52电压调整的必要性

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1、5.2电压调整的必要性电压足衡觉电能质觉的又一重要指标，电力系统中的川电设备都足按照标准的额定电压设计制造的，因此用电没备工作在额定电压下，各项性能指标发挥得最好。5.2.1Hi压偏移对用Hi设备的影响当运行电灰偏离额定值较大时，技术经济指标就会恶化。电力系统的电和频率一样也需要经常调整。由于电压偏移过大时，会影响工农业生产产品的质》和产》，损坏设备，其至引起系统性的“电压崩溃”，造成火囬积停电。分别说明如下：白炽灯对电压变动的敏感性较人。如图5-5所示，电压偏低吋，其光通量、发电效率都降低，发光不足，影响人们的视力，电压偏

2、高时，里然光通量、发光效率增高，但灯泡寿命缩短。系统屮大呈使用异步电动机，其电磁转矩与端电压平方成正比，当电压过低时，正常运转的电动机可能会停转，带ffi载的电动机则讨能无法启动。异步电动机的电压特性如阁5-6所示，电压过低将导致电动机电流敁茗增火，使电动机绕组的温度升高，加速绝缘老化，严重时甚至可能烧毀电动机。如果电压超过额定电压过多吋，对电动机绝缘也是不利的。图5-5白炽灯特性曲线图5-6异步电动机的电压特性系统电压降低时，发电机的定子电流将因其功率角的增大而增大。如电流己达额定值，则电压降低后，将使K超过额定供。为使发

3、电机定子绕组不致过热，不得不减少发电机所发功率。相似地，系统电压降低后，也不得不减少变压器的负荷。发电厂厂用电中由电动机驱动的辅机，其机械转矩与转速的高次方成正比，电压降低滑差增大，转速降低，输出功率迅速减少，将影响汽轮、锅炉的工作，严重情况下将造成安全问题。电炉的有功功率是与电压的平方成正比的，炼钢厂中的电炉将因电压过低而影响治炼吋间，从而影响产量。系统电压过高将使所宥电气设备绝缘受损。而且，变器、电动机等的铁芯要饱和，铁芯损耗增大，温升将増加，寿命将缩短。变压器的运行电压偏低，若负载功率不变，致使输出电流增加，使绕组过热

4、。电压偏高，励磁电流增大，铁芯损失增加，温升增髙，严重情况下引起髙次谐波井振。由于局部地区无功不足，运行电压严熏低下，一些枢纽变电所在负荷的微小扰动下会出现电压大幅度下滑，以至失压，即所谓电压崩溃，则更是一种将导致系统解的灾难性事故。不仅电压偏移过大会影响工农业生产，电压的微小波动也会造成不良后果。例如，由于电压波动引起的灯光闪烁将使人疲劳。国外对此问题己研宄多年，图所示就足最近公布的人类视觉对电压波动的可感范围。由图可见，对2~18Hz的波动，人体非常敏感。相信这一问题在我国也将提上议事日程。另外，广泛使用的电子设备，对电

5、压质量要求更高，电压偏高将严熏降低管子的寿命，电压偏低，工作点不稳定，失真严重，甚至不能工作。一般规定卞点电灰偏移不超过电力网额定电压±5%。艽屮，220KV用户：-10°%〜+5°%;10KV及以下电压供电的用户：±7%;35KV及以上电压供电的用户：0〜10%。事故状况下，允许在上述数值基础上再增加5%，但正偏移最火不能超过+10%。在系统稳态运行过程中，由于系统中的每一个元器件都可能会产生电压降络，所以各节点电压不相M，不口J•能同时将所有节点电压都保持为额定电压位，沿线路各节点电压变化如图57所示，若将节点4维持为额

6、定电压UN，则节点1的电压过尚，反之，若将节点1的电压维持为额定值，则节点4电压会过低。另外，任意节点的电压也会由于负荷的吋刻变化而波动，因此，耍保证电力系统的正常工作，必须满足幣个系统各节点的电压要求，必要吋需进行电压调幣。电压调幣就是在正常运行状态下，随着负荷的变动及运行方式的变化,使各节点的电压偏移值在允许范围内。阁5-7沿线路各点电压的变化U«=Un,点电压太高，U,=t,lb点电压太低5.2.2无功功率与节点电压的关系电力系统中的电压水T•与无功功率密切相关，节点电压的大小对无功功率分布起决定性作用。以图5-8为

7、例加以说明，节点A输送到T/点B的功率为P+jQ，Vf点A和B的电压分别为UG和U,节点AB之间的总阻抗为Z=K+jX,节点间电压的关系为么i,GHs1，于

8、是线路中传输的无功功率大小就与线路两端电压之差成正比，无功功率将从节点高的一端流向节点电压低的一端，两端节点电压的变化将使流经线路无功功率随之变化，即节点电压的变化会引起无功潮流的变化。式(5-16)还表明，输电线路较忪，电抗会增人，电源为负荷提供的无功功率将下降，因此系统中负荷所需的无功