現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行2課件

電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)電力系統(tǒng)的基本概念和知識(shí)發(fā)電系統(tǒng)輸電系統(tǒng)電力系統(tǒng)負(fù)荷電力系統(tǒng)中各元件參數(shù)計(jì)算電力系統(tǒng)的短路計(jì)算、潮流計(jì)算電力系統(tǒng)一、二次電路設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)電力系統(tǒng)的基本概念和知識(shí)電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)第九章現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)第九章現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行第一節(jié)電力系統(tǒng)有功功率

與頻率的調(diào)整第一節(jié)電力系統(tǒng)有功功率

與頻率的調(diào)整主要內(nèi)容：負(fù)荷－頻率機(jī)制頻率調(diào)整系統(tǒng)有功功率平衡系統(tǒng)備用容量有功功率經(jīng)濟(jì)分配：等耗量微增率原則第一節(jié)電力系統(tǒng)有功功率

與頻率的調(diào)整主要內(nèi)容：第一節(jié)電力系統(tǒng)有功功率

與頻率的調(diào)整第一節(jié)電力系統(tǒng)有功功率與頻率的調(diào)整一、電力系統(tǒng)的有功功率有功功率負(fù)荷系統(tǒng)負(fù)荷可以看作由以下三種具有不同變化規(guī)律的變動(dòng)負(fù)荷組成：

1）變動(dòng)周期小于10s，變化幅度小2）變動(dòng)周期在（10s，180s），變化幅度較大3）變動(dòng)周期最大，變化幅度最大：氣象、生產(chǎn)、生活規(guī)律第一節(jié)電力系統(tǒng)有功功率與頻率的調(diào)整一、電力系統(tǒng)的有功功率有功功率電源和備用容量備用容量：作用：為了保證供電可靠性及電能質(zhì)量合格，系統(tǒng)電源容量應(yīng)大于發(fā)電負(fù)荷定義：備用容量＝系統(tǒng)可用電源容量－發(fā)電負(fù)荷分類(lèi)：按作用分：(1)負(fù)荷備用：滿(mǎn)足負(fù)荷波動(dòng)、計(jì)劃外的負(fù)荷增量(2)事故備用：發(fā)電機(jī)因故退出運(yùn)行能頂上的容量(3)檢修備用：發(fā)電機(jī)計(jì)劃?rùn)z修(4)國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用：滿(mǎn)足工農(nóng)業(yè)超計(jì)劃增長(zhǎng)按其存在形式分：(1)熱備用(2)冷備用有功功率電源和備用容量備用容量：按作用分：按其存在形式分：二、電力系統(tǒng)有功功率的分配

電力系統(tǒng)中有功功率的分配問(wèn)題有兩方面的主要內(nèi)容：

1、有供電源的組合，即系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠(chǎng)的合理組合，包括機(jī)組的組合順序，機(jī)組的組合數(shù)量和開(kāi)停時(shí)間；

2、有功負(fù)荷在運(yùn)行機(jī)組間的分配，即系統(tǒng)的有功負(fù)荷在各運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠(chǎng)間的合理分配。

按各類(lèi)發(fā)電廠(chǎng)的特點(diǎn)，可將各類(lèi)發(fā)電廠(chǎng)承擔(dān)負(fù)荷的順序做出大致排列，原則為：

1、充分合理利用水力資源，盡量避免棄水；

2、最大限度的降低火電廠(chǎng)的煤耗，并充分發(fā)揮高效機(jī)組的作用；

3、降低火力發(fā)電的成本，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)燃料政策，減少燒油，增加燃用劣質(zhì)煤、當(dāng)?shù)孛?。二、電力系統(tǒng)有功功率的分配電力系統(tǒng)中有功功率的二、電力系統(tǒng)有功功率的分配二、電力系統(tǒng)有功功率的分配三、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整1、頻率調(diào)整的必要性頻率是電力系統(tǒng)運(yùn)行的一個(gè)重要質(zhì)量指標(biāo)。所有用電氣傳動(dòng)的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其最高效率都是在電力系統(tǒng)頻率為額定頻率時(shí)，因此，任何頻率偏移，都會(huì)造成效率的降低；其次，頻率的過(guò)高或過(guò)低，還會(huì)給運(yùn)行中的電氣設(shè)備帶來(lái)各種不同的危害。三、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整1、頻率調(diào)整的必要性頻2、電力系統(tǒng)的頻率特性(1)電源有功功率的靜態(tài)頻率特性：發(fā)電機(jī)組的原動(dòng)機(jī)機(jī)械功率與角速度或頻率的關(guān)系。a）未配置自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，原動(dòng)機(jī)機(jī)械功率的靜態(tài)頻率特性：2、電力系統(tǒng)的頻率特性b）發(fā)電機(jī)組配置自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)后，原動(dòng)機(jī)將根據(jù)系統(tǒng)頻率的變化自動(dòng)調(diào)整進(jìn)氣量或進(jìn)水量，以滿(mǎn)足負(fù)荷變動(dòng)的需要，從而保證頻率偏差在允許的范圍內(nèi)。PT1.01.0fb）發(fā)電機(jī)組配置自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)后，原動(dòng)機(jī)將根據(jù)系統(tǒng)頻率的變化自(2)電力系統(tǒng)負(fù)荷靜態(tài)頻率特性：考慮有功負(fù)荷隨頻率的變化特性。fPLPLNfNfPLPLNfN3、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整（1）頻率的一次調(diào)整

電力系統(tǒng)中所有并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組都裝有調(diào)速器，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷變化時(shí)，有可調(diào)容量的機(jī)組的調(diào)速器均將反應(yīng)系統(tǒng)頻率的變化，按各自的靜態(tài)調(diào)節(jié)特性，及時(shí)調(diào)節(jié)各發(fā)電機(jī)的出力（通過(guò)調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)動(dòng)力元素－蒸汽或水等的輸入量），改變機(jī)組出力，使有功功率重新達(dá)到平衡，以保持頻率的偏移在一定的范圍之內(nèi)，這就是頻率的一次調(diào)整。M臺(tái)機(jī)組參與一次調(diào)頻時(shí)P0P’0PP’LDPLDff0f’0AOO’B⊿PLD0PG3、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整（1）頻率的一次調(diào)整M臺(tái)機(jī)組參與一次調(diào)（2）頻率的二次調(diào)整

頻率的二次調(diào)整是通過(guò)發(fā)電機(jī)組調(diào)速器的轉(zhuǎn)速整定元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由人工手動(dòng)操作同步器對(duì)頻率的二次調(diào)整叫手動(dòng)調(diào)頻。而通過(guò)自動(dòng)調(diào)頻裝置控制同步器對(duì)頻率的二次調(diào)整叫自動(dòng)調(diào)頻。

頻率的二次調(diào)整只有部分發(fā)電廠(chǎng)（或機(jī)組，下同）承擔(dān)。從是否承擔(dān)頻率的二次調(diào)整任務(wù)出發(fā)，可將系統(tǒng)中所有發(fā)電廠(chǎng)分為調(diào)頻廠(chǎng)和非調(diào)頻廠(chǎng)兩類(lèi)。調(diào)頻廠(chǎng)負(fù)責(zé)全系統(tǒng)的頻率調(diào)整任務(wù)，應(yīng)具有足夠大的調(diào)頻容量和可調(diào)范圍，其允許的出力調(diào)整速度應(yīng)滿(mǎn)足系統(tǒng)負(fù)荷變化速度的要求；非調(diào)頻廠(chǎng)在系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下只按調(diào)度中心預(yù)先安排的負(fù)荷曲線(xiàn)（日發(fā)電計(jì)劃）運(yùn)行，而不參加頻率的二次調(diào)整。（2）頻率的二次調(diào)整第二節(jié)電力系統(tǒng)無(wú)功功率與電壓調(diào)整主要內(nèi)容：無(wú)功功率負(fù)荷與電壓

