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第六章 电力系统无功功率的平衡和电压调整 6.1 电压调整的必要性 6.2 电力系统中无功功率的平衡 6.3 电力系统的电压管理 6.4 电力系统的几种调压措施 6.5 电力线路导线截面的选择 ２.电力系统的无功损耗： 电力线路无功损耗 　　　　　　 变压器无功损耗 区域性发电厂和枢纽变电所的高压母线 枢纽变电所二次母线 有大量地方负荷的发电厂母线 城市直降变电所二次母线 6.4 电力系统的几种调压方式 一、改变发电机端电压调压 负荷增大时，会造成用户端电压降低，此时增加发电机励磁电流以提高发电机电压；负荷降低时，减小发电机励磁电流，以降低发电机电压——逆调压 主要适用于发电厂不经升压直接供电的小型电力系统，供电线路不长，线路上电压损耗不大，基本可以满足负荷点要求的电压质量。 1.树干式线路电压损失计算 各负荷点的负荷功率——用p、q表示； 各段干线的功率 ——用P、Q表示； 各段线路的长度、电阻和电抗——分别用l、r和x表示； 各负荷到电源之间的干线长度、电阻和电抗——分别用L、R和X表示。 图6-22中： 五、按允许电压损耗选择导线截面 在地方电力网中，电力线路导线截面一般是按容许电压损耗来选择的。 若忽略各段线路的功率损耗，则每段干线的功率可用各支线的负荷功率表示，即 l1段： l2段： l3段： 各线干段的电压损失为: l1段： l2段： l3段： 图6-22 树干式线路电压损失计算图 n段干线的总电压损失为各段干线的电压损失之和，即 若将各干线段的负荷用各支线负荷表示，则上式可写成： 装设无功补偿容量QC后，电压由U2提高到U2C，则 按照补偿前后U1不变的假设，则有 第二项很小 如果降压变压器的变比 补偿后其低压侧实际电压为U’2C 则 1、选用并联电容器 电容器只能发出无功功率提高电压，不能吸收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出。 ① 最小负荷方式运行时，按无补偿情况计算变压器分接头电压，选择标准分接头，确定其变比 设最小负荷时低压侧归算到高压侧的电压为U2min，低压侧要求的电压为 则高压侧分接头电压 （6-20） ③ 校验实际电压是否满足要求 选择最接近U1tmin的标准分接头电压为U1t，则实际变比为 ② 按最大负荷计算无补偿时低压侧归算到高压侧的电压U2max，若最大负荷时低压侧应保持的电压为 ，依式6-20，应装设的无功补偿容量 （6-22） 2、选用同期调相机 调相机在最大负荷时可以过励运行，作为无功电源发出额定容量的无功；在最小负荷可以欠励磁运行，作为无功负载从系统吸取其额定容量50%～65%的无功功率 同步调相机容量选择 ① 最大负荷过励运行时的调相机容量 ② 最小负荷欠励运行时调相机的容量 最小负荷时变压器低压侧要求保持的电压 最小负荷无补偿时变压器低压侧归算到高压侧的电压 ③ 联立上两式，解出变比k ④ 按计算变比确定分接头电压Ut 选择最接近Ut的标准分接头U1t，则实际变比为 ⑤ 计算调相机容量：将k0值带入(6-22) 四、改变电力网参数调压—串联电容器 分析电压损耗公式 当输送功率不变时，改变电力网参数R和X也能改变电压损耗达到调压目的。 改变网络参数常用方法有： 按允许电压损耗选择合适的导线截面； 在高压电力网中串联电容器以容抗补偿线路的感抗等—最常用 【例6.3】 1、串联电容器调压 如图，设串联电容器前线路末端电压U2，则电压损耗 串联电容器后末端电压为U2C 末端电压提高量为 串联电容的容抗 串联电容的补偿容量 实际系统中三相电容器组的总容量 实际系统中串联电容器是若干个标准电容器串、并联组成的，设每相电容器的串联个数为n，并联个数为m n m 设每个所选电容器 IC 额定容量—QNC 额定电压—UNC 额定电流—INC 额定容抗—XNC 则每个电容器额定电压和额定电流应满足 通过电容器组的最大工作电流 式中m、n应取稍大于计算值的正整数 三相电容器组的实际容量为 串联电容器安装的一般原则是应使沿电力线路的电压分布尽可能均匀，且各负荷点的电压都在允许范围内。 当负荷集中在线路末端时，电容器应串联在末端；当沿线路有多个负荷时，可将电容串接在补偿前产生二分之一线路电压损耗处（见图6-11）。 补偿度—用来衡量串联电容补偿性能 kc1，欠补偿； kc1，过补偿； kc=1全补偿 若串联电容主要用于低压电网调压，通常采用过补偿或全补偿；若主要用于提高电力网的输送容量和稳定性，通