第12章电力系统的无功功率平衡和电压调整(2)20155修订

1、12 一一 2 电压调整的基本概念电压调整的基本概念一、允许电压偏移一、允许电压偏移各种用电设备都是按额定电压来设计制造的，其在额定电压下运行将能各种用电设备都是按额定电压来设计制造的，其在额定电压下运行将能取得最佳的效果。取得最佳的效果。电压偏移过大，会影响用电设备的正常工作外，对电力系统本身也有不电压偏移过大，会影响用电设备的正常工作外，对电力系统本身也有不利影响。利影响。电压降低，网络功率损耗加大，电压过低还可能危及电力系统运行的稳电压降低，网络功率损耗加大，电压过低还可能危及电力系统运行的稳定性；定性；电压过高时，各种电气设备的绝缘可能受到损害，在超高压网络中还将电压过高时，各种电气设

2、备的绝缘可能受到损害，在超高压网络中还将增加电晕损耗等。增加电晕损耗等。在电力系统的运行中，随用电负荷的变化和系统运行方式的改变，网络在电力系统的运行中，随用电负荷的变化和系统运行方式的改变，网络中的电压损耗也将发生变化。要严格保证所有用户在任何时刻都有额定中的电压损耗也将发生变化。要严格保证所有用户在任何时刻都有额定电压是不可能的，电压是不可能的，因此，系统运行中各节点出现电压偏移是不可避免的。因此，系统运行中各节点出现电压偏移是不可避免的。作业：作业：12-2,13-3,12-8（第一问）（第一问）实际上，多数用电设备在稍许偏离额定值的电压下运行，仍有良好的技实际上，多数用电设备在稍许偏离

3、额定值的电压下运行，仍有良好的技术性能。术性能。从技术上和经济上综合考虑，从技术上和经济上综合考虑，合理地规定供电电压的允许偏移合理地规定供电电压的允许偏移是完全必是完全必要的。要的。目前，目前，我国规定的在正常运行情况下供电电压的允许偏移我国规定的在正常运行情况下供电电压的允许偏移如下：如下： 35kV 及以上供电电压正、负偏移的绝对值之和不超过额定电压的及以上供电电压正、负偏移的绝对值之和不超过额定电压的10% ，如供电电压上下偏移同号时，按较大的偏移绝对值作为衡量依据；如供电电压上下偏移同号时，按较大的偏移绝对值作为衡量依据； （3%+7%）是合格的，）是合格的， （+3%10%）是合格

4、的）是合格的, （+3%11%）是不）是不合格的合格的,10kV 及以下三相供电电压允许偏移为额定电压的及以下三相供电电压允许偏移为额定电压的7% ; 220V 单相供电电压允许偏移为额定电压的（单相供电电压允许偏移为额定电压的（-10-10 7）之间。）之间。使网络各处的电压都达到规定的标准，必须使网络各处的电压都达到规定的标准，必须采取各种调压措施采取各种调压措施。二、中枢点的电压管理二、中枢点的电压管理电力系统调压的目的电力系统调压的目的是保证系统中各负荷点的电压在允许的偏移范围是保证系统中各负荷点的电压在允许的偏移范围内。内。由于负荷点数目众多分散，不可能也没有必要对每一个负荷点的电压

5、由于负荷点数目众多分散，不可能也没有必要对每一个负荷点的电压进行监视和调整。进行监视和调整。系统中的负荷点总是通过一些主要的供电点供应电力的，例如：系统中的负荷点总是通过一些主要的供电点供应电力的，例如： (1)区区域性水、火电厂的高压母线；域性水、火电厂的高压母线； (2)枢纽变电所的二次母线；枢纽变电所的二次母线； (3)有大量有大量地方负荷的发电机电压母线。地方负荷的发电机电压母线。这些供电点称为这些供电点称为中枢点中枢点。计及由中枢点到负荷点的馈电线上的电压损耗及各个负荷点允许的电计及由中枢点到负荷点的馈电线上的电压损耗及各个负荷点允许的电压偏移，便可确定每个负荷点对中枢点电压的要求范

