质量也能基本满足要求。如：如：区域性水、火电厂高压母线区域性水、火电厂高

15、压母线 有大量地方负荷的发电机电压母线有大量地方负荷的发电机电压母线 枢纽变电所的二次母线枢纽变电所的二次母线电压调整的基本概念电压调整的基本概念12.212.22.中枢点电压管理中枢点电压管理2)2)中枢点电压允许变化范围确定中枢点电压允许变化范围确定 中枢点向两个负荷点供电中枢点向两个负荷点供电 中枢点向多个负荷点供电中枢点向多个负荷点供电 如果中枢点是发电机母线如果中枢点是发电机母线 在任何时候，各个负荷点所要求的中枢点允许变化范围在任何时候，各个负荷点所要求的中枢点允许变化范围应有公共部分应有公共部分 电压调整的基本概念电压调整的基本概念12.212.22.中枢点电压管理中枢点电压管理

16、2)2)中枢点电压允许变化范围确定中枢点电压允许变化范围确定 中枢点向两个负荷点供电中枢点向两个负荷点供电 SBmaxt/h SSBminSAmax SAmint/h Vt/h VSABASBO电压调整的基本概念电压调整的基本概念12.212.22.中枢点电压管理中枢点电压管理2)2)中枢点电压允许变化范围确定中枢点电压允许变化范围确定 中枢点向两个负荷点供电中枢点向两个负荷点供电 由图可见，尽管由图可见，尽管A A、B B两负荷点的电压有两负荷点的电压有1010的变化的变化范围，但是由于两处负荷大小和变化规律不同，两段范围，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

17、不相同。为同时满足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，最大时为围就大大缩小，最大时为7 7，最小时仅有，最小时仅有1 1电压调整的基本概念电压调整的基本概念12.212.22.中枢点电压管理中枢点电压管理2)2)中枢点电压允许变化范围确定中枢点电压允许变化范围确定 中枢点向多个负荷点供电中枢点向多个负荷点供电 一般选择最高点和最低点来确定中枢点电压即可。即一般选择最高点和最低点来确定中枢点电压即可。即地区负荷最大时，电压最低的负荷点的允许电压下限地区负荷最大时，电压最低的负荷点的

18、允许电压下限电压损耗作为中枢点的最低电压；地区负荷最小时，电压损耗作为中枢点的最低电压；地区负荷最小时，电压最高的负荷点的允许电压上限电压损耗作为中电压最高的负荷点的允许电压上限电压损耗作为中枢点的最高电压。枢点的最高电压。电压调整的基本概念电压调整的基本概念12.212.22.中枢点电压管理中枢点电压管理2)2)中枢点电压允许变化范围确定中枢点电压允许变化范围确定 中枢点为发电机母线中枢点为发电机母线 除了上述要求外，还应受厂用电设备和发电机的最高除了上述要求外，还应受厂用电设备和发电机的最高允许电压、保持系统稳定的最低允许电压的限制。允许电压、保持系统稳定的最低允许电压的限制。电压调整的基

19、本概念电压调整的基本概念12.212.22.中枢点电压管理中枢点电压管理2)2)中枢点电压允许变化范围确定中枢点电压允许变化范围确定 在任何时候，各个负荷点所要求的中枢点允许变化范围在任何时候，各个负荷点所要求的中枢点允许变化范围应有公共部分应有公共部分调整中枢点电压，使其在公共部分的允许范围内变动，调整中枢点电压，使其在公共部分的允许范围内变动，就可以满足各负荷点的调压要求，而不必在各负荷点再就可以满足各负荷点的调压要求，而不必在各负荷点再装设调压设备。装设调压设备。并不是所有情况下都可以调压中枢点电压来满足所有负并不是所有情况下都可以调压中枢点电压来满足所有负荷节点的电压要求，有时要采取附

20、加措施，如在负荷点荷节点的电压要求，有时要采取附加措施，如在负荷点装设调压设备。装设调压设备。电压调整的基本概念电压调整的基本概念12.212.22.中枢点电压管理中枢点电压管理2)2)中枢点电压允许变化范围确定中枢点电压允许变化范围确定 弄清由中枢点调压的各负荷节点的负荷的变化规律和弄清由中枢点调压的各负荷节点的负荷的变化规律和电压允许的范围；电压允许的范围；根据根据，计算各负荷节点对中枢点电压的要求；，计算各负荷节点对中枢点电压的要求；各负荷对中枢点电压要求的公共区域，即为中枢点电各负荷对中枢点电压要求的公共区域，即为中枢点电压容许变化范围，反过来说，只要中枢点电压在这一范围压容许变化范围

