電力系統(tǒng)無(wú)功功率以及電壓調(diào)整.ppt

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電力系統(tǒng)無(wú)功功率和電壓調(diào)整 5 1電壓調(diào)整的一般概念5 2電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡5 3電力系統(tǒng)中樞點(diǎn)的電壓管理5 4電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整5 5頻率調(diào)整與電壓調(diào)整的關(guān)系 5 1 1電壓調(diào)整的必要性電壓偏移過(guò)大對(duì)電力系統(tǒng)本身及用電設(shè)備會(huì)帶來(lái)不良影響 1 工作效率和壽命下降 白熾燈對(duì)電壓變化最為敏感 5 1電壓調(diào)整的一般概念 2 電壓過(guò)高 電氣設(shè)備絕緣受損 變壓器 電動(dòng)機(jī)鐵芯飽和 鐵芯損耗增大 溫度升高 壽命縮短 3 電壓過(guò)低 異步電機(jī)轉(zhuǎn)速下降 影響產(chǎn)品質(zhì)量 電機(jī)電流增加 電機(jī)發(fā)熱 效率降低 4 電爐的有功功率與電壓平方成正比 電壓過(guò)低 增加冶煉時(shí)間 影響產(chǎn)量 5 1 1電壓調(diào)整的必要性 5 1電壓調(diào)整的一般概念 5 1電壓調(diào)整的一般概念 系統(tǒng)無(wú)功功率不足 電壓水平低下時(shí) 某些樞紐變電所母線電壓在微小擾動(dòng)下會(huì)迅速大幅度下降 產(chǎn)生電壓崩潰 從而導(dǎo)致電廠之間失步 系統(tǒng)瓦解 大面積停電的災(zāi)難性事故 5 系統(tǒng)電壓降低 發(fā)電機(jī)定子電流將因其功率角的增大而增大 增大到額定值后 使發(fā)電機(jī)過(guò)熱 不得不降低出力 6 系統(tǒng)電壓過(guò)低會(huì)使電網(wǎng)的電壓損耗和功率損耗增加 影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 過(guò)低的電壓甚至嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性 電壓崩潰 現(xiàn)象 5 1 2電力系統(tǒng)允許的電壓偏移電力系統(tǒng)運(yùn)行中 不可能也沒(méi)有必要使所有節(jié)點(diǎn)電壓或某一節(jié)點(diǎn)電壓都保持為額定值 1 設(shè)備及線路壓降 不可能所有節(jié)點(diǎn)電壓都保持額定值 2 負(fù)荷不斷波動(dòng) 導(dǎo)致壓降不斷變化 3 運(yùn)行方式改變 負(fù)荷變化 設(shè)備檢修 故障退出 接線方式的改變等 功率分布改變 從而電壓改變 5 1電壓調(diào)整的一般概念 圖5 1沿線路各點(diǎn)電壓的變化 5 1 2電力系統(tǒng)允許的電壓偏移電力系統(tǒng)一般規(guī)定電壓偏移的最大允許范圍 我國(guó)規(guī)定的各類用戶的允許電壓偏移在正常狀況下為35kV及以上電壓供電負(fù)荷 5 10kV及以下電壓供電負(fù)荷 7 低壓照明負(fù)荷 5 10 農(nóng)村電網(wǎng) 7 5 10 在事故情況下 允許再增加5 但正偏移最大不能超過(guò)10 5 1電壓調(diào)整的一般概念 第二節(jié)電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡 電壓是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo) 電力系統(tǒng)的運(yùn)行電壓水平取決于無(wú)功功率的平衡 系統(tǒng)中各種無(wú)功電源的無(wú)功出力應(yīng)能滿足系統(tǒng)負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)損耗在額定電壓下對(duì)無(wú)功功率的需求 否則電壓就會(huì)偏離額定值 1 無(wú)功功率負(fù)荷 5 2 1無(wú)功功率負(fù)荷和無(wú)功功率損耗 異步電動(dòng)機(jī) 圖5 