第六章电力系统无功功率和电压调整.pptVIP

第1页，共26页，星期日，2025年，2月5日电压偏移过大对电力系统本身以及用电设备会带来不良的影响。（1）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）系统电压崩溃不可能使所有节点电压都保持为额定值。电力系统一般规定一个电压偏移的最大允许范围.一、电压调整的必要性第2页，共26页，星期日，2025年，2月5日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%我国规定的允许电压偏移第3页，共26页，星期日，2025年，2月5日图6-1等值电路和相量图二、无功功率和电压的关系例:隐极机经过一段线路向负荷供电第4页，共26页，星期日，2025年，2月5日当P为一定值时，得第5页，共26页，星期日，2025年，2月5日应该力求实现在额定电压下的系统无功功率平衡。图6-2无功平衡与电压水平负荷无功发电机无功第6页，共26页，星期日，2025年，2月5日三、无功功率电源电力系统的无功功率电源有发电机、同步调相机、静电电容器及静止补偿器，后三种装置又称为无功补偿装置。1.发电机发电机在额定状态下运行时，可发出无功功率：第7页，共26页，星期日，2025年，2月5日2.同步调相机同步调相机相当于空载运行的同步电动机。在过励磁运行时，它向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用，能提高系统电压；在欠励磁运行时（欠励磁最大容量只有过励磁容量的（50%～65%）)，它从系统吸取感性无功功率而起无功负荷作用，可降低系统电压。它能根据装设地点电压的数值平滑改变输出（或吸取）的无功功率，进行电压调节。因而调节性能较好。第8页，共26页，星期日，2025年，2月5日缺点：同步调相机是旋转机械，运行维护比较复杂；有功功率损耗较大，在满负荷时约为额定容量的(1.5~5)%，容量越小，百分值越大；小容量的调相机每kVA容量的投资费用也较大。故同步调相机宜大容量集中使用，容量小于5MVA的一般不装设。同步调相机常安装在枢纽变电所。第9页，共26页，星期日，2025年，2月5日静电电容器可按三角形和星形接法连接在变电所母线上。它供给的无功功率QC值与所在节点电压的平方成正比，即缺点：电容器的无功功率调节性能比较差。优点：静电电容器的装设容量可大可小，既可集中使用，又可以分散安装。且电容器每单位容量的投资费用较小，运行时功率损耗亦较小，维护也较方便。QC=V2/XC3.静电电容器第10页，共26页，星期日，2025年，2月5日静止补偿器由静电电容器与电抗器并联组成电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，两者结合起来，再配以适当的调节装置，就能够平滑地改变输出（或吸收）的无功功率。4.静止补偿器第11页，共26页，星期日，2025年，2月5日图6-5静止无功补偿器的原理图(a)可控饱和电抗器型；(b)自饱和电抗器型；(c)可控硅控制电抗器型；(d)可控硅控制电抗器和可控硅投切电容器组合型第12页，共26页，星期日，2025年，2月5日四、无功功率平衡电力系统无功功率平衡的基本要求：系统中的无功电源可以发出的无功功率应该大于或至少等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗。Qres0表示系统中无功功率可以平衡且有适量的备用；Qres0表示系统中无功功率不足，应考虑加设无功补偿装置。第13页，共26页，星期日，2025年，2月5日五、电力系统的电压调整1．造成电压偏移的原因（1）设备及线路压降（2）负荷波动（3）运行方式改变（4）无功不足或过剩一、电力系统电压偏移的原因及影响第14页，共26页，星期日，2025年，2月5日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。第15页，共26页，星期日，2025年，2月5日图6-6“电压崩溃”现象第16页，共26页，星期日，2025年，2月5日六、中枢点的电压管理电压中枢点：指那些能够反映和控制整个系统电压水平的节点（母线）。1．电压中枢点的选择（1）大型发电厂的高压母线；（2）枢纽变电所的二次母线；（3）有大量地方性负荷的发电厂母线。一般可选择下列母线作为电压中枢