電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的平衡電力系統(tǒng)中的電壓管理電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施第二節(jié)電力系統(tǒng)無(wú)功功率與電壓調(diào)整主要內(nèi)容：一、無(wú)功功率負(fù)荷與電壓電壓是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)。用電負(fù)荷變化會(huì)引起電力網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)電壓的變化。并且無(wú)功功率負(fù)荷與電壓關(guān)系比有功功率負(fù)荷與電壓關(guān)系密切得多。一、無(wú)功功率負(fù)荷與電壓對(duì)于高壓網(wǎng)，r<<x,dUP<<dUQ,故電網(wǎng)結(jié)點(diǎn)電壓的變動(dòng)主要由無(wú)功功率變動(dòng)所引起。對(duì)于高壓網(wǎng)，r<<x,dUP<<dUQ,故電壓偏移的影響

當(dāng)運(yùn)行電壓偏離額定值較大時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)就會(huì)惡化。

發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用電中由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輔機(jī)，其機(jī)械轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的高次方成正比，電壓降低滑差增大，轉(zhuǎn)速降低，輸出功率迅速減少，將影響汽輪、鍋爐的工作，嚴(yán)重情況下將造成安全問(wèn)題。變壓器的運(yùn)行電壓偏低，若負(fù)載功率不變，致使輸出電流增加，使繞組過(guò)熱。電壓偏高，勵(lì)磁電流增大，鐵芯損失增加，溫升增高，嚴(yán)重情況下引起高次諧波共振。

由于局部地區(qū)無(wú)功不足，運(yùn)行電壓嚴(yán)重低下，一些變電所在負(fù)荷的微小擾動(dòng)下會(huì)出現(xiàn)電壓大幅度下滑，以至失壓，即所謂電壓崩潰.電壓偏移的影響負(fù)荷分類(lèi)及其對(duì)電壓影響的控制

電力系統(tǒng)中負(fù)荷的變動(dòng)以及由此而引起的變電所母線(xiàn)的電壓變動(dòng)可以分為兩類(lèi)：

由生產(chǎn)、生活和氣象變化引起的負(fù)荷功率的變化。

電壓偏移

調(diào)節(jié)變壓器分接頭，投切電容器以及調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)母線(xiàn)電壓

負(fù)荷功率具有沖擊性或間歇性

電壓波動(dòng)

安裝靜止無(wú)功補(bǔ)償器一類(lèi)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償器安裝串聯(lián)電容

后果改善后果改善負(fù)荷分類(lèi)及其對(duì)電壓影響的控制由生產(chǎn)、生活和氣象變化引起的負(fù)二、電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡

電力系統(tǒng)中無(wú)功功率電源不足，系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)電壓就要下降。電力系統(tǒng)必須具備足夠的無(wú)功電源才能維持所要求的電壓水平，以滿(mǎn)足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，以下對(duì)電力系統(tǒng)中的無(wú)功負(fù)荷構(gòu)成、無(wú)功電源構(gòu)成、電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡問(wèn)題以及為改善系統(tǒng)無(wú)功功率不平衡而采取的補(bǔ)償措施等方面進(jìn)行闡述。

二、電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡電力系統(tǒng)中無(wú)功功率電源不足，系統(tǒng)結(jié)無(wú)功功率的平衡與補(bǔ)償電力系統(tǒng)中的無(wú)功負(fù)荷與無(wú)功損耗

1、用戶(hù)與發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用電的無(wú)功負(fù)荷（主要是異步電動(dòng)機(jī)）2、線(xiàn)路和變壓器的無(wú)功損耗

3、并聯(lián)電抗器的無(wú)功損耗

無(wú)功功率的平衡與補(bǔ)償電力系統(tǒng)中的無(wú)功負(fù)荷與無(wú)功損耗1、電力系統(tǒng)中的無(wú)功電源一是同步發(fā)電機(jī)以及過(guò)激運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)；二是無(wú)功補(bǔ)償電源包括電容器、靜止無(wú)功補(bǔ)償器和同期調(diào)相機(jī)；三是110KV及以上電壓線(xiàn)路的充電功率。1、電力系統(tǒng)中的無(wú)功電源同步發(fā)電機(jī)

同步發(fā)電機(jī)

由可得又由

可得分析圖中由組成的發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)相量圖，可以得出發(fā)電機(jī)的無(wú)功輸出與電壓的關(guān)系。

當(dāng)P為一定值時(shí)，得由上式可見(jiàn)，當(dāng)電動(dòng)勢(shì)E為一定值時(shí)，Q同U的關(guān)系，是一條向下開(kāi)口的拋物線(xiàn)。分析圖中由組成的發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)相量圖，可以得出同步發(fā)電機(jī)

同步發(fā)電機(jī)同步調(diào)相機(jī)過(guò)激運(yùn)行時(shí)向電網(wǎng)發(fā)出滯后的無(wú)功功率，欠激時(shí)從電網(wǎng)吸收滯后的無(wú)功功率，成為無(wú)功功率用戶(hù)，有正常激磁、過(guò)激與欠激三種不同運(yùn)行狀態(tài)

同步調(diào)相機(jī)靜電電容器靜電電容器損耗小，投資省，運(yùn)行靈活，適宜于分散使用。但具有負(fù)調(diào)節(jié)效應(yīng)，此外需用真空開(kāi)關(guān)成組投切，投切次數(shù)依賴(lài)于這種開(kāi)關(guān)的性能。靜電電容器靜止無(wú)功補(bǔ)償器（StaticVarCompensation，SVC）屬于靈活交流輸電系統(tǒng)（FACTS）的家族，是一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。晶閘管控制的電抗器固定電容型（TCR－FC）晶閘管開(kāi)關(guān)電容器型（TSC）飽和電抗器（SR）型靜止無(wú)功補(bǔ)償器（StaticVarCompensatio1）TCR-FC型補(bǔ)償器

1）TCR-FC型補(bǔ)償器2）TSC型補(bǔ)償器是用可控硅投切的電容器組（ThyristorSwitchedCapacitor）。

2）TSC型補(bǔ)償器是用可控硅投切的電容器組（Thyristo3）SR型補(bǔ)償器是用直流電流控制的飽和電抗器（D.C.ControlSaturableReaction）與固定電容器的并聯(lián)組合。

3）SR型補(bǔ)償器是用直流電流控制的飽和電抗器（D.C.C高壓輸電線(xiàn)路的充電功率

高壓及超高壓線(xiàn)路是一種數(shù)量可觀(guān)的無(wú)功功率電源，其充電功率與線(xiàn)路電壓的平方成正比。

高壓輸電線(xiàn)路的充電功率2、無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功損耗異步電動(dòng)機(jī)

2、無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功損耗異步電動(dòng)機(jī)變壓器：勵(lì)磁損耗與繞組漏抗損耗，后者與受載大小有關(guān)。變壓器：勵(lì)磁損耗與繞組漏抗損耗，后者與受載大小有關(guān)。電力線(xiàn)路：串聯(lián)電抗中的無(wú)功功率損耗（感性）與并聯(lián)電納中的充電功率（容性）。線(xiàn)路無(wú)損

無(wú)功電源無(wú)功負(fù)荷

Q

電力線(xiàn)路：串聯(lián)電抗中的無(wú)功功率損耗（感性）與并聯(lián)電納中的充3、無(wú)功功率的平衡與補(bǔ)償無(wú)功功率管理的具體措施包括：

（1）電力用戶(hù)的功率因數(shù)達(dá)到0.95以上；（2）分散安裝電容器，就地供無(wú)功功率。（3）在一次及二次變電所的低壓母線(xiàn)上安裝電容器，樞紐變電安裝調(diào)相機(jī)。在有無(wú)功沖擊負(fù)荷的變電所以及超高壓送電線(xiàn)末端宜安裝靜止無(wú)功補(bǔ)償器；（4）對(duì)于水、火聯(lián)合電網(wǎng)，枯水期利用水電機(jī)組調(diào)相運(yùn)行，豐水期利用火電機(jī)組調(diào)相運(yùn)行，供出感性無(wú)功功率；（5）同步電動(dòng)機(jī)過(guò)激運(yùn)行，供出感性無(wú)功功率。3、無(wú)功功率的平衡與補(bǔ)償無(wú)功功率管理的具體措施包括：二、電壓管理分級(jí)管理。