6、围。压偏移，便可确定每个负荷点对中枢点电压的要求范围。若能找到中枢点电压的一个允许变化范围，使得由该中枢点供电的所若能找到中枢点电压的一个允许变化范围，使得由该中枢点供电的所有负荷点的调压要求都能同时得到满足，那么，只要控制中枢点的电有负荷点的调压要求都能同时得到满足，那么，只要控制中枢点的电压在这个变化范围内就可以保证电网的正常运行。压在这个变化范围内就可以保证电网的正常运行。举例说明确定中枢点电压的变化范围方法：举例说明确定中枢点电压的变化范围方法：假定中枢假定中枢点点O向负荷点向负荷点 A 和和 B 供电供电 ，电压，电压 VA 和和 VB 的允许变化范围相同（的允许变化范围相同（ 0.

7、951.05) VN 。日负荷曲线电压损耗的变化曲线假定两处的日负荷曲线呈两级阶梯形如假定两处的日负荷曲线呈两级阶梯形如图图 12-16(b)所示，所示，线路参数一定时，电压损耗线路参数一定时，电压损耗 VOA和和VOB 分别与分别与 A 点和点和 B 点的负荷有关点的负荷有关两段线路的电压损耗的变化曲线如图两段线路的电压损耗的变化曲线如图 12-16(c)所示。所示。日负荷曲线电压损耗的变化曲线A负荷对中枢点负荷对中枢点O电压要求范围电压要求范围B负荷对中枢点负荷对中枢点O电压要求范围电压要求范围A对中枢点电压控制要求对中枢点电压控制要求：B对中枢点电压控制要求：对中枢点电压控制要求：图中的

8、阴影部分就是同时满足图中的阴影部分就是同时满足 A 、 B 两两负荷点调压要求的中枢点电压的允许变负荷点调压要求的中枢点电压的允许变化范围。化范围。可见，尽管可见，尽管 A 、 B 两负荷点的电压可在两负荷点的电压可在 (0.951.05)的范围的范围内变化，内变化，但是由于两处负荷大小和变化规律不同，两段线路的电压损耗数值及变化但是由于两处负荷大小和变化规律不同，两段线路的电压损耗数值及变化规律亦不相同。规律亦不相同。为同时满足两负荷点的电压质量要求，中枢点电压的允许变化范围就大大为同时满足两负荷点的电压质量要求，中枢点电压的允许变化范围就大大地缩小了，最大时为地缩小了，最大时为7% ，最小

9、时仅有，最小时仅有1。若中枢点是发电机电压母线，则除了上述要求外，还应受若中枢点是发电机电压母线，则除了上述要求外，还应受厂用电设备厂用电设备与发电机的最高允许电压与发电机的最高允许电压以及为以及为保持系统稳定的最低允许电压保持系统稳定的最低允许电压的限制的限制。如果在某些时间段内，各用户的电压质量要求反映到中枢点的电压允如果在某些时间段内，各用户的电压质量要求反映到中枢点的电压允许变化范围没有公共部分：仅靠控制中枢点的电压并不能保证所有负许变化范围没有公共部分：仅靠控制中枢点的电压并不能保证所有负荷点的电压偏移都在允许范围内。荷点的电压偏移都在允许范围内。为满足各负荷点的调压要求，还必须在某

10、些负荷点增设其它必要的调为满足各负荷点的调压要求，还必须在某些负荷点增设其它必要的调压设备。压设备。在系统规划阶段，许多数据及要求未能准确地确定，无法按照上述方法在系统规划阶段，许多数据及要求未能准确地确定，无法按照上述方法进行调压计算，但可根据电网的性质对中枢点的进行调压计算，但可根据电网的性质对中枢点的调压方式调压方式提出原则性的提出原则性的要求。要求。一般将中枢点的一般将中枢点的调压方式调压方式分为三类：分为三类：逆调压、顺调压和常调压。逆调压、顺调压和常调压。大负荷时，线路的电压损耗大，提高中枢点电压，就可以抵偿掉部分电大负荷时，线路的电压损耗大，提高中枢点电压，就可以抵偿掉部分电压损

