电压和无功调整.pptVIP

电力系统中的有功功率电源是集中在各类发电厂中的发电机；无功功率电源除发电机外，还有电容器、调相机和静止补偿器等，分散在各变电所。 供应有功功率和电能必须消耗能源，但无功功率电源一旦设置后，就可随时使用而不再有其他经常耗费。 系统中无功功率损耗远大于有功功率损耗。 正常稳态运行时，全系统频率相同，频率调整集中在发电厂，调频手段只有调整原动机功率一种。电压水平则全系统各点不同，而且，电压调整可分散进行，调压手段也多种多样。 无功功率应避免长距离输送而要就地平衡。以上原因使电力系统的无功功率和电压调整与有功功率和电压调整有很大不同。 5 高压输电线路的充电功率 高压输电线路,特别是分裂导线,其充电功率相当可观,是电力系统固有的无功功率电源. 无功不足应采取的措施 电力系统的无功功率平衡应分别按正常运行时的最大和最小负荷进行计算。 经过无功功率平衡计算发现无功功率不足时，可以采取的措施有： (1)要求各类用户将负荷的功率因数提高到现行规程规定的数值。 (2)挖掘系统的无功潜力。例如将系统中暂时闲置的发电机改作调相机运行；动员用户的同步电动机过励磁运行等。 (3)根据无功平衡的需要，增添必要的无功补偿容量，并按无功功率就地平衡的原则进行补偿容量的分配。小容量的、分散的无功补偿可采用静电容电器；大容量的、配置在系统中枢点的无功补偿则宜采用同步调相机或静止补偿器。 2．电压偏移的影响  （1）电压偏移，效率下降，经济性变差。 （2）电压过高，照明设备寿命下降，影响绝缘。 （3）电压过低，电机发热。 （4）系统电压崩溃。 35kV及以上电压供电负荷: ±5% 10kV及以下电压供电负荷: ±7% 低压照明负荷: +5%~-10% 农村电网: +7.5%~-10% 1.纵向调压变压器 2.横向调压变压器 3.混合型调压变压器 第六节 电力系统无功功率的最优分配 一、无功负荷的最优分配 1、等网损微增率准则 无功经济分布的目标：在有功负荷分布已确定的前提下，调整无功电源之间的负荷分布，使有功网损达到最小。 网络的有功网损可表示为节点注入功率的函数 无功负荷经济分配的数学表达 约束条件： 目标函数PL最小： 用拉格朗日乘数法求解 构造拉格朗日函数 分别对QGi和λ求导并令其等于0 由上式可得无功功率经济分配的条件 有功网损对无功电源的微增率 无功网损对无功电源的微增率 无功网损修正系数 例5－8 （1）调节发电机励磁电流以改变发电机机端电压VG； （2）改变变压器的变比k1、k2； （3）改变功率分布P+jQ（主要是Q），使电压损耗△V 变化； （4）改变网络参数R+jX（主要是X），改变电压损耗 △V。 电压调整的措施： 一．改变发电机端电压调压 图5-16 多级变压供电系统的电压损耗分布 根据运行情况调节励磁电流来改变机端电压。适合于由孤立发电厂不经升压直接供电的小型电力网。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。 第四节 利用发电机和变压器调压 15%~35% 改变变压器的变比调压实际上就是根据调压要求适当选择分接头。 二、变压器分接头的选择 1．降压变压器分接头的选择 图5-17 降压变压器 k =V1t/V2N 根据V1t.av值可选择一个与它最接近的分接头。然后根据所选取的分接头校验最大负荷和最小负荷时低压母线上的实际电压是否满足要求。 最大运方 平均 最小运方 例5-2 k =V1t/V2N 图5-18 升压变压器 2．升压变压器分接头的选择 选择升压变压器分接头的方法与选择降压变压器的基本相同。 例5－3例5－4 有载调压变压器可以在带负荷的条件下切换分接头而且调节范围也比较大，一般在15%以上。 目前我国暂定，110kV级的调压变压器有7个分接头，即VN±3×2.5%；220kV级的有9个分接头即VN±4×2.0%。 采用有载调压变压器时，可以根据最大负荷算得的V1tmax值和最小负荷算得的V1tmin 分别选择各自合适的分接头。这样就能缩小次级电压的变化幅度，甚至改变电压变化的趋势。 三、有载调压变压器 例5－5 四、加压调压变压器 图 5－19 加压调压变压器 1－主变压器；2－加压调压变压器； 3－电源变压器；4－串联变压器 串联变压器4的次级绕组串联在主变压器1的引出线上，作为加压绕组。这相当于在线路上串联了一个附加电势。改变附加电势的大小和相位就可以改变线路上电压的大小和相位。 通常把附加电势的相位与线路电压的相位相同的变压器称为纵向调压变压器，把附加电势与线路电压有90°相位差的变压器称为横向调压变压器，把附加电势与线