發(fā)電廠(chǎng)和有調(diào)壓能力的變電所按調(diào)度所規(guī)定的電壓曲線(xiàn)調(diào)整無(wú)功功率和電壓。

地區(qū)調(diào)度所監(jiān)控地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的電壓、用戶(hù)電壓及其功率因數(shù)。實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率就地平衡。

中心調(diào)度所著重監(jiān)控主網(wǎng)的電壓水平。協(xié)調(diào)全網(wǎng)有廣泛影響的調(diào)壓措施，合理分配無(wú)功出力和調(diào)整無(wú)功潮流。

協(xié)調(diào)配合，統(tǒng)一調(diào)度與分散控制相結(jié)合

二、電壓管理分級(jí)管理。電壓控制的目的

（1）保持電網(wǎng)樞紐點(diǎn)電壓水平，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；（2）保持供電電壓的正常范圍，保證用戶(hù)的供電質(zhì)量；（3）減少網(wǎng)絡(luò)損耗；（4）在偶然事故下快速?gòu)?qiáng)行勵(lì)磁，防止電力系統(tǒng)瓦解

電壓控制的目的中樞點(diǎn)電壓管理

一般選擇下列母線(xiàn)為電壓中樞點(diǎn)：（1）區(qū)域性水、火電廠(chǎng)的高壓母線(xiàn)；（2）樞紐變電站二次母線(xiàn)；（3）有地方負(fù)荷的發(fā)電廠(chǎng)母線(xiàn)。

中樞點(diǎn)電壓管理假定有一簡(jiǎn)單電力網(wǎng)如圖(a)所示，中樞點(diǎn)O向負(fù)荷點(diǎn)A和B供電，兩處的日負(fù)荷曲線(xiàn)如圖(b)所示。當(dāng)線(xiàn)路參數(shù)一定時(shí)，線(xiàn)路上的電壓損耗和

的變化曲線(xiàn)如圖?所示?，F(xiàn)在來(lái)確定中樞點(diǎn)O的電壓允許變化范圍。假定有一簡(jiǎn)單電力網(wǎng)如圖(a)所示，中樞點(diǎn)O向負(fù)荷點(diǎn)A如圖所示。圖中陰影部分表示可同時(shí)滿(mǎn)足A、B兩個(gè)負(fù)荷點(diǎn)電壓要求的O點(diǎn)電壓的變化范圍。為了確定中樞點(diǎn)電壓控制的范圍，有以下幾種中樞點(diǎn)電壓控制方式：（1）逆調(diào)壓。高峰負(fù)荷時(shí)供電線(xiàn)路上的電壓損耗大，將中樞點(diǎn)電壓適當(dāng)升高，以抵償電壓損耗的增大；反之，則將中樞點(diǎn)電壓適當(dāng)降低。（2）順調(diào)壓。即高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低，低谷負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略高。（3）常調(diào)壓。在任何負(fù)荷下都保持中樞點(diǎn)電壓為基本不變的數(shù)值。取1.02～1.05。如圖所示。圖中陰影部分表示可同時(shí)滿(mǎn)足A、B兩個(gè)三種電壓調(diào)節(jié)方式：

（1）逆調(diào)整——高峰負(fù)荷時(shí)升高中樞點(diǎn)母線(xiàn)電壓，低谷時(shí)降低中樞點(diǎn)母線(xiàn)電壓。適用于供電線(xiàn)路較長(zhǎng)，負(fù)荷變動(dòng)較大的中樞點(diǎn)；（2）順調(diào)整——高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)母線(xiàn)電壓略低，低谷時(shí)允許中樞點(diǎn)母線(xiàn)電壓略高。適用于供電線(xiàn)路不長(zhǎng)，負(fù)荷變動(dòng)不大的中樞點(diǎn)；（3）恒調(diào)整——中樞點(diǎn)母線(xiàn)電壓基本不變，適用于線(xiàn)路長(zhǎng)度、負(fù)荷變動(dòng)情況介于上述兩者之間的情況。

三種電壓調(diào)節(jié)方式：三、電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施UGGK1:1K2:1P+jQR+jX1、發(fā)電機(jī)調(diào)壓2、改變變壓器變比調(diào)壓3、利用無(wú)功功率補(bǔ)償調(diào)壓4、改變輸電線(xiàn)路的參數(shù)調(diào)壓三、電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施UGGK1:1K2:1P+jQR+jX1.改變變壓器變比調(diào)壓先決條件:電網(wǎng)的無(wú)功電源容量充裕

對(duì)負(fù)荷變化不大的變電所可適當(dāng)選擇變壓器的分接頭進(jìn)行電壓調(diào)整。對(duì)于負(fù)荷變化較大的一次及二次變電所采用負(fù)荷調(diào)整分接頭的變壓器，其切換裝置在不能適應(yīng)頻繁操作要求時(shí)，應(yīng)限制動(dòng)作的次數(shù)。1.改變變壓器變比調(diào)壓降壓變壓器降壓變壓器電壓管理和調(diào)壓方法最大負(fù)荷及最小負(fù)荷情況下：在停電條件下

電壓管理和調(diào)壓方法最大負(fù)荷及最小負(fù)荷情況下：在停電條件下例9-1某降壓變電站有一臺(tái)變比KT＝(110+2×2.5％)kV／11kV的變壓器，歸算到高壓側(cè)的變壓器阻抗為ZT＝(2.44+j40)Ω，最大負(fù)荷時(shí)流入變壓器的功率為Smax=（28十j14)MV˙

A，最小負(fù)荷時(shí)為Smin=(10+j6)MV˙

A。最大負(fù)荷時(shí)，高壓側(cè)母線(xiàn)電壓為113kV。最小負(fù)荷時(shí)為115kV，低壓側(cè)母線(xiàn)電壓允許變化范圍為l0~11kv．試選擇變壓器分接頭。例9-1某降壓變電站有一臺(tái)變比KT＝(110+2×2.取平均值選擇最接近的分接頭電壓115.5kV，即110+5%的分接頭。按所選分接頭校驗(yàn)低壓母線(xiàn)的實(shí)際電壓有上述電壓均未超出允許電壓范圍10~11kV，課件所選分接頭能滿(mǎn)足調(diào)壓要求。取平均值選擇最接近的分接頭電壓115.5kV，即110+5%電壓管理和調(diào)壓方法升壓變壓器電壓管理和調(diào)壓方法升壓變壓器電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法三繞組降壓變壓器

看成兩個(gè)雙繞組變壓器的并聯(lián)。在求得三繞組變壓器的功率分布以后，先從高壓繞組對(duì)低壓繞組入手，選擇高壓方抽頭以滿(mǎn)足低壓方電壓要求。然后固定高壓方抽頭，考慮高壓繞組對(duì)中壓繞組情況；選擇中壓方抽頭滿(mǎn)足中壓方的電壓要求。

電壓管理和調(diào)壓方法三繞組降壓變壓器電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法[例]變壓器抽頭為要求10KV、35KV母線(xiàn)逆調(diào)壓，即5％，0％。試選擇抽頭電壓管理和調(diào)壓方法[例]變壓器抽頭為要求10KV、35KV電壓管理和調(diào)壓方法在最大負(fù)荷情況下，各繞組電壓損耗計(jì)算如下：變壓器中點(diǎn)電壓