11、耗，使负荷点的电压不致过低。压损耗，使负荷点的电压不致过低。小负荷时，线路电压损耗小，适当降低中枢点电压就可使负荷点电压不小负荷时，线路电压损耗小，适当降低中枢点电压就可使负荷点电压不致过高。致过高。这种在大负荷时升高中枢点电压，小负荷时降低中枢点电压的调压方式这种在大负荷时升高中枢点电压，小负荷时降低中枢点电压的调压方式称为称为“逆调压逆调压”。一般，采用逆调压方式，在一般，采用逆调压方式，在最大负荷时可保持中枢点电压比线路额定电最大负荷时可保持中枢点电压比线路额定电压高压高 5 % ，在最小负荷时保持为线路额定电压，在最小负荷时保持为线路额定电压。供电线路较长、负荷变动较大的中枢点往往要求

12、采用供电线路较长、负荷变动较大的中枢点往往要求采用“逆调压逆调压”调压方调压方式。式。逆调压逆调压的要求较高，较难实现。的要求较高，较难实现。对某些供电距离较近，或者负荷变动不大的变电所，可以采用对某些供电距离较近，或者负荷变动不大的变电所，可以采用“顺调压顺调压”的方式，的方式，顺调压顺调压：在大负荷时允许中枢点电压低一些，但不低于线路额定电压的：在大负荷时允许中枢点电压低一些，但不低于线路额定电压的102.5%；小负荷时允许其电压高一些，但不超过线路额定电压的；小负荷时允许其电压高一些，但不超过线路额定电压的107.5。介于上述两种调压方式之间的调压方式是介于上述两种调压方式之间的调压方式

13、是恒调压（常调压）恒调压（常调压）。即在任何负。即在任何负荷下，中枢点电压保持为大约恒定的数值，一般较线路额定电压高荷下，中枢点电压保持为大约恒定的数值，一般较线路额定电压高 25%。当系统发生事故时，电压损耗比正常情况下的要大，因此对电压质量的要当系统发生事故时，电压损耗比正常情况下的要大，因此对电压质量的要求允许降低一些，通常允许事故时的电压偏移较正常情况下大求允许降低一些，通常允许事故时的电压偏移较正常情况下大 5。三、电压调整的基本原理三、电压调整的基本原理以图示简单电力系统，说明常用的各种调压措施所依据的基本原理。以图示简单电力系统，说明常用的各种调压措施所依据的基本原理。对图示系统

14、，要调整节点对图示系统，要调整节点 b 的电压。略去线路的电容功率、变压器的的电压。略去线路的电容功率、变压器的励磁功率和网络的功率损耗。变压器的参数已归算到高压侧。励磁功率和网络的功率损耗。变压器的参数已归算到高压侧。 b 点的点的电压为电压为公式说明，调整电压 Vb 可以采取的措施： (1)调节励磁电流以改变发电机端电压 VG ; (2)适当选择变压器的变比k； (3)改变线路的参数R、X； (4)改变Q（无功功率的分布）。b12 一一 3 电压调整的措施电压调整的措施一、发电机调压一、发电机调压现代同步发电机在现代同步发电机在端电压偏离额定值不超过士端电压偏离额定值不超过士 5 的范围内

15、，能够以额的范围内，能够以额定功率运行。定功率运行。大中型同步发电机都装有自动励磁调节装置，可以根据运行情况调节励大中型同步发电机都装有自动励磁调节装置，可以根据运行情况调节励磁电流来改变其端电压。磁电流来改变其端电压。一般，不同类型的供电网络，发电机调压所起的作用是不同的。一般，不同类型的供电网络，发电机调压所起的作用是不同的。由由孤立发电厂不经升压直接供电的小型电力网孤立发电厂不经升压直接供电的小型电力网，因供电线路不长，线路，因供电线路不长，线路上电压损耗不大，故改变发电机端电压（例如实行上电压损耗不大，故改变发电机端电压（例如实行逆调压逆调压）就可以满足）就可以满足负荷点的电压质量要求