2異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)化等值電路 jX 電壓下降 轉(zhuǎn)差增大 定子電流增大 圖5 3異步電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功率與端電壓的關(guān)系 受載系數(shù) 實(shí)際負(fù)載和額定負(fù)載之比 結(jié)論 在額定電壓附近 電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功率隨電壓的升降而增減 1 無(wú)功功率負(fù)荷 異步電動(dòng)機(jī) 2 變壓器的無(wú)功損耗 假定一臺(tái)變壓器的空載電流I0 2 5 短路電壓VS 10 5 在額定滿載下運(yùn)行時(shí) 無(wú)功功率的消耗將達(dá)額定容量的13 如果從電源到用戶需要經(jīng)過(guò)好幾級(jí)變壓 則變壓器中無(wú)功功率損耗的數(shù)值是相當(dāng)可觀的 3 輸電線路的無(wú)功損耗 圖5 4輸電線路的 型等值電路 線路的無(wú)功總損耗為 一般情況下 35kV及以下系統(tǒng)消耗無(wú)功功率 110kV及以上系統(tǒng) 輕載或空載時(shí) 成為無(wú)功電源 傳輸功率較大時(shí) 消耗無(wú)功功率 3 輸電線路的無(wú)功損耗 5 2 2無(wú)功功率電源電力系統(tǒng)的無(wú)功功率電源有發(fā)電機(jī) 同步調(diào)相機(jī) 靜電電容器及靜止補(bǔ)償器 后三種裝置又稱為無(wú)功補(bǔ)償裝置 1 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí) 可發(fā)出無(wú)功功率 發(fā)電機(jī)在非額定功率因數(shù)下運(yùn)行時(shí)可能發(fā)出的無(wú)功功率 1 發(fā)電機(jī) 1 當(dāng)發(fā)電機(jī)低于額定功率因數(shù)運(yùn)行時(shí) 能增加輸出的無(wú)功功率 但發(fā)電機(jī)的視在功率因取決于勵(lì)磁電流不超過(guò)額定值的條件 將低于其額定值 2 當(dāng)發(fā)電機(jī)高于額定功率因數(shù)運(yùn)行時(shí) 勵(lì)磁電流不再是限制條件 原動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率又成了限制條件 3 發(fā)電機(jī)只有在額定電壓 額定電流和額定功率因數(shù) 即運(yùn)行點(diǎn)C 下運(yùn)行時(shí)視在功率才能達(dá)到額定值 使其容量得到最充分的利用 2 同步調(diào)相機(jī)同步調(diào)相機(jī)相當(dāng)于空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī) 1 優(yōu)點(diǎn) 在過(guò)勵(lì)磁運(yùn)行時(shí) 它向系統(tǒng)供給感性無(wú)功功率而起無(wú)功電源的作用 能提高系統(tǒng)電壓 在欠勵(lì)磁運(yùn)行時(shí) 欠勵(lì)磁最大容量只有過(guò)勵(lì)磁容量的 50 65 它從系統(tǒng)吸取感性無(wú)功功率而起無(wú)功負(fù)荷作用 可降低系統(tǒng)電壓 因而 它能根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)電壓的數(shù)值平滑改變輸出 或吸取 的無(wú)功功率 進(jìn)行電壓調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)性能較好 2 缺點(diǎn) 同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械 運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜 有功功率損耗較大 在滿負(fù)荷時(shí)約為額定容量的 1 5 5 容量越小 百分值越大 小容量的調(diào)相機(jī)每kVA容量的投資費(fèi)用較大 故同步調(diào)相機(jī)宜大容量集中使用 容量小于5MVA的一般不裝設(shè) 同步調(diào)相機(jī)常安裝在樞紐變電所 2 同步調(diào)相機(jī) 