電壓管理和調(diào)壓方法在最大負(fù)荷情況下，各繞組電壓損耗計(jì)算如下：電壓管理和調(diào)壓方法中壓母線(xiàn)電壓

低壓母線(xiàn)電壓

電壓管理和調(diào)壓方法中壓母線(xiàn)電壓低壓母線(xiàn)電壓電壓管理和調(diào)壓方法在最小負(fù)荷情況下：

電壓管理和調(diào)壓方法在最小負(fù)荷情況下：電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法在最大、最小負(fù)荷下，根據(jù)低壓側(cè)逆調(diào)壓（5％，0％）的要求選擇高壓方的抽頭：

選標(biāo)準(zhǔn)抽頭110-2.5％，即為107.25KV選標(biāo)準(zhǔn)抽頭110+3*2.5％，即118.25KV電壓管理和調(diào)壓方法在最大、最小負(fù)荷下，根據(jù)低壓側(cè)逆調(diào)壓（5％電壓管理和調(diào)壓方法固定高壓方抽頭，按中壓方逆調(diào)壓要求，選擇中壓方抽頭：

選標(biāo)準(zhǔn)抽頭38.5-5％，即為36.57KV選標(biāo)準(zhǔn)抽頭38.5-5％，即為36.57KV還應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)抽頭，對(duì)中、低母線(xiàn)電壓進(jìn)行校核。

電壓管理和調(diào)壓方法固定高壓方抽頭，按中壓方逆調(diào)壓要求，選擇中電壓管理和調(diào)壓方法改變發(fā)電機(jī)及調(diào)相機(jī)勵(lì)磁調(diào)壓改變發(fā)電機(jī)及調(diào)相機(jī)的勵(lì)磁電流，可以改變它們的內(nèi)電勢(shì)，從而調(diào)整母線(xiàn)電壓。利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓范圍為發(fā)電機(jī)額定電壓的5％。

調(diào)相機(jī)調(diào)壓屬于改變網(wǎng)絡(luò)無(wú)功功率分布進(jìn)行調(diào)壓的方法。即利用調(diào)相機(jī)的容量就地補(bǔ)償負(fù)荷所需的無(wú)功功率，因而改變了線(xiàn)路輸送的無(wú)功功率。從而調(diào)節(jié)了樞紐站母線(xiàn)的電壓。

電壓管理和調(diào)壓方法改變發(fā)電機(jī)及調(diào)相機(jī)勵(lì)磁調(diào)壓電壓管理和調(diào)壓方法補(bǔ)償前補(bǔ)償后折合到高壓側(cè)的低壓方希望電壓，低壓方希望電壓Urc電壓管理和調(diào)壓方法補(bǔ)償前補(bǔ)償后折合到高壓側(cè)的低壓方希望電壓電壓管理和調(diào)壓方法現(xiàn)以下標(biāo)M、m分別表示最大負(fù)荷及最小負(fù)荷情況，設(shè)調(diào)相機(jī)欠激容量為過(guò)激容量之半。

電壓管理和調(diào)壓方法現(xiàn)以下標(biāo)M、m分別表示最大負(fù)荷及最小負(fù)荷情電壓管理和調(diào)壓方法由上式可以確定K值，由此確定高壓方抽頭，再確定調(diào)相機(jī)的容量

電壓管理和調(diào)壓方法由上式可以確定K值，由此確定高壓方抽頭，電壓管理和調(diào)壓方法投切電容器組調(diào)壓

在最小負(fù)荷時(shí)，切除全部電容器；而按最大負(fù)荷時(shí)的調(diào)壓要求確定電容器的容量。在最小負(fù)荷時(shí)選擇變壓器變比

電壓管理和調(diào)壓方法投切電容器組調(diào)壓電壓管理和調(diào)壓方法[例11-4]Us保持116KV，Urc維持10.5KV。試確定負(fù)荷端應(yīng)裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備容量（a)電容器（b）同步調(diào)相機(jī)

電壓管理和調(diào)壓方法[例11-4]Us保持116KV，Urc維電壓管理和調(diào)壓方法歸算到高壓側(cè)母線(xiàn)

電壓管理和調(diào)壓方法歸算到高壓側(cè)母線(xiàn)電壓管理和調(diào)壓方法（a）采用靜電電容器最小負(fù)荷時(shí)，選用額定抽頭110KV最大負(fù)荷時(shí)，電容器容量的決定與校驗(yàn)：

電壓管理和調(diào)壓方法（a）采用靜電電容器最小負(fù)荷時(shí)，選用額定抽電壓管理和調(diào)壓方法（b）采用同步補(bǔ)償機(jī)調(diào)壓

選-2.5％分頭，即107.25KV選用Qc=5.0Mvar電壓管理和調(diào)壓方法（b）采用同步補(bǔ)償機(jī)調(diào)壓選-2.5％分頭電壓管理和調(diào)壓方法校驗(yàn)

電壓管理和調(diào)壓方法校驗(yàn)電壓管理和調(diào)壓方法靜止無(wú)功補(bǔ)償器調(diào)壓可按最大負(fù)荷時(shí)負(fù)荷母線(xiàn)電壓的要求確定電容器的容量QC,此時(shí)可控電抗吸收的無(wú)功功率為零或最小。由最小負(fù)荷時(shí)的電壓要求確定靜止補(bǔ)償器的容量QSVC,此時(shí)QC不變，因此可控電抗器吸收的無(wú)功功率為電壓管理和調(diào)壓方法靜止無(wú)功補(bǔ)償器調(diào)壓電壓管理和調(diào)壓方法串聯(lián)電容調(diào)壓

在線(xiàn)路負(fù)荷功率因數(shù)較低、無(wú)功負(fù)荷份額大時(shí)有顯著作用

電壓管理和調(diào)壓方法串聯(lián)電容調(diào)壓電壓管理和調(diào)壓方法補(bǔ)償前補(bǔ)償后

電壓管理和調(diào)壓方法補(bǔ)償前補(bǔ)償后電壓管理和調(diào)壓方法單個(gè)電容器的額定容量

設(shè)n，m分別為電容器的串聯(lián)個(gè)數(shù)和并聯(lián)串?dāng)?shù),三相電容器的總?cè)萘?/p>

電壓管理和調(diào)壓方法單個(gè)電容器的額定容量設(shè)n，m分別為電容器電壓管理和調(diào)壓方法滿(mǎn)足條件電壓管理和調(diào)壓方法滿(mǎn)足條件電壓管理和調(diào)壓方法組合調(diào)壓

無(wú)功電源缺乏：靜電電容器、靜止補(bǔ)償器及調(diào)相機(jī)

無(wú)功充裕：調(diào)節(jié)抽頭

發(fā)電機(jī)調(diào)壓幅度有限：首選無(wú)直配負(fù)荷時(shí)±5％

有直配負(fù)荷時(shí)采用逆調(diào)整5％

電壓管理和調(diào)壓方法組合調(diào)壓無(wú)功電源缺乏：靜電電容器、靜止電壓管理和調(diào)壓方法靈敏度分析方法電壓管理和調(diào)壓方法靈敏度分析方法電壓管理和調(diào)壓方法.聯(lián)合調(diào)壓舉例

電壓管理和調(diào)壓方法.聯(lián)合調(diào)壓舉例電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法單一考慮發(fā)電機(jī)端電壓改變情況：取標(biāo)么值

電壓管理和調(diào)壓方法單一考慮發(fā)電機(jī)端電壓改變情況：取標(biāo)么值電壓管理和調(diào)壓方法同理電壓管理和調(diào)壓方法同理電壓管理和調(diào)壓方法單一考慮無(wú)功補(bǔ)償容量QC的改變情況：

