电力系统自动化-14-电力系统无功功率和电压调整(三)

电力系统分析,第五章电力系统无功功率和电压调整,第五章电力系统无功功率和电压控制,5.1电力系统无功功率的平衡,5.2电力系统无功功率的最优分布,5.3电力系统的电压管理,5.4电力系统电压调整的措施,5.3电力系统的电压管理,1）逆调压：在最大负荷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；适用于供电线路较长，负荷波动较大的中枢点。,2、中枢点的调压方式：逆调压、顺调压和常调压,2）顺调压：按自然规律作出调压要求，最大负荷时允许电压可以略低一些，但不低于1.025UN，最小负荷时允许电压可以略高一些，但不高于1.075UN；适用于负荷变动小，供电线路不长的中枢点。,3）常（恒）调压：在任何负荷情况下基本中枢点电压保持不变，枢点电压维持在允许电压偏移范围：1.025UN1.05UN；适用于负荷变动小，供电线路电压损耗也较小的中枢点。,解：经判断调压方式为顺调压，则:,5.4电力系统电压调整的措施,例题5-3：一台降压变压器，其容量为31.5MVA，归算至高压侧的参数为RT+jXT=2.44+j40，变比为（11022.5）/6.3kV。最大、最小负荷时高压母线电压为U1max=110kV、U1min=113kV，通过变压器的功率是Smax=28+j14MVA、Smin=10+j6MVA；低压母线的电压允许变动范围为6.0-6.6kV，试选择变压器的分接头。,5.4电力系统电压调整的措施,最大、最小负荷时变压器的电压降落分别为：,最大、最小负荷时低压侧实际电压为：,5.4电力系统电压调整的措施,可得：,5.4电力系统电压调整的措施,按照所选择的分接头校验低压侧母线实际电压：,均满足要求，即选定的实际变比为107.25/6.3kV。,选择最接近的2.5分接头，即：,5.4电力系统电压调整的措施,升压变压器：U1为实际要求的低压侧电压，U1为U1归算至高压侧的电压；最大负荷运行时，所有参数下标为max；最小负荷运行时，所有参数下标为min；k为升压变压器变比。,5.4电力系统电压调整的措施,最大、最小负荷运行时高压侧分接头选择：,对普通变压器而言，分接头电压选择：,根据Ut2选择一个最接近的分接头，然后按照选出的分接头校验最大和最小负荷时低压母线上的实际电压是否负荷要求。,5.4电力系统电压调整的措施,例题5-4：一台升压变压器，其容量为31.5MVA，归算至高压侧阻抗参数为:RT+jXT=3+j48，变比为（12122.5）/6.3kV。最大、最小负荷时高压母线电压为U2max=120kV、U2min=114kV，通过变压器的功率是Smax=25+j18MVA、Smin=14+j10MVA；低压母线的电压允许变动范围为6.0-6.6kV，试选择变压器的分接头。,解：U2max=120kV、U2min=114kV经判断调压方式为逆调压，则:,5.4电力系统电压调整的措施,最大、最小负荷时变压器的电压降落分别为：,5.4电力系统电压调整的措施,最大、最小负荷时低压侧实际电压为：,可得：,5.4电力系统电压调整的措施,按照所选择的分接头校验低压侧母线实际电压：,均满足要求，即选定的实际变比为124.025/6.3kV。,选择最接近的2.5分接头，即：,5.4电力系统电压调整的措施,3、三绕组变压器分接头选择：对高、中压绕组都具有抽头的三绕组变压器，各绕组接头电压的确定仍按上述双绕组变压器的方法分两步进行：1）根据低压母线的调压要求在高低压绕组之间进行计算，选取高压绕组的分接头电压即变比UtH/UNL；2）根据中压母线调压要求及选取的高压绕组接头电压UtH，在高中压绕组之间进行计算，选取中压绕组的分接头电压UtM；即变比为：UtH/UtM/UNL。,有载调压变压器,有载调压变压器可以在带负荷的条件下切换分接头而且调节范围也比较大，一般在15%以上。