靜電電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上 它供給的無(wú)功功率QC值與所在節(jié)點(diǎn)電壓的平方成正比 即 缺點(diǎn) 電容器的無(wú)功功率調(diào)節(jié)性能比較差 優(yōu)點(diǎn) 靜電電容器的裝設(shè)容量可大可小 既可集中使用 又可以分散安裝 且電容器每單位容量的投資費(fèi)用較小 運(yùn)行時(shí)功率損耗亦較小 維護(hù)也較方便 QC V2 XC 3 靜電電容器 靜止補(bǔ)償器由靜電電容器與電抗器并聯(lián)組成 電容器可發(fā)出無(wú)功功率 電抗器可吸收無(wú)功功率 兩者結(jié)合起來(lái) 再配以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置 就能夠平滑地改變輸出 或吸收 的無(wú)功功率 4 靜止無(wú)功補(bǔ)償器 SVC SVC仍然和電容一樣 存在當(dāng)系統(tǒng)電壓越低時(shí)反而提供感性無(wú)功功率越少的特點(diǎn) 4 靜止無(wú)功補(bǔ)償器 SVC 5 靜止無(wú)功發(fā)生器 SVG SVG的主體是一個(gè)電壓源型逆變器 將電容上的直流電壓轉(zhuǎn)變成為與系統(tǒng)電壓同步的三相交流電壓 逆變器的交流側(cè)通過(guò)變壓器或電抗器并入系統(tǒng) 控制逆變器的輸出電壓 可以靈活地改變SVG的運(yùn)行工況 使其處于容性負(fù)荷 感性負(fù)荷或零負(fù)荷 5 靜止無(wú)功發(fā)生器 SVG SVG的優(yōu)點(diǎn) 響應(yīng)速度快 運(yùn)行范圍寬 諧波電流含量少 尤其重要的是 電壓較低時(shí)仍可向系統(tǒng)注入較大的無(wú)功 5 2 3無(wú)功功率平衡電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡的基本要求 系統(tǒng)中的無(wú)功電源可以發(fā)出的無(wú)功功率應(yīng)該大于或至少等于負(fù)荷所需的無(wú)功功率和網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)功損耗 Qres 0表示系統(tǒng)中無(wú)功功率可以平衡且有適量的備用 Qres 0表示系統(tǒng)中無(wú)功功率不足 應(yīng)考慮加設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置 無(wú)功不足應(yīng)采取的措施 1 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 要求各類用戶將負(fù)荷的功率因數(shù)提高到現(xiàn)行規(guī)程規(guī)定的數(shù)值 2 挖掘潛力 挖掘系統(tǒng)的無(wú)功潛力 例如將系統(tǒng)中暫時(shí)閑置的發(fā)電機(jī)改作調(diào)相機(jī)運(yùn)行 動(dòng)員用戶的同步電動(dòng)機(jī)過(guò)勵(lì)磁運(yùn)行等 3 無(wú)功補(bǔ)償 根據(jù)無(wú)功平衡的需要 增添必要的無(wú)功補(bǔ)償容量 并按無(wú)功功率就地平衡的原則進(jìn)行補(bǔ)償容量的分配 小容量的 分散的無(wú)功補(bǔ)償可采用靜電容電器 大容量的 配置在系統(tǒng)中樞點(diǎn)的無(wú)功補(bǔ)償則宜采用同步調(diào)相機(jī)或靜止補(bǔ)償器 SVC 或靜止無(wú)功發(fā)生器 SVG 圖5 10等值電路和相量圖 QGC QLD QL 5 2 4無(wú)功功率平衡和電壓水平的關(guān)系問(wèn)題 在什么樣的電壓水平下實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率平衡 例 隱極機(jī)經(jīng)過(guò)一段線路向負(fù)荷供電 當(dāng)P為一定值時(shí) 得 5 2 4無(wú)功功率平衡和電壓水平的關(guān)系 應(yīng)該力求實(shí)現(xiàn)在額定電壓下的系統(tǒng)無(wú)功功率平衡 圖5 11無(wú)功平衡與電壓水平 例5 1 異步電機(jī)無(wú)功 發(fā)電機(jī)無(wú)功 5 2 4無(wú)功功率平衡和電壓水平的關(guān)系 5 