21、，反过来说，只要中枢点电压在这一范围内，即可以满足各点的调压要求内，即可以满足各点的调压要求 逆调压模式逆调压模式 顺调压模式顺调压模式 恒调压模式恒调压模式 在高峰负荷时升高中枢点电压（在高峰负荷时升高中枢点电压（1.05V1.05VN N），在低谷负荷时降低），在低谷负荷时降低中枢点电压（中枢点电压（1.0V1.0VN N，保持额定电压），保持额定电压）适用于：线路长，负荷变动大的场合适用于：线路长，负荷变动大的场合 若发电机电压一定，则大负荷时，中枢点电压下降，小负荷时，若发电机电压一定，则大负荷时，中枢点电压下降，小负荷时，中枢点电压稍高，与逆调压相反，所以逆调压往往难实现中枢点电压稍

22、高，与逆调压相反，所以逆调压往往难实现 逆调压模式逆调压模式电压调整的基本概念电压调整的基本概念12.212.23.中枢点电压调整方式中枢点电压调整方式 逆调压模式逆调压模式 顺调压模式顺调压模式 恒调压模式恒调压模式 高峰负荷时允许中枢点电压低一些，但不低于线路额定电压的高峰负荷时允许中枢点电压低一些，但不低于线路额定电压的102.5102.5；低谷负荷时允许其电压高一些，但不超过线路额定电压的低谷负荷时允许其电压高一些，但不超过线路额定电压的107.5107.5的调压模式。的调压模式。适用于：某些供电距离较近，或者负荷变动不大的变电所适用于：某些供电距离较近，或者负荷变动不大的变电所 顺调

23、压模式顺调压模式电压调整的基本概念电压调整的基本概念12.212.23.中枢点电压调整方式中枢点电压调整方式 逆调压模式逆调压模式 顺调压模式顺调压模式 恒调压模式恒调压模式介于前面两种调压方式之间的调压方式是恒调压。介于前面两种调压方式之间的调压方式是恒调压。任何负荷下中枢点电压基本保持不变且略大于任何负荷下中枢点电压基本保持不变且略大于V VN N，一般较线一般较线路电压高路电压高2%-5%2%-5%。恒调压模式恒调压模式电压调整的基本概念电压调整的基本概念12.212.23.中枢点电压调整方式中枢点电压调整方式式中式中k1k1和和k2k2分别为升压和降压变压器的变比，分别为升压和降压变压

24、器的变比，R R和和X X分别为变压器和线路的总电阻和总电抗分别为变压器和线路的总电阻和总电抗电压调整的基本概念电压调整的基本概念12.212.23.电压调整电压调整的基本原理的基本原理R+jXP+jQ1:K1VbK2:1VG电压调整的基本概念电压调整的基本概念12.212.23.电压调整电压调整的基本原理的基本原理由公式可见，为了调整用户端电压由公式可见，为了调整用户端电压 V Vb b 可以采取以下措施：可以采取以下措施：（1 1）调节励磁电流以改变发电机机端电压）调节励磁电流以改变发电机机端电压 V VG G（2 2）适当选择变压器的变比）适当选择变压器的变比（3 3）改变线路的参数）改

25、变线路的参数（4 4）改变无功功率的分布）改变无功功率的分布 电压调整的措施电压调整的措施电压电压调整调整措施措施 发电机调压发电机调压 改变变压器变比调压改变变压器变比调压 利用无功功率补偿调压利用无功功率补偿调压 线路串联电容补偿调压线路串联电容补偿调压12.312.3依靠自动励磁装置调节励磁电流来改变端电压依靠自动励磁装置调节励磁电流来改变端电压对于不同类型的供电网络，发电机调压所起作用不同对于不同类型的供电网络，发电机调压所起作用不同（1 1）由孤立的发电厂不经升压直接供电的小型电力网，改变发电机端电压就可）由孤立的发电厂不经升压直接供电的小型电力网，改变发电机端电压就可以满足负荷点的

