电力系统稳态分析第5章.ppt

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1、第5章电力系统的无功功率和电压控制5.2电力系统的电压控制5.2.1电压控制的必要性电压降低时，发电机定子电流增大，为防治发电机过热，需减少发电机出力；电压降低时，异步电动机转差率增大，导致绕组电流增大，效率降低，寿命缩短，机械输出功率减小；对发电厂厂用电机而言，会影响汽轮机和锅炉的工作，进而影响发电机的出力；更严重的是导致电动机启动过程增长，可能会烧毁电动机；电压降低将使电网功率损耗和电压损耗增大，还可能危及电力系统运行的稳定性，甚至引起电压崩溃，造成大面积停电。电压过高可能引起电气设备绝缘击穿；电压偏移影响照明设备的寿命和发光效率：过高则寿命减少，过低则光通量、发光效率减少

2、；5.2.2中枢点电压管理电压监视中枢点选择有代表性的节点，监视和控制其电压，若中枢点电压满足要求，其邻近节点电压基本也能满足要求中枢点一般选择区域性电厂的高压母线，有大量地方性负荷的电厂母线及枢纽变的二次母线中枢点电压控制根据中枢点周围节点对电压偏移的要求，确定中枢点电压允许变化范围5.2.2中枢点电压管理（续1）中枢点调压方式：逆调压：高峰负荷时，将中枢点电压调高（限值105%UN）；低谷负荷时，将中枢点电压调低（限值UN）。适合于大型网络、供电线路较长、负荷波动较大的情况。顺调压：高峰负荷时，允许中枢点电压有所降低（限值102.5%UN）；低谷负荷时，允许中枢点电压有

3、所升高（限值107.5%UN）。适合于小型网络、供电线路不长、负荷波动不大的情况。常调压：在任何负荷下，保持中枢点电压为一基本不变的值（102%~105%UN）。适合于中型网络、负荷变动较小、线路上的电压损耗也较小的情况。现代同步发电机可以在额定电压的95~105%范围内保持额定功率运行。改变励磁调节器的电压整定值可改变端电压，并改变发电机的无功输出发电机端电压的调节受发电机无功极限的限制，达到极限时则不能进行调压发电机端电压允许调节范围：0.95~1.05UN，若端电压低于0.95UN，输出的最大视在功率要相应减小适用范围：发电机直供的小系统；对于大系统，尤其是线路很长且有

4、多级电压的电网，需和其它调压方法相配合5.2.3应用发电机调节电压5.2.4改变变压器变比调压通过选择变压器的分接头，改变变压器的变比，进而改变二次绕组的电压，调整二次母线的电压。变压器分接头设在高压侧（二绕组变压器）或高、中压侧（三绕组变压器），对应于额定电压的分接头称为主接头或主抽头。变压器改变分接头的方式：带负荷改变分接头，称为有载调压变压器无载调压变压器只有当系统无功功率电源容量充足时，改变变压器变比调压才能奏效普通两绕组降压变压器分接头选择5.2.4改变变压器变比调压（续1）对无载调压变压器，按最大和最小负荷时的分接头电压平均值选择分接头5.2.4改变变压器变比调压（

5、续2）普通两绕组降压变压器分接头选择步骤：1）按给定的最大负荷Smax、最小负荷Smin及已知的一次电压，计算U’2max、U’2min;2)根据U’2max、U’2min求最大负荷、最小负荷对应的分接头电压；3）求最大负荷、最小负荷对应的分接头电压的平均值，选择一个与计算值最接近的分接头电压；4）用U’2max、U’2min和选定分接头电压求U2max、U2min，之后再校验。GT3U2U1DU普通升压变压器5.2.4改变变压器变比调压（续3）三绕组变压器分接头电压的计算一般三绕组变压器的高、中压绕组侧有分接头可供选择使用，低压绕组无分接头。计算方法可分两次套用双绕组变压器分

6、接头的选择方法：1)首先按低压侧的调压要求，由高、低压两侧之间确定出高压侧分接头。2)按中压侧调压要求，在高压和中压之间确定中压侧分接头。3)最后校验中压侧和低压侧的调压效果是否满足要求。有载调压变压器分接头电压的计算可带负荷改变分接头，调节速度快且便于实现自动化，但价格高、运行维护复杂。选择时，可按调压要求和负荷变化情况，确定所需分接头调节范围和每档分接头的调节量并联补偿－同步调相机、静止补偿器、并联电容器能减小线路和变压器输送的无功及电压损耗，提高电网电压水平，能减小电网功率损耗。5.2.5应用无功功率补偿装置调节电压已知负荷和变比k时，根据U2R，近似算出所需QC，再代

7、入校验5.2.5应用无功功率补偿装置调节电压（续1）并联补偿与变压器分接头配合使用：利用在最大/最小负荷时投入/切除无功补偿，扩大变压器分接头的调压范围；利用在最大负荷时仅满足电压下限要求，减少无功补偿容量的配置量。最小补偿容量的确定2）选择变压器分接头电压与Ut1最接近，选定后得：并联电容器1）按最小负荷下电容器全部退出时的调压要求选变比：3）按最大负荷时，电容器全部投入时的调压要求选电容器容量：5.2.5应用无功功率补偿装置调节电压（续2）由补偿容量的配置公式：讨论5.2.5应用无功功率