3電力系統(tǒng)中樞點(diǎn)的電壓管理 電壓中樞點(diǎn) 指那些能夠反映和控制整個(gè)系統(tǒng)電壓水平的節(jié)點(diǎn) 母線 5 3 1電壓中樞點(diǎn)的選擇 1 大型發(fā)電廠的高壓母線 2 樞紐變電所的二次母線 3 有大量地方性負(fù)荷的發(fā)電廠母線 一般可選擇下列母線作為電壓中樞點(diǎn) 運(yùn)行人員監(jiān)視中樞點(diǎn)電壓 將中樞點(diǎn)電壓控制調(diào)整在允許的電壓偏移范圍內(nèi) 5 3電力系統(tǒng)中樞點(diǎn)的電壓管理 5 3 2中樞點(diǎn)電壓允許變化范圍 圖5 17負(fù)荷電壓與中樞點(diǎn)電壓 中樞點(diǎn)i的電壓滿足Vimin Vi Vimax 中樞點(diǎn)i的最低電壓Vimin等于在地區(qū)負(fù)荷最大時(shí)某用戶允許的最低電壓Vmin加上到中樞點(diǎn)的電壓損耗 Vmax 中樞點(diǎn)i的最高電壓Vimax等于地區(qū)負(fù)荷最小時(shí)某用戶允許的最高電壓Vmax加上到中樞點(diǎn)的電壓損耗 Vmin 5 3 2中樞點(diǎn)電壓允許變化范圍 簡(jiǎn)單電力網(wǎng)電壓損耗 例 只滿足i節(jié)點(diǎn)負(fù)荷時(shí) 中樞點(diǎn)電壓VO應(yīng)維持的電壓為 只滿足j節(jié)點(diǎn)負(fù)荷時(shí) 中樞點(diǎn)電壓VO應(yīng)維持的電壓為 同時(shí)考慮i j兩個(gè)負(fù)荷對(duì)O點(diǎn)的要求 可得出O點(diǎn)電壓的變化范圍 圖5 19中樞點(diǎn)O電壓容許變化范圍 a 中樞點(diǎn)O到i及j變電所的電壓損耗不大時(shí)的電壓變化范圍 b 中樞點(diǎn)O到i及j變電所的電壓損耗相差較大時(shí)的電壓變化范圍 5 3 3中樞點(diǎn)電壓調(diào)整的方式在無(wú)法精確確定中樞點(diǎn)電壓控制范圍時(shí) 可對(duì)中樞點(diǎn)電壓調(diào)整方式提出原則性要求 以確定一個(gè)大致的電壓變化范圍 這種確定電壓調(diào)整范圍的方式成為電壓調(diào)整方式 中樞點(diǎn)電壓調(diào)整方式一般分為三類 逆調(diào)壓 順調(diào)壓和常調(diào)壓 1 逆調(diào)壓最大負(fù)荷時(shí)升高電壓 但不超過(guò)線路額定電壓的105 即1 05VN 最小負(fù)荷時(shí)降低電壓 但不低于線路的額定電壓 即1 0VN 最大負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓低一些 但不低于線路額定電壓的2 5 即1 025VN 最小負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓高一些 但不超過(guò)線路額定電壓的7 5 即1 075VN 3 常調(diào)壓電壓保持在較線路額定電壓高2 5 的數(shù)值 即 1 02 1 05 VN 不隨負(fù)荷變化來(lái)調(diào)整中樞點(diǎn)的電壓 2 順調(diào)壓 逆調(diào)壓方式要求最高 實(shí)現(xiàn)較難 常調(diào)壓次之 順調(diào)壓較容易實(shí)現(xiàn) 5 4電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整5 4 1電壓調(diào)整的基本原理 電力系統(tǒng)電壓調(diào)整根據(jù)具體的調(diào)壓要求 在不同地點(diǎn)采取不同的調(diào)壓方法 1 調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流以改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓VG 2 改變變壓器的變比k1 k2 3 改變功率分布P jQ 主要是Q 使電壓損耗 V變化 4 改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)R jX 主要是X 改變電壓損耗 V 電壓調(diào)整的措施 5 4 1電壓調(diào)整的基本原理 圖5 19多級(jí)變壓供電系統(tǒng)的電壓損耗分布 