26、电压质量要求（以满足负荷点的电压质量要求（逆调压逆调压），不必另外再增加调压设备。），不必另外再增加调压设备。（2 2）对于线路较长、供电范围交大、有多级变压的供电系统，发电机调压主要）对于线路较长、供电范围交大、有多级变压的供电系统，发电机调压主要是为了满足近处地方负荷的电压质量要求（是为了满足近处地方负荷的电压质量要求（逆调压逆调压）。）。电压调整的措施电压调整的措施12.312.31.发电机调压发电机调压对于不同类型的供电网络，发电机调压所起作用不同对于不同类型的供电网络，发电机调压所起作用不同（3 3）对于由若干发电厂并列运行的电力系统，进行电压调）对于由若干发电厂并列运行的电力系统，

27、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，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。中发电机调压一般只作为一种辅助性的调压措施。电压调整的措施电压调整的措施12.312.31.发电机调压发电机调压改变变压器变比可以升高或降低次级绕组的电压。改变变压改变变压器变比可以升高或降低次级绕组的电压。改变变压器的变比调压实际上

28、就是根据调压要求适当选择分接头器的变比调压实际上就是根据调压要求适当选择分接头12.312.3电压调整的措施电压调整的措施2.改变变压器变比调压改变变压器变比调压（1 1）降压变压器分接头的选择）降压变压器分接头的选择（2 2）升压变压器分接头的选择）升压变压器分接头的选择 调压分接头在高压绕组，高压调压分接头在高压绕组，高压/中压绕组中压绕组 对应额定电压的分接头为主接头对应额定电压的分接头为主接头 6300kVA6300kVA及以下及以下 3 3个分接头个分接头 0.5%0.5%8000kVA 8000kVA及以上及以上 5 5个分接头个分接头 2 22.5%2.5%用于在系统无功充足时，

29、用于在系统无功充足时，解决各变电所的调压问题解决各变电所的调压问题V VT T(PR(PRT TQXQXT T)/V)/V1 1V V2 2(V(V1 1V VT T)/k)/kk kV V1t1t/V/V2N2N 是是变变压压器器的的变变比比，即即高高压压绕绕组组分分接接头头电电压压V V1t1t和和低低压压绕组额定电压绕组额定电压V V2N2N之比，低压侧要求得到的电压为之比，低压侧要求得到的电压为V V2 2。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 1V VT T)*V)*V2N2N/V/V2 2 当当变变压压器器通通过过不不同

30、同的的功功率率时时，可可以以通通过过计计算算求求出出在在不不同同负负荷荷下下为满足低压侧调压要求所应选择的高压侧分接头电压为满足低压侧调压要求所应选择的高压侧分接头电压12.312.3电压调整的措施电压调整的措施2.改变变压器变比调压改变变压器变比调压（1 1）降压变压器分接头的选择）降压变压器分接头的选择V2P+jQV1RT+jXTk:1普普通通的的双双绕绕组组变变压压器器的的分分接接头头只只能能在在停停电电的的情情况况下下改改变变，在在正正常常的的运运行行中中无无论论负负荷荷怎怎样样变变化化只只能能使使用用一一个个固固定定的的分分接接头头。这这样样可可以计算最大负荷和最小负荷下所要求的分接

31、头电压以计算最大负荷和最小负荷下所要求的分接头电压V V1tmax1tmax (V(V1max1maxV Vtmaxtmax )V)V2N 2N/V/V2max2maxV V1tmin1tmin (V(V1min1minV Vtmintmin)V)V2N 2N/V/V2min2min然后求取它们的算术平均值，即然后求取它们的算术平均值，即V V1t.av1t.av (V(V1tmax1tmax V V1tmin 1tmin)/2)/2根根据据值值可可选选择择一一个个与与它它最最接接近近的的分分接接头头。然然后后根根据据所所选选取取的的分分接接头头校校验验最最大大负负荷荷和和最最小小负负荷荷时时

32、低低压压母母线线电电压压上上的的实实际际电电压压是是否否符符合要求合要求12.312.3电压调整的措施电压调整的措施2.改变变压器变比调压改变变压器变比调压（1 1）降压变压器分接头的选择）降压变压器分接头的选择当当考考虑虑负负荷荷变变化化时时，分分别别求求出出最最大大和和最最小小负负荷荷时时的的抽抽头头选选择择，然然后后取取其其算算术术平平均均值值，再再进进行行校校验验是是否否满满足足电电压压要要求求，基基本本步步骤骤如如下下：1)根根据据最最大大和和最最小小负负荷荷的的运运行行情情况况，求求出出其其一一次次侧侧电电压压 V1max 和和 V1min，以以及及通通过过变变压压器器的的负负荷荷