16、，而不必另外再增加调压设备。这负荷点的电压质量要求，而不必另外再增加调压设备。这是最经济合理是最经济合理的调压方式的调压方式。对于线路较长、供电范围较大、有多级变压的供电系统，从发电厂到最对于线路较长、供电范围较大、有多级变压的供电系统，从发电厂到最远处的负荷点之间，远处的负荷点之间，电压损耗的数值和变化幅度都比较大电压损耗的数值和变化幅度都比较大。图图12-18 所示多级变压供电系统，从发电机端到最远处负荷点之间在所示多级变压供电系统，从发电机端到最远处负荷点之间在最最大负荷时大负荷时的总电压损耗达的总电压损耗达 35%，最小负荷时最小负荷时为为 15% ，其变化幅度达，其变化幅度达20。(

17、4+10+4+8+3+6)%=35% (2+5+2+3+1+2)%=15% 调压的困难主要在于不同运行方式下电压损耗之差（即变化幅度）太大。调压的困难主要在于不同运行方式下电压损耗之差（即变化幅度）太大。单靠发电机调压是不能解决问题的。单靠发电机调压是不能解决问题的。此时，发电机调压主要是为了满足附近负荷的电压质量要求，发电机电此时，发电机调压主要是为了满足附近负荷的电压质量要求，发电机电压在最大负荷时提高压在最大负荷时提高 5 % ，最小负荷时保持为额定电压，最小负荷时保持为额定电压，采取这种采取这种逆调压方式逆调压方式，对于解决多级变压供电系统的调压问题也是有利，对于解决多级变压供电系统的

18、调压问题也是有利的。的。图12-18：各元件在最大和最小负荷时的电压损耗如图注对于有若干发电厂并列运行的电力系统，利用发电机调压会出现新的问题。对于有若干发电厂并列运行的电力系统，利用发电机调压会出现新的问题。发电机节点的无功功率与节点的电压有密切的关系。发电机节点的无功功率与节点的电压有密切的关系。例如，两个发电厂相距例如，两个发电厂相距 60km , 由由110kV 线路相联，如果要把一个电厂的线路相联，如果要把一个电厂的110kV 母线的电压提高母线的电压提高 5 % ，大约要该电厂多输出，大约要该电厂多输出25Mvar 的无功功率。的无功功率。因而要求进行电压调整的电厂需有充裕的无功容

19、量储备，一般这是不易满因而要求进行电压调整的电厂需有充裕的无功容量储备，一般这是不易满足的。足的。此外，在系统内并列运行的发电厂中，调整个别发电厂的母线电压，会引此外，在系统内并列运行的发电厂中，调整个别发电厂的母线电压，会引起系统中无功功率的重新分配，这可能与无功功率的经济分配发生矛盾。起系统中无功功率的重新分配，这可能与无功功率的经济分配发生矛盾。所以在所以在大型互联电力系统中发电机调压只作为一种辅助性的调压措施大型互联电力系统中发电机调压只作为一种辅助性的调压措施。GG二、改变变压器变比调压二、改变变压器变比调压改变变压器的变比可以升高或改变变压器的变比可以升高或降低次级绕组的电压。降低

20、次级绕组的电压。为了实现调压，在双绕组变压为了实现调压，在双绕组变压器的高压绕组上设有若干个分器的高压绕组上设有若干个分接头以供选择，其中对应额定接头以供选择，其中对应额定电压电压 VN 的称为主接头。的称为主接头。双（三）绕组变压器一般是在双（三）绕组变压器一般是在高压绕组（中压绕组）高压绕组（中压绕组）设置分设置分接头。变压器的低压绕组不设接头。变压器的低压绕组不设分接头。分接头。改变变压器的变比调压：根据改变变压器的变比调压：根据调压要求适当选择分接头。调压要求适当选择分接头。 (a)升升压压变变压压器器(b)降降压压变变压压器器二、改变变压器变比调压二、改变变压器变比调压 1 降压变压