根據(jù)運(yùn)行情況調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來(lái)改變機(jī)端電壓 逆調(diào)壓方式 進(jìn)行調(diào)壓的方法 適合于由孤立發(fā)電廠不經(jīng)升壓直接供電的小型電力網(wǎng) 在大型電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)調(diào)壓一般只作為一種輔助性的調(diào)壓措施 5 4 2改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)壓 15 35 改變變壓器的變比調(diào)壓實(shí)際上就是根據(jù)調(diào)壓要求選擇合適的分接頭 5 4 3改變變壓器變比調(diào)壓 1 降壓變壓器分接頭的選擇 圖5 20降壓變壓器 k V1t V2N 根據(jù)V1t av值可選擇一個(gè)與它最接近的分接頭 然后根據(jù)所選取的分接頭校驗(yàn)最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時(shí)低壓母線上的實(shí)際電壓是否滿足要求 最大運(yùn)方 平均 最小運(yùn)方 例5 2 k V1t V2N 1 降壓變壓器分接頭的選擇 2 升壓變壓器分接頭的選擇 選擇升壓變壓器分接頭的方法與選擇降壓變壓器的基本相同 例5 3例5 4 選擇發(fā)電廠中升壓變壓器的分接頭時(shí) 在最大和最小負(fù)荷下 要求發(fā)電機(jī)的端電壓不要超過(guò)規(guī)定的允許范圍 若在發(fā)電機(jī)端有地方負(fù)荷 則應(yīng)滿足地方負(fù)荷對(duì)發(fā)電機(jī)母線的調(diào)壓要求 一般采用逆調(diào)壓方式調(diào)壓 有載調(diào)壓變壓器可以在帶負(fù)荷的條件下切換分接頭而且調(diào)節(jié)范圍也比較大 一般在15 以上 目前我國(guó)暫定 110kV級(jí)的調(diào)壓變壓器有7個(gè)分接頭 即VN 3 2 5 220kV級(jí)的有9個(gè)分接頭即VN 4 2 0 采用有載調(diào)壓變壓器時(shí) 可以根據(jù)最大負(fù)荷算得的V1tmax值和最小負(fù)荷算得的V1tmin分別選擇各自合適的分接頭 這樣就能縮小次級(jí)電壓的變化幅度 甚至改變電壓變化的趨勢(shì) 5 4 4有載調(diào)壓變壓器 例5 5 5 4 4有載調(diào)壓變壓器 5 4 5加壓調(diào)壓變壓器 圖5 26加壓調(diào)壓變壓器1 主變壓器 2 加壓調(diào)壓變壓器3 電源變壓器 4 串聯(lián)變壓器 串聯(lián)變壓器4的次級(jí)繞組串聯(lián)在主變壓器1的引出線上 作為加壓繞組 這相當(dāng)于在線路上串聯(lián)了一個(gè)附加電勢(shì) 改變附加電勢(shì)的大小和相位就可以改變線路上電壓的大小和相位 縱向調(diào)壓變壓器 附加電勢(shì)的相位與線路電壓的相位相同 橫向調(diào)壓變壓器 附加電勢(shì)與線路電壓有90 相位差的變壓器 混合型調(diào)壓變壓器 附加電勢(shì)與線路電壓之間有不等于90 相位差的調(diào)壓變壓器 5 4 5加壓調(diào)壓變壓器 1 縱向調(diào)壓變壓器 2 橫向調(diào)壓變壓器 3 混合型調(diào)壓變壓器 加壓調(diào)壓變壓器和主變壓器配合使用 相當(dāng)于有載調(diào)壓變壓器 也可以單獨(dú)接在線路上使用 加壓調(diào)壓變壓器對(duì)于輻射形網(wǎng)絡(luò) 可以作為調(diào)壓設(shè)備 對(duì)于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)除起調(diào)壓作用外 還可以改變網(wǎng)絡(luò)中的功率分布 圖5 29環(huán)網(wǎng)中的加壓調(diào)壓變壓器 5 4 5加壓調(diào)壓變壓器 注意 只有當(dāng)系統(tǒng)無(wú)功功率電源容量充足時(shí) 用改變變壓器變比調(diào)壓才能奏效 圖5 30簡(jiǎn)單的電力系統(tǒng)圖 因此 當(dāng)系統(tǒng)無(wú)功功率不足時(shí) 首先應(yīng)裝設(shè)無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備 5 4 