電壓管理和調(diào)壓方法單一考慮無(wú)功補(bǔ)償容量QC的改變情況：電壓管理和調(diào)壓方法單獨(dú)考慮改變變比的情況：電壓管理和調(diào)壓方法單獨(dú)考慮改變變比的情況：電壓管理和調(diào)壓方法當(dāng)以上這些措施同時(shí)進(jìn)行時(shí)，則有電壓管理和調(diào)壓方法當(dāng)以上這些措施同時(shí)進(jìn)行時(shí)，則有電壓管理和調(diào)壓方法對(duì)結(jié)點(diǎn)3而言：（1）當(dāng)X1大，改變UG2調(diào)壓效果好；當(dāng)X2大，改變UG1調(diào)壓效果好；（2）改變K與改變UG1調(diào)壓效果相同，都是將無(wú)功功率由G1推向G2；（3）無(wú)功補(bǔ)償量QC的調(diào)節(jié)效果，與從接入點(diǎn)看進(jìn)去的等效電抗有關(guān)，等效阻抗大調(diào)壓效果好。電壓管理和調(diào)壓方法對(duì)結(jié)點(diǎn)3而言：第三節(jié)電力網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

電力網(wǎng)的電能損耗由兩部分組成：一部分是導(dǎo)線(xiàn)和變壓器繞組電阻隨著通過(guò)的電流或功率的增大而增大的可變損耗；

另一部分是輸電線(xiàn)路和變壓器等值電路中并聯(lián)電導(dǎo)中的有功損耗，這一部分損耗基本不變，又稱(chēng)為固定損耗。一、最大負(fù)荷損耗時(shí)間法

如果網(wǎng)絡(luò)輸送的功率始終保持為最大負(fù)荷功率，經(jīng)小時(shí)后網(wǎng)絡(luò)中損耗的電能恰好等于按實(shí)際負(fù)荷曲線(xiàn)運(yùn)行時(shí)全年實(shí)際損耗的電能，則稱(chēng)為最大負(fù)荷損耗時(shí)間。若一年按8760h計(jì)，輸電線(xiàn)路全年的電能損耗為第三節(jié)電力網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

電力網(wǎng)的電能損耗由兩部分組若認(rèn)為運(yùn)行電壓接近于維持恒定，則二、降低電能損耗的技術(shù)措施

在電力網(wǎng)運(yùn)行中可以采取下列措施降低網(wǎng)絡(luò)損耗:1.提高電力網(wǎng)負(fù)荷的功率因數(shù)提高了電網(wǎng)的功率因數(shù)即意味著在電網(wǎng)傳輸相同有功功率的情況下減少了網(wǎng)絡(luò)的功率損耗。2.合理組織電力網(wǎng)的運(yùn)行方式(1)適當(dāng)提高電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓水平。電力網(wǎng)運(yùn)行電壓水平較高時(shí)，總網(wǎng)絡(luò)損耗將降低。電力網(wǎng)運(yùn)行于重負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，在不超過(guò)上述規(guī)定的條件下，應(yīng)盡量提高運(yùn)行電壓水平。若認(rèn)為運(yùn)行電壓接近于維持恒定，則（2）合理組織并聯(lián)變壓器的運(yùn)行。

并聯(lián)運(yùn)行n臺(tái)變壓器時(shí)，鐵心損耗與臺(tái)數(shù)成正比，繞組損耗與臺(tái)數(shù)成反比。當(dāng)變壓器輕載運(yùn)行時(shí)，繞組損耗所占的比重相對(duì)減少，鐵心損耗所占的比重相對(duì)增大。在這種情況下，減少變壓器投入的臺(tái)數(shù)就能降低總的功率損耗。當(dāng)變壓器負(fù)荷重時(shí)，繞組損耗所占的比重相對(duì)增大?？偪梢哉页鲆粋€(gè)臨界的負(fù)荷功率值，使投入n臺(tái)變壓器和投入臺(tái)變壓器的總功率損耗值相等。（2）合理組織并聯(lián)變壓器的運(yùn)行。本章習(xí)題9-1、9-2本章習(xí)題電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)電力系統(tǒng)的基本概念和知識(shí)發(fā)電系統(tǒng)輸電系統(tǒng)電力系統(tǒng)負(fù)荷電力系統(tǒng)中各元件參數(shù)計(jì)算電力系統(tǒng)的短路計(jì)算、潮流計(jì)算電力系統(tǒng)一、二次電路設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)電力系統(tǒng)的基本概念和知識(shí)電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)第九章現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)第九章現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行第一節(jié)電力系統(tǒng)有功功率

與頻率的調(diào)整第一節(jié)電力系統(tǒng)有功功率

與頻率的調(diào)整主要內(nèi)容：負(fù)荷－頻率機(jī)制頻率調(diào)整系統(tǒng)有功功率平衡系統(tǒng)備用容量有功功率經(jīng)濟(jì)分配：等耗量微增率原則第一節(jié)電力系統(tǒng)有功功率

與頻率的調(diào)整主要內(nèi)容：第一節(jié)電力系統(tǒng)有功功率

與頻率的調(diào)整第一節(jié)電力系統(tǒng)有功功率與頻率的調(diào)整一、電力系統(tǒng)的有功功率有功功率負(fù)荷系統(tǒng)負(fù)荷可以看作由以下三種具有不同變化規(guī)律的變動(dòng)負(fù)荷組成：

1）變動(dòng)周期小于10s，變化幅度小2）變動(dòng)周期在（10s，180s），變化幅度較大3）變動(dòng)周期最大，變化幅度最大：氣象、生產(chǎn)、生活規(guī)律第一節(jié)電力系統(tǒng)有功功率與頻率的調(diào)整一、電力系統(tǒng)的有功功率有功功率電源和備用容量備用容量：作用：為了保證供電可靠性及電能質(zhì)量合格，系統(tǒng)電源容量應(yīng)大于發(fā)電負(fù)荷定義：備用容量＝系統(tǒng)可用電源容量－發(fā)電負(fù)荷分類(lèi)：按作用分：(1)負(fù)荷備用：滿(mǎn)足負(fù)荷波動(dòng)、計(jì)劃外的負(fù)荷增量(2)事故備用：發(fā)電機(jī)因故退出運(yùn)行能頂上的容量(3)檢修備用：發(fā)電機(jī)計(jì)劃?rùn)z修(4)國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用：滿(mǎn)足工農(nóng)業(yè)超計(jì)劃增長(zhǎng)按其存在形式分：(1)熱備用(2)冷備用有功功率電源和備用容量備用容量：按作用分：按其存在形式分：二、電力系統(tǒng)有功功率的分配

電力系統(tǒng)中有功功率的分配問(wèn)題有兩方面的主要內(nèi)容：

1、有供電源的組合，即系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠(chǎng)的合理組合，包括機(jī)組的組合順序，機(jī)組的組合數(shù)量和開(kāi)停時(shí)間；

2、有功負(fù)荷在運(yùn)行機(jī)組間的分配，即系統(tǒng)的有功負(fù)荷在各運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠(chǎng)間的合理分配。

按各類(lèi)發(fā)電廠(chǎng)的特點(diǎn)，可將各類(lèi)發(fā)電廠(chǎng)承擔(dān)負(fù)荷的順序做出大致排列，原則為：