33、 Pmax+jQmax 和和 Pmin+jQmin，求求取取变变压压器的电压损耗器的电压损耗 Vmax 和和 Vmin。12.312.3电压调整的措施电压调整的措施2.改变变压器变比调压改变变压器变比调压（1 1）降压变压器分接头的选择）降压变压器分接头的选择4).选择邻近的接头作为所选择的接头选择邻近的接头作为所选择的接头 3).取其算术平均值取其算术平均值12.312.3电压调整的措施电压调整的措施2.改变变压器变比调压改变变压器变比调压（1 1）降压变压器分接头的选择）降压变压器分接头的选择2).套用公式计算最大负荷和最小负荷时的分接头选择套用公式计算最大负荷和最小负荷时的分接头选择5)

34、.套用低压侧电压计算公式进行验算套用低压侧电压计算公式进行验算 与选择与选择降压变压器分降压变压器分接头的方法基本相同接头的方法基本相同12.312.3电压调整的措施电压调整的措施2.改变变压器变比调压改变变压器变比调压（2 2）升压变压器分接头的选择）升压变压器分接头的选择由由于于升升压压变变压压器器中中功功率率方方向向是是从从低低压压侧侧送送往往高高压压侧侧的的，故故公公式式中中V VT T前前的的符符号号应应相相反反，即即应应将将电电压压损损耗耗和和高高压压侧侧电电压压相相加。因而有：加。因而有：V V1t1t(V(V1 1+V+VT T)*V)*V2N2N/V/V2 2式式中中，V V

35、2 2为为变变压压器器低低压压侧侧的的实实际际电电压压或或给给定定电电压压；V V1 1为为高高压压侧所要求的电压侧所要求的电压注意：升压变压器和降压变压器绕组的额定电压略有差别。注意：升压变压器和降压变压器绕组的额定电压略有差别。V2P+jQV1RT+jXT1:k 采用固定分接头的变压器进行调压，不可能改变电压损耗的数值，采用固定分接头的变压器进行调压，不可能改变电压损耗的数值，也不能改变负荷变化时次级电压的变化幅度；通过对变比的适当选也不能改变负荷变化时次级电压的变化幅度；通过对变比的适当选择，只能把这一电压变化幅度对于次级额定电压的相对位置进行适择，只能把这一电压变化幅度对于次级额定电压

36、的相对位置进行适当的调整。当的调整。如果计及变压器电压损耗在内的总损耗，最大负荷和最小负荷时如果计及变压器电压损耗在内的总损耗，最大负荷和最小负荷时的电压变化幅度超过了分接头的可能调整范围，或者调压要求的变的电压变化幅度超过了分接头的可能调整范围，或者调压要求的变化趋势与实际的相反，则此时要装设带负荷调压的变压器或采用其化趋势与实际的相反，则此时要装设带负荷调压的变压器或采用其它调压措施。它调压措施。12.312.3电压调整的措施电压调整的措施2.改变变压器变比调压改变变压器变比调压（3 3）总结）总结 将高低绕组看作双绕组，确定高绕组分接头将高低绕组看作双绕组，确定高绕组分接头 将高中绕组看

37、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12.312.3电压调整的措施电压调整的措施2.改变变压器变比调压改变变压器变比调压（4 4）三绕组变压器分接头的选择）三绕组变压器分接头的选择有载调压变压器：有载调压变压器：OLTCOLTC（OnOnLoad TapLoad TapChangerChanger）变压器无载调压原理变压器无载调压原理:无励磁调压是在变压器一，二次侧都脱离无励磁调压是在变压器一，二次侧都脱离 电源的情况下，变换高压侧分接头来改变绕组匝数进行调压的。电源的情况下，变换高压侧分接头来改变绕组匝数进行调压的。变压器有载调压原理变

38、压器有载调压原理:有载调压是有载调压是 有载分接开关，在保证不切有载分接开关，在保证不切 断负载电流的情况下，变换高压绕组分接头，来改变高压匝数进断负载电流的情况下，变换高压绕组分接头，来改变高压匝数进 行调压的。行调压的。12.312.3电压调整的措施电压调整的措施2.改变变压器变比调压改变变压器变比调压（5 5）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）系统无功不足时，不宜采用调整系统无功不足时，不宜采用调整 K K 的方法（某地区的方法（某地区 V V 上升后，上升后，所需所需 Q Q 上升，扩大无功缺额，全局效果不好），宜用补偿法。上升，扩大无功缺额，全局效果不好