目前我国暂定，110kV级的调压变压器有7个分接头，即VN32.5%；220kV级的有9个分接头即VN42.0%。采用有载调压变压器时，可以根据最大负荷算得的V1tmax值和最小负荷算得的V1tmin分别选择各自合适的分接头。这样就能缩小次级电压的变化幅度，甚至改变电压变化的趋势。,有载调压变压器,例,两台型号为SFZL-63000/110的有载调压变压器并列运行，变比为11091.25%/10.5kV，折算到高压侧的阻抗（单台）为0.79+j20.2。变压器高压侧母线电压在最大、最小荷时保持112kV不变。低压侧Smax=80+j60MVA，Smin=60+j45MVA。在计及变压器损耗的情况下选择变压器变比以满足低压侧电压为逆调压的要求。,与降压变压器分接头选择方法基本相同.注意对有载调压变压器最大、最小负荷时变比可以分别选择。,V2,V1,2,计及S计算V,ZT=0.79+j20.2。S2max=90+j67.5MVA，S2min=60+j45MVA,已知,同理得:,最小负荷时,最大负荷时,V2,V1,2,V1max=112kV，V1min=112kV。,最大、最小负荷下分接头电压的计算值,V2,V1,2,低压实行逆调压,21,11081.25%/10.5kV,则可以选择的分接头有:,110-1.25%,110,110(1-1.25%)=108.625kV,110(1-2.5%)=107.25kV,110(1-41.25%)=104.5kV,110(1-51.25%)=103.125kV,只列出110kV分接头,110-21.25%,110-31.25%,110-41.25%,110-51.25%,110-61.25%,110-71.25%,110-81.25%,110,110(1-31.25%)=105.875kV,110(1-51.25%)=100.375kV,110(1-61.25%)=101.754kV,110(1-81.25%)=99kV,110-91.25%,110(1-91.25%)=97.625kV,Vd2,V1,2,校验：,分接头电压,母线电压,5.4电力系统电压调整的措施,1、并联补偿设备的调节方式：并联电容器：不能调节，只能分组投切；调相机：改变励磁电流If，连续调节；静止补偿器：改变的大小，连续调节。,三、利用无功功率补偿设备调压,2、并联补偿设备容量的选择：,5.4电力系统电压调整的措施,补偿前：,补偿后：,忽略电压降落横分量，则,说明：式中所有参数均已归算至同一电压等级（高压侧）；Z12为电源和装设设备节点之间的等值阻抗，可通过网络变换求得。,5.4电力系统电压调整的措施,补偿前后U1保持不变，负荷端电压由U2U2C：,经进一步简化可得：,5.4电力系统电压调整的措施,如果U2和U2C分别为补偿前后变压器低压侧的实际电压值，设k为降压变压器变比，则：,QC取决于调压要求和变比k，各种补偿设备运行方式不同，选择变比的条件也不同。,5.4电力系统电压调整的措施,1.补偿设备为静电电容器（离散）为了充分利用补偿容量，在最大负荷时电容器应全部投入，在最小荷时全部退出。首先，根据调压要求，按最小负荷时没有补偿的情况确定变压器的分接头。,于是,(据此选择分接头V1t),（确定变比）,按最小负荷确定变比,其次，按最大负荷时的调压要求计算补偿容量,然后，根据算得的补偿容量，从产品目录中选择合适的设备。最后，根据确定的变比和选定的静电电容器容量，校验实际的电压变化。,为什么需要校验？,按最大负荷计算补偿容量,5.4电力系统电压调整的措施,流程总结,用最小负荷调压要求确定变压器分接头：,选择最靠近的分接头U1t，由此确定变比：,按最大负荷时变低侧母线要求的电压确定应该设置的电容器容量：,选择合适的电容器,首先确定变比k,2.补偿设备为同步调相机（连续）,最大负荷时，同步调相机容量为：,最小负