1、充分合理利用水力資源，盡量避免棄水；

2、最大限度的降低火電廠(chǎng)的煤耗，并充分發(fā)揮高效機(jī)組的作用；

3、降低火力發(fā)電的成本，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)燃料政策，減少燒油，增加燃用劣質(zhì)煤、當(dāng)?shù)孛骸６?、電力系統(tǒng)有功功率的分配電力系統(tǒng)中有功功率的二、電力系統(tǒng)有功功率的分配二、電力系統(tǒng)有功功率的分配三、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整1、頻率調(diào)整的必要性頻率是電力系統(tǒng)運(yùn)行的一個(gè)重要質(zhì)量指標(biāo)。所有用電氣傳動(dòng)的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其最高效率都是在電力系統(tǒng)頻率為額定頻率時(shí)，因此，任何頻率偏移，都會(huì)造成效率的降低；其次，頻率的過(guò)高或過(guò)低，還會(huì)給運(yùn)行中的電氣設(shè)備帶來(lái)各種不同的危害。三、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整1、頻率調(diào)整的必要性頻2、電力系統(tǒng)的頻率特性(1)電源有功功率的靜態(tài)頻率特性：發(fā)電機(jī)組的原動(dòng)機(jī)機(jī)械功率與角速度或頻率的關(guān)系。a）未配置自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，原動(dòng)機(jī)機(jī)械功率的靜態(tài)頻率特性：2、電力系統(tǒng)的頻率特性b）發(fā)電機(jī)組配置自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)后，原動(dòng)機(jī)將根據(jù)系統(tǒng)頻率的變化自動(dòng)調(diào)整進(jìn)氣量或進(jìn)水量，以滿(mǎn)足負(fù)荷變動(dòng)的需要，從而保證頻率偏差在允許的范圍內(nèi)。PT1.01.0fb）發(fā)電機(jī)組配置自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)后，原動(dòng)機(jī)將根據(jù)系統(tǒng)頻率的變化自(2)電力系統(tǒng)負(fù)荷靜態(tài)頻率特性：考慮有功負(fù)荷隨頻率的變化特性。fPLPLNfNfPLPLNfN3、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整（1）頻率的一次調(diào)整

電力系統(tǒng)中所有并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組都裝有調(diào)速器，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷變化時(shí)，有可調(diào)容量的機(jī)組的調(diào)速器均將反應(yīng)系統(tǒng)頻率的變化，按各自的靜態(tài)調(diào)節(jié)特性，及時(shí)調(diào)節(jié)各發(fā)電機(jī)的出力（通過(guò)調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)動(dòng)力元素－蒸汽或水等的輸入量），改變機(jī)組出力，使有功功率重新達(dá)到平衡，以保持頻率的偏移在一定的范圍之內(nèi)，這就是頻率的一次調(diào)整。M臺(tái)機(jī)組參與一次調(diào)頻時(shí)P0P’0PP’LDPLDff0f’0AOO’B⊿PLD0PG3、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整（1）頻率的一次調(diào)整M臺(tái)機(jī)組參與一次調(diào)（2）頻率的二次調(diào)整

頻率的二次調(diào)整是通過(guò)發(fā)電機(jī)組調(diào)速器的轉(zhuǎn)速整定元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由人工手動(dòng)操作同步器對(duì)頻率的二次調(diào)整叫手動(dòng)調(diào)頻。而通過(guò)自動(dòng)調(diào)頻裝置控制同步器對(duì)頻率的二次調(diào)整叫自動(dòng)調(diào)頻。

頻率的二次調(diào)整只有部分發(fā)電廠(chǎng)（或機(jī)組，下同）承擔(dān)。從是否承擔(dān)頻率的二次調(diào)整任務(wù)出發(fā)，可將系統(tǒng)中所有發(fā)電廠(chǎng)分為調(diào)頻廠(chǎng)和非調(diào)頻廠(chǎng)兩類(lèi)。調(diào)頻廠(chǎng)負(fù)責(zé)全系統(tǒng)的頻率調(diào)整任務(wù)，應(yīng)具有足夠大的調(diào)頻容量和可調(diào)范圍，其允許的出力調(diào)整速度應(yīng)滿(mǎn)足系統(tǒng)負(fù)荷變化速度的要求；非調(diào)頻廠(chǎng)在系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下只按調(diào)度中心預(yù)先安排的負(fù)荷曲線(xiàn)（日發(fā)電計(jì)劃）運(yùn)行，而不參加頻率的二次調(diào)整。（2）頻率的二次調(diào)整第二節(jié)電力系統(tǒng)無(wú)功功率與電壓調(diào)整主要內(nèi)容：無(wú)功功率負(fù)荷與電壓

電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的平衡電力系統(tǒng)中的電壓管理電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施第二節(jié)電力系統(tǒng)無(wú)功功率與電壓調(diào)整主要內(nèi)容：一、無(wú)功功率負(fù)荷與電壓電壓是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)。用電負(fù)荷變化會(huì)引起電力網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)電壓的變化。并且無(wú)功功率負(fù)荷與電壓關(guān)系比有功功率負(fù)荷與電壓關(guān)系密切得多。一、無(wú)功功率負(fù)荷與電壓對(duì)于高壓網(wǎng)，r<<x,dUP<<dUQ,故電網(wǎng)結(jié)點(diǎn)電壓的變動(dòng)主要由無(wú)功功率變動(dòng)所引起。對(duì)于高壓網(wǎng)，r<<x,dUP<<dUQ,故電壓偏移的影響

當(dāng)運(yùn)行電壓偏離額定值較大時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)就會(huì)惡化。

發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用電中由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輔機(jī)，其機(jī)械轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的高次方成正比，電壓降低滑差增大，轉(zhuǎn)速降低，輸出功率迅速減少，將影響汽輪、鍋爐的工作，嚴(yán)重情況下將造成安全問(wèn)題。變壓器的運(yùn)行電壓偏低，若負(fù)載功率不變，致使輸出電流增加，使繞組過(guò)熱。電壓偏高，勵(lì)磁電流增大，鐵芯損失增加，溫升增高，嚴(yán)重情況下引起高次諧波共振。

由于局部地區(qū)無(wú)功不足，運(yùn)行電壓嚴(yán)重低下，一些變電所在負(fù)荷的微小擾動(dòng)下會(huì)出現(xiàn)電壓大幅度下滑，以至失壓，即所謂電壓崩潰.電壓偏移的影響負(fù)荷分類(lèi)及其對(duì)電壓影響的控制

電力系統(tǒng)中負(fù)荷的變動(dòng)以及由此而引起的變電所母線(xiàn)的電壓變動(dòng)可以分為兩類(lèi)：

由生產(chǎn)、生活和氣象變化引起的負(fù)荷功率的變化。

電壓偏移

調(diào)節(jié)變壓器分接頭，投切電容器以及調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)母線(xiàn)電壓

負(fù)荷功率具有沖擊性或間歇性

電壓波動(dòng)

安裝靜止無(wú)功補(bǔ)償器一類(lèi)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償器安裝串聯(lián)電容

后果改善后果改善負(fù)荷分類(lèi)及其對(duì)電壓影響的控制由生產(chǎn)、生活和氣象變化引起的負(fù)二、電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡

電力系統(tǒng)中無(wú)功功率電源不足，系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)電壓就要下降。電力系統(tǒng)必須具備足夠的無(wú)功電源才能維持所要求的電壓水平，以滿(mǎn)足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，以下對(duì)電力系統(tǒng)中的無(wú)功負(fù)荷構(gòu)成、無(wú)功電源構(gòu)成、電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡問(wèn)題以及為改善系統(tǒng)無(wú)功功率不平衡而采取的補(bǔ)償措施等方面進(jìn)行闡述。

二、電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡電力系統(tǒng)中無(wú)功功率電源不足，系統(tǒng)結(jié)無(wú)功功率的平衡與補(bǔ)償電力系統(tǒng)中的無(wú)功負(fù)荷與無(wú)功損耗

1、用戶(hù)與發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用電的無(wú)功負(fù)荷（主要是異步電動(dòng)機(jī)）2、線(xiàn)路和變壓器的無(wú)功損耗

3、并聯(lián)電抗器的無(wú)功損耗

無(wú)功功率的平衡與補(bǔ)償電力系統(tǒng)中的無(wú)功負(fù)荷與無(wú)功損耗1、電力系統(tǒng)中的無(wú)功電源一是同步發(fā)電機(jī)以及過(guò)激運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)；二是無(wú)功補(bǔ)償電源包括電容器、靜止無(wú)功補(bǔ)償器和同期調(diào)相機(jī)；三是110KV及以上電壓線(xiàn)路的充電功率。1、電力系統(tǒng)中的無(wú)功電源同步發(fā)電機(jī)

同步發(fā)電機(jī)