39、），宜用补偿法。无功功率的产生基本上不消耗能源，但是无功功率沿电力网传送无功功率的产生基本上不消耗能源，但是无功功率沿电力网传送却要引起有功功率损耗和电压损耗。却要引起有功功率损耗和电压损耗。合理的配置无功功率补偿容量，以改变电力网的无功潮流分布，合理的配置无功功率补偿容量，以改变电力网的无功潮流分布，可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善用户处的可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善用户处的电压质量。电压质量。12.312.3电压调整的措施电压调整的措施3.利用无功功率补偿调压利用无功功率补偿调压并补：并补：串补：串补：减少减少QQ减少减少X X 第二项很小第二项很小 1

40、2.312.3电压调整的措施电压调整的措施3.利用无功功率补偿调压利用无功功率补偿调压按调压要求选择补偿量的基本原理按调压要求选择补偿量的基本原理 V V1 1 和和P P+j jQ Q 给定给定 12.312.3电压调整的措施电压调整的措施3.利用无功功率补偿调压利用无功功率补偿调压按调压要求选择补偿量的基本原理按调压要求选择补偿量的基本原理 V V1 1 和和P P+j jQ Q 给定给定 选选择择补补偿偿容容量量的的基基本本原原则则：在在满满足足各各种种运运行行方方式式下下的的调调压压要要求求下下，与其它调压方式配合，使补偿容量最小。与其它调压方式配合，使补偿容量最小。有有补补偿偿的的变

41、变压压器器选选择择的的基基本本原原则则：在在满满足足调调压压的的要要求求下下，使使补补偿偿容容量最小量最小 补偿容量与调压要求和降压变压器补偿容量与调压要求和降压变压器的变比选择均有关的变比选择均有关 通常在大负荷时降压变电所电压偏低，小负荷时电压偏高。通常在大负荷时降压变电所电压偏低，小负荷时电压偏高。电容器只能发出感性无功功率以提高电压，但电压过高时却电容器只能发出感性无功功率以提高电压，但电压过高时却不能吸收感性无功功率来使电压降低。为了充分利用补偿容不能吸收感性无功功率来使电压降低。为了充分利用补偿容量，在最大负荷时电容器应全部投入，在最小负荷时全部退量，在最大负荷时电容器应全部投入，

42、在最小负荷时全部退出。出。12.312.3电压调整的措施电压调整的措施3.利用无功功率补偿调压利用无功功率补偿调压(1)(1)静电电容器补偿容量选择静电电容器补偿容量选择 根据调压要求，按最小负荷时没有补偿确定变压器变比根据调压要求，按最小负荷时没有补偿确定变压器变比 按最大负荷时的调压要求选择补偿容量按最大负荷时的调压要求选择补偿容量 校验实际电压是否满足要求校验实际电压是否满足要求12.312.3电压调整的措施电压调整的措施3.利用无功功率补偿调压利用无功功率补偿调压(1)(1)静电电容器补偿容量选择静电电容器补偿容量选择调相机的特点是既能过励磁运行，又能欠励磁运行。如果调相机的特点是既能

43、过励磁运行，又能欠励磁运行。如果调相机在调相机在最大负荷时按额定容量过励磁运行最大负荷时按额定容量过励磁运行，在，在最小负荷最小负荷按（按（0.50.50.650.65）额定容量欠励磁运行）额定容量欠励磁运行，那么，调相机的容，那么，调相机的容量将得到最充分的利用。量将得到最充分的利用。12.312.3电压调整的措施电压调整的措施3.利用无功功率补偿调压利用无功功率补偿调压(2)(2)同步调相机补偿容量选择同步调相机补偿容量选择12.312.3电压调整的措施电压调整的措施3.利用无功功率补偿调压利用无功功率补偿调压(2)(2)同步调相机补偿容量选择同步调相机补偿容量选择最大负荷时调相机发出全部