3改變變壓器變比調(diào)壓 5 4 6無(wú)功功率補(bǔ)償調(diào)壓 供電點(diǎn)電壓V1和負(fù)荷功率 jQ已給定 線路電容和變壓器的勵(lì)磁功率略去不計(jì) 且不計(jì)電壓降落的橫分量 圖5 31簡(jiǎn)單電力網(wǎng)的無(wú)功功率補(bǔ)償 討論按調(diào)壓要求選擇無(wú)功功率補(bǔ)償容量的問(wèn)題 在V2電壓要求已知的情況下 求無(wú)功補(bǔ)償容量 補(bǔ)償前 補(bǔ)償后 如果補(bǔ)償前后V1保持不變 則有 歸算到高壓側(cè)的變電所低壓側(cè)電壓 5 4 6無(wú)功功率補(bǔ)償調(diào)壓 由上式可解得 忽略第二項(xiàng) 調(diào)壓要求 5 4 6無(wú)功功率補(bǔ)償調(diào)壓 由此可見(jiàn) 補(bǔ)償容量與調(diào)壓要求和降壓變壓器的變比選擇均有關(guān) 變比k的選擇原則 在滿足調(diào)壓的要求下 使無(wú)功補(bǔ)償容量為最小 無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的性能不同 選擇變比的條件也不相同 5 4 6無(wú)功功率補(bǔ)償調(diào)壓 1 補(bǔ)償設(shè)備為靜電電容器為了充分利用補(bǔ)償容量 在最大負(fù)荷時(shí)電容器應(yīng)全部投入 在最小荷時(shí)全部退出 步驟如下 1 根據(jù)調(diào)壓要求 按最小負(fù)荷時(shí)沒(méi)有補(bǔ)償?shù)那闆r確定變壓器的分接頭 于是 據(jù)此選擇分接頭V1t 確定變比 實(shí)際運(yùn)行電壓 2 按最大負(fù)荷時(shí)的調(diào)壓要求計(jì)算補(bǔ)償容量 3 根據(jù)算得的補(bǔ)償容量 從產(chǎn)品目錄中選擇合適的設(shè)備 4 根據(jù)確定的變比和選定的靜電電容器容量 校驗(yàn)實(shí)際的電壓變化 1 補(bǔ)償設(shè)備為靜電電容器 首先確定變比k 2 補(bǔ)償設(shè)備為同步調(diào)相機(jī) 最大負(fù)荷時(shí) 同步調(diào)相機(jī)容量為 最小負(fù)荷時(shí)調(diào)相機(jī)容量應(yīng)為 兩式相除 得 由此可解出 確定實(shí)際變比 據(jù)此確定分接頭電壓V1t 2 補(bǔ)償設(shè)備為同步調(diào)相機(jī) 在高壓電力網(wǎng)中 電抗遠(yuǎn)大于電阻 中無(wú)功功率引起的QX V分量就占很大的比重 在這種情況下 減少輸送無(wú)功功率可以產(chǎn)生比較顯著的調(diào)壓效果 反之 對(duì)截面不大的架空線路和所有電纜線路 用這種方法調(diào)壓就不合適 特別注意 例5 6 5 4 6無(wú)功功率補(bǔ)償調(diào)壓 5 4 7改變輸電線路參數(shù)調(diào)壓 未加串聯(lián)電容前 串聯(lián)了容抗XC后 線路串聯(lián)電容補(bǔ)償調(diào)壓 因此 根據(jù)線路末端電壓需要提高的數(shù)值 V Vc 就可求得需要補(bǔ)償?shù)碾娙萜鞯娜菘怪礨C 如何由電容器得到容抗值XC呢 代表了線路末端電壓的升高值 也就是調(diào)壓效果 5 4 7改變輸電線路參數(shù)調(diào)壓 如果每臺(tái)電容器的額定電流為INC 額定電壓為VNC 額定容量為QNC VNCINC 則可根據(jù)通過(guò)的最大負(fù)荷電流Icmax和所需的容抗值XC分別計(jì)算電容器串 并聯(lián)的臺(tái)數(shù)n m以及三相電容器的總?cè)萘縌C 確定線路上串聯(lián)接入的電容器的個(gè)數(shù) 并聯(lián)的組數(shù) 5 4 7改變輸電線路參數(shù)調(diào)壓 三相總共需要的電容器臺(tái)數(shù)為3mn 安裝時(shí) 全部電容器串 并聯(lián)后裝在絕緣平臺(tái)上 nVNC ICmaxXC mINC ICmax 5 4 7改變輸電線路參數(shù)調(diào)壓 圖5 38串聯(lián)電容補(bǔ)償前后的沿線電壓分布 a 負(fù)荷集中在線路末端 b 沿線路有若干個(gè)負(fù)荷 電容器安裝地點(diǎn)的選擇原則 使沿線電壓盡可能均勻 且負(fù)荷點(diǎn)電壓都在允許范圍內(nèi) 5 4 7改變輸電線路參數(shù)調(diào)壓 