由可得又由

可得分析圖中由組成的發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)相量圖，可以得出發(fā)電機(jī)的無(wú)功輸出與電壓的關(guān)系。

當(dāng)P為一定值時(shí)，得由上式可見(jiàn)，當(dāng)電動(dòng)勢(shì)E為一定值時(shí)，Q同U的關(guān)系，是一條向下開(kāi)口的拋物線(xiàn)。分析圖中由組成的發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)相量圖，可以得出同步發(fā)電機(jī)

同步發(fā)電機(jī)同步調(diào)相機(jī)過(guò)激運(yùn)行時(shí)向電網(wǎng)發(fā)出滯后的無(wú)功功率，欠激時(shí)從電網(wǎng)吸收滯后的無(wú)功功率，成為無(wú)功功率用戶(hù)，有正常激磁、過(guò)激與欠激三種不同運(yùn)行狀態(tài)

同步調(diào)相機(jī)靜電電容器靜電電容器損耗小，投資省，運(yùn)行靈活，適宜于分散使用。但具有負(fù)調(diào)節(jié)效應(yīng)，此外需用真空開(kāi)關(guān)成組投切，投切次數(shù)依賴(lài)于這種開(kāi)關(guān)的性能。靜電電容器靜止無(wú)功補(bǔ)償器（StaticVarCompensation，SVC）屬于靈活交流輸電系統(tǒng)（FACTS）的家族，是一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。晶閘管控制的電抗器固定電容型（TCR－FC）晶閘管開(kāi)關(guān)電容器型（TSC）飽和電抗器（SR）型靜止無(wú)功補(bǔ)償器（StaticVarCompensatio1）TCR-FC型補(bǔ)償器

1）TCR-FC型補(bǔ)償器2）TSC型補(bǔ)償器是用可控硅投切的電容器組（ThyristorSwitchedCapacitor）。

2）TSC型補(bǔ)償器是用可控硅投切的電容器組（Thyristo3）SR型補(bǔ)償器是用直流電流控制的飽和電抗器（D.C.ControlSaturableReaction）與固定電容器的并聯(lián)組合。

3）SR型補(bǔ)償器是用直流電流控制的飽和電抗器（D.C.C高壓輸電線(xiàn)路的充電功率

高壓及超高壓線(xiàn)路是一種數(shù)量可觀(guān)的無(wú)功功率電源，其充電功率與線(xiàn)路電壓的平方成正比。

高壓輸電線(xiàn)路的充電功率2、無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功損耗異步電動(dòng)機(jī)

2、無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功損耗異步電動(dòng)機(jī)變壓器：勵(lì)磁損耗與繞組漏抗損耗，后者與受載大小有關(guān)。變壓器：勵(lì)磁損耗與繞組漏抗損耗，后者與受載大小有關(guān)。電力線(xiàn)路：串聯(lián)電抗中的無(wú)功功率損耗（感性）與并聯(lián)電納中的充電功率（容性）。線(xiàn)路無(wú)損

無(wú)功電源無(wú)功負(fù)荷

Q

電力線(xiàn)路：串聯(lián)電抗中的無(wú)功功率損耗（感性）與并聯(lián)電納中的充3、無(wú)功功率的平衡與補(bǔ)償無(wú)功功率管理的具體措施包括：

（1）電力用戶(hù)的功率因數(shù)達(dá)到0.95以上；（2）分散安裝電容器，就地供無(wú)功功率。（3）在一次及二次變電所的低壓母線(xiàn)上安裝電容器，樞紐變電安裝調(diào)相機(jī)。在有無(wú)功沖擊負(fù)荷的變電所以及超高壓送電線(xiàn)末端宜安裝靜止無(wú)功補(bǔ)償器；（4）對(duì)于水、火聯(lián)合電網(wǎng)，枯水期利用水電機(jī)組調(diào)相運(yùn)行，豐水期利用火電機(jī)組調(diào)相運(yùn)行，供出感性無(wú)功功率；（5）同步電動(dòng)機(jī)過(guò)激運(yùn)行，供出感性無(wú)功功率。3、無(wú)功功率的平衡與補(bǔ)償無(wú)功功率管理的具體措施包括：二、電壓管理分級(jí)管理。

發(fā)電廠(chǎng)和有調(diào)壓能力的變電所按調(diào)度所規(guī)定的電壓曲線(xiàn)調(diào)整無(wú)功功率和電壓。

地區(qū)調(diào)度所監(jiān)控地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的電壓、用戶(hù)電壓及其功率因數(shù)。實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率就地平衡。

中心調(diào)度所著重監(jiān)控主網(wǎng)的電壓水平。協(xié)調(diào)全網(wǎng)有廣泛影響的調(diào)壓措施，合理分配無(wú)功出力和調(diào)整無(wú)功潮流。

協(xié)調(diào)配合，統(tǒng)一調(diào)度與分散控制相結(jié)合

二、電壓管理分級(jí)管理。電壓控制的目的

（1）保持電網(wǎng)樞紐點(diǎn)電壓水平，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；（2）保持供電電壓的正常范圍，保證用戶(hù)的供電質(zhì)量；（3）減少網(wǎng)絡(luò)損耗；（4）在偶然事故下快速?gòu)?qiáng)行勵(lì)磁，防止電力系統(tǒng)瓦解

電壓控制的目的中樞點(diǎn)電壓管理

一般選擇下列母線(xiàn)為電壓中樞點(diǎn)：（1）區(qū)域性水、火電廠(chǎng)的高壓母線(xiàn)；（2）樞紐變電站二次母線(xiàn)；（3）有地方負(fù)荷的發(fā)電廠(chǎng)母線(xiàn)。

中樞點(diǎn)電壓管理假定有一簡(jiǎn)單電力網(wǎng)如圖(a)所示，中樞點(diǎn)O向負(fù)荷點(diǎn)A和B供電，兩處的日負(fù)荷曲線(xiàn)如圖(b)所示。當(dāng)線(xiàn)路參數(shù)一定時(shí)，線(xiàn)路上的電壓損耗和

的變化曲線(xiàn)如圖?所示?，F(xiàn)在來(lái)確定中樞點(diǎn)O的電壓允許變化范圍。假定有一簡(jiǎn)單電力網(wǎng)如圖(a)所示，中樞點(diǎn)O向負(fù)荷點(diǎn)A如圖所示。圖中陰影部分表示可同時(shí)滿(mǎn)足A、B兩個(gè)負(fù)荷點(diǎn)電壓要求的O點(diǎn)電壓的變化范圍。為了確定中樞點(diǎn)電壓控制的范圍，有以下幾種中樞點(diǎn)電壓控制方式：（1）逆調(diào)壓。高峰負(fù)荷時(shí)供電線(xiàn)路上的電壓損耗大，將中樞點(diǎn)電壓適當(dāng)升高，以抵償電壓損耗的增大；反之，則將中樞點(diǎn)電壓適當(dāng)降低。（2）順調(diào)壓。即高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低，低谷負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略高。（3）常調(diào)壓。在任何負(fù)荷下都保持中樞點(diǎn)電壓為基本不變的數(shù)值。取1.02～1.05。如圖所示。圖中陰影部分表示可同時(shí)滿(mǎn)足A、B兩個(gè)三種電壓調(diào)節(jié)方式：

（1）逆調(diào)整——高峰負(fù)荷時(shí)升高中樞點(diǎn)母線(xiàn)電壓，低谷時(shí)降低中樞點(diǎn)母線(xiàn)電壓。適用于供電線(xiàn)路較長(zhǎng)，負(fù)荷變動(dòng)較大的中樞點(diǎn)；（2）順調(diào)整——高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)母線(xiàn)電壓略低，低谷時(shí)允許中樞點(diǎn)母線(xiàn)電壓略高。適用于供電線(xiàn)路不長(zhǎng)，負(fù)荷變動(dòng)不大的中樞點(diǎn)；（3）恒調(diào)整——中樞點(diǎn)母線(xiàn)電壓基本不變，適用于線(xiàn)路長(zhǎng)度、負(fù)荷變動(dòng)情況介于上述兩者之間的情況。

