最新电气工程基础课件09教学讲义ppt课件.ppt

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1、电气工程基础课件09第一节电力系统有功功率与频率的调整一、电力系统的有功功率平衡二、电力系统有功功率的分配三、电力系统的频率调整有功功率的平衡：2、有功功率电源和备用容量总装机容量：所有发电机的额定容量之和有功电源容量：系统中可投入发电设备的总容量之和备用容量：系统的电源容量大于发电负荷的部分为保证供电可靠性和电能质量、以及有功功率的经济分配，发电厂必须有足够的备用容量。一般要求备用容量达最大发电负荷的15%~30%1．有功功率负荷：负荷变动幅度小，周期又很短(如P1)，这种负荷的变动具有很大的偶然性；负荷变动幅度较大

2、，周期也较长（如P2）工业中大电机、电炉、延压机、电气机车等用户的开停，它们具有一定的冲击性；负荷变动幅度最大，周期也最长，且变化较缓慢（如P3）人们生产、生活及气象条件的变化等引起的，这种负荷变化基本上可以预计。一、电力系统的有功功率平衡频率的二次调整选定系统中的一个或几个电厂担负二次调频任务，担负二次调频任务的电厂称为调频厂。调频厂的条件：①具有足够的容量；②具有较快的调整速度；③调整范围内的经济性要好。火电厂受锅炉技术最小负荷的限制，可调容量仅为其额定容量的30%~75%水电厂的调整容量大于火电厂，水电厂的调整速

3、度较快，且适宜承担急剧变动的负荷。一般应选择系统中容量较大的水电厂作为调频厂。若水电厂调节容量不足或无水电厂时，可选中温中压火电厂作为调频厂。第二节电力系统无功功率与电压的调整一、电力系统的无功功率平衡二、中枢点的电压管理三、电力系统的调压措施无功功率与电压的关系一、电力系统的无功平衡1.无功电源：包括发电机、同步调相机、静电电容器及静止补偿器等。发电机：额定状态下发出的无功功率：QGN=SGNsinφN=PGNtgφN非额定功率因素有功与无功的关系：OA代表发电机额定电压；AC代表在发电机电抗Xd上引起的电压降，正比

4、于定子额定电流，所以亦正比于发电机的额定视在功率SGN；AC在纵坐标和横坐标上的投影分别正比于发电机的额定有功功率PGN和额定无功功率QGN。C点表示发电机的额定运行点；OC发电机电势，它正比于发电机的额定激磁电流。发电机变功率因数运行的限制：转子电流不能超过额定值—BC定子电流不能超过额定值—ECD汽轮机出力的限制—HC故实际运行轨迹：HCB分析：当运行于HC，发电机发出的无功功率低于额定运行情况下的无功输出。运行于BC段时，在降低功率因数、减少有功输出的情况下，可多发无功功率。只有在额定电压、额定电流和额定功率因数

5、(即C点)下运行时，发电机的视在功率才能达到额定值，其容量也利用得最充分。发电机无功输出与电压的关系：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，同步调相机向系统输送无功功率，欠励磁运行时，它从系统吸收无功功率，无功功率与电压静特性与发电机相似。调相机与电容器的比较：调相机：能平滑调节，具有正的调节效应，维护复杂，响应慢，损耗大电容器：成组地投入切除,具有负的调节效应，维护简单，响应快，损耗小电容器：无功功率与电压静特性关系：静止无功补偿器：由晶闸管控制的可调电抗器与电容器并联组成，既可发出无功功率，又可吸

6、收无功功率，且调节平滑，安全，经济，维护方便。无功负荷：电力系统的无功负荷与电压的静态特性主要由异步电动机决定。异步电动机的无功消耗：Qm—异步电动机的激磁功率，它与施加于异步电动机的电压平方成正比。Qσ—异步电动机漏抗Xσ中的无功损耗，它与负荷电流平方成正比。2.无功负荷和无功损耗无功损耗：网络中的无功损耗包括变压器和输电线路的损耗。变压器的无功功率损耗在系统的无功需求中占有相当的比重：△Q0—变压器空载无功损耗，它与所施的电压平方成正比；△QT—变压器绕组漏抗中的无功损耗，与通过变压器的电流平方成正比。输电线路无功

7、损耗：QL＝△QX＋△QB当线路传输功率较大，电抗中消耗的无功功率大于电容中发出的无功功率时，线路等值为消耗无功；当传输功率较小、线路运行电压水平较高，电容中产生的无功功率大于电抗中消耗的无功功率时，线路等值为无功电源。无功平衡在电力系统运行的任何时刻，电源发出的无功功率总是等于同时刻系统负荷和网络的无功损耗之和：QGC(t)＝QLD(t)＋△Q∑(t)3.无功功率的平衡与运行电压水平无功功率与运行电压水平为保证系统电压质量，在进行规划设计和运行时，需制订无功功率的供需平衡关系，并保证系统有一定的备用容量。无功备用容量

8、一般为无功负荷的7%~8%无功功率的就地平衡无功电源不足时，应增设无功补偿装置。无功补偿装置应尽可能装在负荷中心，以做到无功功率的就地平衡，减少无功功率在网络中传输而引起的网络功率损耗和电压损耗二、中枢点的电压管理中枢点指反映系统电压水平的主要发电厂或枢纽变电站的母线，系统中大部分负荷由这些节点供电。根据负荷对电压的要求及电压损耗