44、感性无功最大负荷时调相机发出全部感性无功 ，最小负荷时吸收最小负荷时吸收 感性无功感性无功()()，有：，有：注意：按计算的注意：按计算的k k选择分接头，再计算实际的选择分接头，再计算实际的k k，然后计算实际的，然后计算实际的调相机容量调相机容量 QQcNcN。（1 1）电压损耗）电压损耗V V（PRPRQXQX）/V/V 中中包含两个分量：一个是有功包含两个分量：一个是有功负荷及电阻产生的负荷及电阻产生的PR/VPR/V分量；另一个是无功负荷及电抗产生的分量；另一个是无功负荷及电抗产生的QX/VQX/V分量。利用无功补偿调压的效果与网络性质及负荷情况有关分量。利用无功补偿调压的效果与网络

45、性质及负荷情况有关（2 2）在低压电网中，）在低压电网中，V V中中有功功率引起的有功功率引起的PR/VPR/V分量所占的比重分量所占的比重大。在高压电网中，大。在高压电网中，V V中中无功功率引起的无功功率引起的QX/VQX/V分量所占比重大，分量所占比重大，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。合适。12.312.3电压调整的措施电压调整的措施3.利用无功功率补偿调压利用无功功率补偿调压讨论讨

46、论变压器参数不易改变变压器参数不易改变在线路上串联接入静电电容器，利用电容器的容抗补偿在线路上串联接入静电电容器，利用电容器的容抗补偿线路的感抗，使电压损耗中线路的感抗，使电压损耗中QX/VQX/V分量减小，从而可提分量减小，从而可提高线路末端电压高线路末端电压TCSCTCSC：ThyristorThyristor Controlled Series Compensator Controlled Series Compensator，可控硅控制的串联补偿，可控硅控制的串联补偿12.312.3电压调整的措施电压调整的措施4.改善线路参数调压（线路串联电容补偿）改善线路参数调压（线路串联电容补偿）

47、12.312.3电压调整的措施电压调整的措施4.改善线路参数调压（线路串联电容补偿）改善线路参数调压（线路串联电容补偿）(1)(1)根据调压要求选择串补根据调压要求选择串补 X XC C 已知线路首端电压和功率已知线路首端电压和功率 12.312.3电压调整的措施电压调整的措施4.改善线路参数调压（线路串联电容补偿）改善线路参数调压（线路串联电容补偿）12.312.3电压调整的措施电压调整的措施4.改善线路参数调压（线路串联电容补偿）改善线路参数调压（线路串联电容补偿）讨论讨论 主要用在主要用在101035kV35kV、负荷波动大、功率因数低的配电线路上、负荷波动大、功率因数低的配电线路上10

48、kV10kV以下以下 R/X R/X 大，不经济大，不经济 220kV220kV以上功率因数大，以上功率因数大，QQ小，串补主要是作为提高稳定的措施小，串补主要是作为提高稳定的措施定义补偿度定义补偿度:其中其中 X XL L 为线路原来的感抗为线路原来的感抗K KC C 1,1,1,过补偿过补偿K KC C =1,=1,全补偿全补偿p各种调压措施的简要述评各种调压措施的简要述评u发电机调压不需增加费用，是发电机直接供电的小系统的主要调压手段；发电机调压不需增加费用，是发电机直接供电的小系统的主要调压手段；u多机系统中，调节任一台发电机励磁电流，会引起发电机间无功功率重多机系统中，调节任一台发电

49、机励磁电流，会引起发电机间无功功率重新分配，应根据发电机与系统连接方式和承担有功功率情况，合理确定新分配，应根据发电机与系统连接方式和承担有功功率情况，合理确定调压整定值；调压整定值；u系统无功电源充足时，可通过改变变压器变比进行调压，电压变化幅度系统无功电源充足时，可通过改变变压器变比进行调压，电压变化幅度较大或要求逆调压时，宜采用变压器有载调压方式；较大或要求逆调压时，宜采用变压器有载调压方式；u系统无功不足时，不宜采用改变变压器变比的方式调压；系统无功不足时，不宜采用改变变压器变比的方式调压；u并联电容器和串联电容器补偿的作用在于减少电压损耗的并联电容器和串联电容器补偿的作用在于减少电压损耗的QX/V分量；只分量；只有该分量占比重较大时，调压效果才明显；有该分量占比重较大时，调压效果才明显；u并联电容补偿和串联电容补偿需要增加设备费用，并联补偿可以减小网并联电容补偿和串联电容补偿需要增加设备费用，并联补偿可以减小网损；损；电压调整的措施电压调整的措施12.312.3