串聯(lián)電容器提升的末端電壓的數(shù)值QXC V 即調(diào)壓效果 隨無(wú)功負(fù)荷增大而增大 無(wú)功負(fù)荷的減小而減小 恰與調(diào)壓的要求一致 這是串聯(lián)電容器調(diào)壓的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn) 注意與并聯(lián)電容器補(bǔ)償?shù)膮^(qū)別 但對(duì)負(fù)荷功率因數(shù)高 cos 0 95 或?qū)Ь€截面小的線路 由于PR V分量的比重大 串聯(lián)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)壓效果就很小 5 4 7改變輸電線路參數(shù)調(diào)壓 補(bǔ)償度 補(bǔ)償所需的容抗值XC和被補(bǔ)償線路原來(lái)的感抗值XL之比 在配電網(wǎng)絡(luò)中以調(diào)壓為目的的串聯(lián)電容補(bǔ)償 其補(bǔ)償度常接近于1或大于1 kc XC XL 5 4 7改變輸電線路參數(shù)調(diào)壓 采用串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)奶厥鈫?wèn)題 串聯(lián)電容的過(guò)電壓 繼電保護(hù)的復(fù)雜化 次同步諧振以及引起電壓崩潰等 因此作為改善電壓質(zhì)量的措施 串聯(lián)電容器只用于110kV以下電壓等級(jí) 長(zhǎng)度特別大或有沖擊負(fù)荷的架空分支線路上 10kV及以下電壓的架空線路 由于RL XL很大 所以使用串聯(lián)電容補(bǔ)償是不經(jīng)濟(jì)和不合理的 220kV以上電壓等級(jí)的遠(yuǎn)距離輸電線路中采用串聯(lián)電容補(bǔ)償 其作用在于提高運(yùn)行穩(wěn)定性和輸電能力 5 4 7改變輸電線路參數(shù)調(diào)壓 5 4 8各種調(diào)壓措施的比較 1 發(fā)電機(jī)調(diào)壓多機(jī)系統(tǒng)中 勵(lì)磁調(diào)節(jié)引起機(jī)組間無(wú)功功率的改變 因受發(fā)電機(jī)出口電壓和無(wú)功出力的限制 以及無(wú)功功率的傳輸增加電壓損耗和電能損耗 其作為輔助調(diào)壓手段 2 變壓器分接頭調(diào)壓無(wú)功充足時(shí) 可以應(yīng)用普通變壓器 有載調(diào)壓變壓器 加壓調(diào)壓器 無(wú)功不足時(shí) 不宜使用 3 并聯(lián)補(bǔ)償和串聯(lián)電容補(bǔ)償 在QX V比較大的情況下 使用效果好 4 對(duì)于10kV以下系統(tǒng) 電阻比重大 通過(guò)按允許電壓損耗來(lái)選擇導(dǎo)線截面積解決電壓?jiǎn)栴} 5 超高壓系統(tǒng)并聯(lián)電抗器調(diào)壓 5 4 8各種調(diào)壓措施的比較 5 5頻率調(diào)整與電壓調(diào)整的關(guān)系 5 5 1頻率調(diào)整與電壓調(diào)整的比較 1 全系統(tǒng)頻率相同 頻率統(tǒng)一性 電壓局部性 2 從允許偏差看 允許的頻率偏差比電壓偏差要求嚴(yán)格 3 有功電源 發(fā)電機(jī) 無(wú)功電源 多種 5 5 2頻率調(diào)整與電壓調(diào)整的關(guān)系 1 系統(tǒng)頻率下降時(shí) 發(fā)電機(jī)發(fā)出的無(wú)功功率減小 變壓器和異步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁所需無(wú)功功率增加 繞組漏抗的無(wú)功損耗減小 線路對(duì)地電容的充電功率和電抗的無(wú)功損耗都要減小 總的來(lái)說(shuō) 頻率下降時(shí) 無(wú)功需求略有增加 反之 當(dāng)頻率上升時(shí) 無(wú)功需求略有減少 2 系統(tǒng)中電壓水平升高時(shí) 負(fù)荷所需有功功率增加 電網(wǎng)中的損耗略有減少 系統(tǒng)總的有功需求增加 反之 電壓水平下降時(shí) 系統(tǒng)總的有功需求下降 頻率會(huì)升高 當(dāng)系統(tǒng)中有功和無(wú)功同時(shí)不足引起頻率和電壓偏低時(shí) 首先應(yīng)解決有功平衡 使得頻率回升 有利于調(diào)壓