三種電壓調(diào)節(jié)方式：三、電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施UGGK1:1K2:1P+jQR+jX1、發(fā)電機(jī)調(diào)壓2、改變變壓器變比調(diào)壓3、利用無(wú)功功率補(bǔ)償調(diào)壓4、改變輸電線(xiàn)路的參數(shù)調(diào)壓三、電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施UGGK1:1K2:1P+jQR+jX1.改變變壓器變比調(diào)壓先決條件:電網(wǎng)的無(wú)功電源容量充裕

對(duì)負(fù)荷變化不大的變電所可適當(dāng)選擇變壓器的分接頭進(jìn)行電壓調(diào)整。對(duì)于負(fù)荷變化較大的一次及二次變電所采用負(fù)荷調(diào)整分接頭的變壓器，其切換裝置在不能適應(yīng)頻繁操作要求時(shí)，應(yīng)限制動(dòng)作的次數(shù)。1.改變變壓器變比調(diào)壓降壓變壓器降壓變壓器電壓管理和調(diào)壓方法最大負(fù)荷及最小負(fù)荷情況下：在停電條件下

電壓管理和調(diào)壓方法最大負(fù)荷及最小負(fù)荷情況下：在停電條件下例9-1某降壓變電站有一臺(tái)變比KT＝(110+2×2.5％)kV／11kV的變壓器，歸算到高壓側(cè)的變壓器阻抗為ZT＝(2.44+j40)Ω，最大負(fù)荷時(shí)流入變壓器的功率為Smax=（28十j14)MV˙

A，最小負(fù)荷時(shí)為Smin=(10+j6)MV˙

A。最大負(fù)荷時(shí)，高壓側(cè)母線(xiàn)電壓為113kV。最小負(fù)荷時(shí)為115kV，低壓側(cè)母線(xiàn)電壓允許變化范圍為l0~11kv．試選擇變壓器分接頭。例9-1某降壓變電站有一臺(tái)變比KT＝(110+2×2.取平均值選擇最接近的分接頭電壓115.5kV，即110+5%的分接頭。按所選分接頭校驗(yàn)低壓母線(xiàn)的實(shí)際電壓有上述電壓均未超出允許電壓范圍10~11kV，課件所選分接頭能滿(mǎn)足調(diào)壓要求。取平均值選擇最接近的分接頭電壓115.5kV，即110+5%電壓管理和調(diào)壓方法升壓變壓器電壓管理和調(diào)壓方法升壓變壓器電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法三繞組降壓變壓器

看成兩個(gè)雙繞組變壓器的并聯(lián)。在求得三繞組變壓器的功率分布以后，先從高壓繞組對(duì)低壓繞組入手，選擇高壓方抽頭以滿(mǎn)足低壓方電壓要求。然后固定高壓方抽頭，考慮高壓繞組對(duì)中壓繞組情況；選擇中壓方抽頭滿(mǎn)足中壓方的電壓要求。

電壓管理和調(diào)壓方法三繞組降壓變壓器電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法[例]變壓器抽頭為要求10KV、35KV母線(xiàn)逆調(diào)壓，即5％，0％。試選擇抽頭電壓管理和調(diào)壓方法[例]變壓器抽頭為要求10KV、35KV電壓管理和調(diào)壓方法在最大負(fù)荷情況下，各繞組電壓損耗計(jì)算如下：變壓器中點(diǎn)電壓

電壓管理和調(diào)壓方法在最大負(fù)荷情況下，各繞組電壓損耗計(jì)算如下：電壓管理和調(diào)壓方法中壓母線(xiàn)電壓

低壓母線(xiàn)電壓

電壓管理和調(diào)壓方法中壓母線(xiàn)電壓低壓母線(xiàn)電壓電壓管理和調(diào)壓方法在最小負(fù)荷情況下：

電壓管理和調(diào)壓方法在最小負(fù)荷情況下：電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法電壓管理和調(diào)壓方法在最大、最小負(fù)荷下，根據(jù)低壓側(cè)逆調(diào)壓（5％，0％）的要求選擇高壓方的抽頭：

選標(biāo)準(zhǔn)抽頭110-2.5％，即為107.25KV選標(biāo)準(zhǔn)抽頭110+3*2.5％，即118.25KV電壓管理和調(diào)壓方法在最大、最小負(fù)荷下，根據(jù)低壓側(cè)逆調(diào)壓（5％電壓管理和調(diào)壓方法固定高壓方抽頭，按中壓方逆調(diào)壓要求，選擇中壓方抽頭：

選標(biāo)準(zhǔn)抽頭38.5-5％，即為36.57KV選標(biāo)準(zhǔn)抽頭38.5-5％，即為36.57KV還應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)抽頭，對(duì)中、低母線(xiàn)電壓進(jìn)行校核。

電壓管理和調(diào)壓方法固定高壓方抽頭，按中壓方逆調(diào)壓要求，選擇中電壓管理和調(diào)壓方法改變發(fā)電機(jī)及調(diào)相機(jī)勵(lì)磁調(diào)壓改變發(fā)電機(jī)及調(diào)相機(jī)的勵(lì)磁電流，可以改變它們的內(nèi)電勢(shì)，從而調(diào)整母線(xiàn)電壓。利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓范圍為發(fā)電機(jī)額定電壓的5％。

調(diào)相機(jī)調(diào)壓屬于改變網(wǎng)絡(luò)無(wú)功功率分布進(jìn)行調(diào)壓的方法。即利用調(diào)相機(jī)的容量就地補(bǔ)償負(fù)荷所需的無(wú)功功率，因而改變了線(xiàn)路輸送的無(wú)功功率。從而調(diào)節(jié)了樞紐站母線(xiàn)的電壓。

電壓管理和調(diào)壓方法改變發(fā)電機(jī)及調(diào)相機(jī)勵(lì)磁調(diào)壓電壓管理和調(diào)壓方法補(bǔ)償前補(bǔ)償后折合到高壓側(cè)的低壓方希望電壓，低壓方希望電壓Urc電壓管理和調(diào)壓方法補(bǔ)償前補(bǔ)償后折合到高壓側(cè)的低壓方希望電壓電壓管理和調(diào)壓方法現(xiàn)以下標(biāo)M、m分別表示最大負(fù)荷及最小負(fù)荷情況，設(shè)調(diào)相機(jī)欠激容量為過(guò)激容量之半。

電壓管理和調(diào)壓方法現(xiàn)以下標(biāo)M、m分別表示最大負(fù)荷及最小負(fù)荷情電壓管理和調(diào)壓方法由上式可以確定K值，由此確定高壓方抽頭，再確定調(diào)相機(jī)的容量

電壓管理和調(diào)壓方法由上式可以確定K值，由此確定高壓方抽頭，電壓管理和調(diào)壓方法投切電容器組調(diào)壓

在最小負(fù)荷時(shí)，切除全部電容器；而按最大負(fù)荷時(shí)的調(diào)壓要求確定電容器的容量。在最小負(fù)荷時(shí)選擇變壓器變比

電壓管理和調(diào)壓方法投切電容器組調(diào)壓電壓管理和調(diào)壓方法[例11-4]Us保持116KV，Urc維持10.5KV。試確定負(fù)荷端應(yīng)裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備容量（a)電容器（b）同步調(diào)相機(jī)

電壓管理和調(diào)壓方法[例11-4]Us保持116KV，Urc維電壓管理和調(diào)壓方法歸算到高壓側(cè)母線(xiàn)

電壓管理和調(diào)壓方法歸算到高壓側(cè)母線(xiàn)電壓管理和調(diào)壓方法（a）采用靜電電容器最小負(fù)荷時(shí)，選用額定抽頭110KV最大負(fù)荷時(shí)，電容器容量的決定與校驗(yàn)