电力系统运行状况的优化和调整.ppt

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1、第二节电力系统的无功功率和电压调整基本要求：了解调压的必要性；掌握无功功率平衡与电压的关系；掌握电压调整原理、方法及措施。前面讲过，有功功率电源是各类发电厂中的发电机，而无功电源除发电机外。还有电容器调相机静止补偿器分散在各变电所且不消耗一次能源，但系统中无功损耗>有功损耗调频——调整原动机功率，而且全系统频率相同调压——有多种手段，电压水平则全系统各点不同，电压调整可分散进行，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

2、压崩溃一电压调整的必要性1、电力系统电压偏移的原因及影响“电压崩溃”现象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%2我国规定的允许电压偏移电压是衡量电能质量的重要指标。电力系统的运行电压水平取决于无功功率的平衡。系统中各种无功电源的无功出力应能满足系统负荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求，否则电压就会偏离额定值。二电力系统中无功功率的平衡1、无功功率负荷和无功功率损耗1）无功功率负荷各种用电设备中，除相对很小的白炽灯照明负荷只消耗有功功率、为数不多的同

3、步电动机可发出一部分无功功率外，大多数都要消耗无功功率。因此，无论工业或农业习户都以滞后功率因数运行，其值约为0.6-0.9。其中，较大的数值对应于采用大容量异步电动机的场合。2）．变压器中的无功功率损耗变压器中的无功功率损耗分两部分，即励磁支路损耗和绕组漏抗中损耗。其中，励磁支路损耗的百分值基本上等于空载电流I0的百分值，约为1％~2％；绕组漏抗中损耗。在变压器满载时，基本上等于短路电压Uk的百分值，约为10％。但对多电压级网络。变压器中的无功功率损耗就相当可观。以一个五级变压的网络为例：RTjXTU1N.-jBTGT由此可见，系统中变压器

4、的无功功率损耗占相当大比例，较有功功率损耗大得多。3）．电力线路上的无功功率损耗电力线路上的无功功率损耗也分两部分，即并联电纳和串联电抗中的无功功率损耗。并联电纳中的这种损耗又称充电功率，与线路电压的平方成正比，呈容性。串联电抗中的这种损耗与负荷电流的平方成正比，呈感性。RjXU1.U2.因此，线路作为电力系统的一个元件究竟消耗容性或感性无功功率就不能肯定。2、无功功率电源电力系统的无功功率电源有发电机电容器和同步调相机静止补偿器并联电抗器后四种装置又称为无功补偿装置。1）．发电机同步发电机既是有功功率电源，又是最基本的无功功率电源。2、无功

5、功率电源2）电容器和调相机并联电容器只能向系统供应感性无功功率。它所供应的感性无功功率与其端电压约平方成正比。3）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。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

6、.5~5)%，容量越小，百分值越大；同步调相机常安装在枢纽变电所。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3、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。Qres>0表示系统中无功功率

7、可以平衡且有适量的备用；Qres<0表示系统中无功功率不足，应考虑加设无功补偿装置。应该力求实现在额定电压下的系统无功功率平衡。1.电压中枢点的调压方式电力系统结构复杂，不可能也没必要对每个设备的端点压进行监视和控制。（1）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）。如：（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。三、电力系统电压的调整电力系统的电压中枢点例：中枢点中枢点（2）中枢点电压的调整方式逆调压：对于供电线路较长，负荷波动较大的网络，考虑在最大负荷时线路上的电压损耗增

8、加，这时适当提高中枢点电压以补偿增大的电压损耗，比线路UN高5％（即1.05UN）；最小负荷时线路上电压损耗减小，降低中枢点电压为UN。中枢点电压调整方式一般分为三