21、器分接头的选择降压变压器分接头的选择图示为一降压变压器。若通过功率为图示为一降压变压器。若通过功率为PjQ ，高压侧实际电压为，高压侧实际电压为 V1 ，归算到高压侧的变压器阻抗为，归算到高压侧的变压器阻抗为 RT+jXT ，归算到高压侧的变，归算到高压侧的变压器电压损耗为压器电压损耗为VT ，低压侧要求得到的电压低压侧要求得到的电压 V2为为，则有，则有将将 k 代人式代人式(12-11) ，便得高压侧分接头电压便得高压侧分接头电压k:1求得高压侧分接头电压V1t普通的双绕组变压器的分接头只能在停电的情况下改变。运行中只能用一个固定的分接头。通过计算可以求出在不同的负荷下为满足低压侧调压要求

22、所应选择的高压侧分接头电压。假定V2max和 V2min分别为最大负荷和最小负荷运行时低压侧的电压调整目标根据 V1tN.av 值可选择一个与它最接近的分接头。然后校验最大负荷和最小负荷时低压母线上的实际电压是否符合要求降压变压器，已知PjQ ，V1 ，RT+jXT ，低压侧的调压目标为 V2k:11122tNNVVVVV1max1maxmax22max1min1minmax22min()()tNTNtNTNVVVVVVVVVV11max1minx()/2tNavtNtNVVV110-110*2.5%=107.25P+jQk:1P+jQk:11 min6.3(1132.34)116.2 105

23、.63(6.0 6.6)tV1 max6.3(1105.7)109.5 99.56(6.0 6.6)tV110-110*2.5%=107.25可行域（105.63109.5）110-110*5%=104.52、升压变压器分接头的选择选择升压变压器分接头的方法与选择降压变压器的基本相同。但因升压变压器中功率方向是从低压侧送往高压侧的（如图12-21)，故公式（12-12）中VT 前的符号应相反，即应将电压损耗和高压侧电压相加。因而有（12-12）式中， V2 为低压侧的实际电压或给定电压； V1为高压侧所要求的电压。要注意升压变压器与降压变压器绕组的额定电压是略有差别的（见表1-1）。选择发电厂

24、中升压变压器的分接头时，在最大和最小负荷情况下，要求发电机的端电压都不能超过规定的允许范围。在发电机电压母线上有地方负荷，则应当满足地方负荷对发电机母线的调压要求，一般可采用逆调压方式调压。P+jQ1TTPRQXVV12tNVVk1122tTNVVVkVV121 121 2.5%124.025P+jQ1122tNNVVVVV 由以上讨论可见，由以上讨论可见，采用固定分接头的变压器进行调压，不可能改变电压损耗的数值，采用固定分接头的变压器进行调压，不可能改变电压损耗的数值，也不能改变负荷变化时次级电压的变化幅度；也不能改变负荷变化时次级电压的变化幅度；通过对变比的适当选择，只能把这一电压变化幅度

25、对于次级电压的变化范通过对变比的适当选择，只能把这一电压变化幅度对于次级电压的变化范围进行适当的调整（升高或降低）。围进行适当的调整（升高或降低）。如果计及变压器电压损耗在内的总电压损耗，最大负荷和最小负荷时的电如果计及变压器电压损耗在内的总电压损耗，最大负荷和最小负荷时的电压变化幅度（例如压变化幅度（例如 12 % ）超过了分接头的可能调整范围（例如士）超过了分接头的可能调整范围（例如士 5 % ) ，或者调压要求的变化趋势与实际的相反（例如逆调压时），或者调压要求的变化趋势与实际的相反（例如逆调压时），则仅靠选普通变压器的分接头的方法就无法满足调压要求。则仅靠选普通变压器的分接头的方法就无

26、法满足调压要求。这时可以装设这时可以装设带负荷调分接头（调压）的变压器带负荷调分接头（调压）的变压器或采用其他调压措施。或采用其他调压措施。三、利用无功功率补偿调压三、利用无功功率补偿调压无功功率的产生基本上不消耗能源，但是无功功率沿电力网传送却要引无功功率的产生基本上不消耗能源，但是无功功率沿电力网传送却要引起起有功功率损耗和电压损耗有功功率损耗和电压损耗。合理的配置无功功率补偿容量，以改变电力网的无功潮流分布，可以减合理的配置无功功率补偿容量，以改变电力网的无功潮流分布，可以减少网络中的少网络中的有功功率损耗和电压损耗有功功率损耗和电压损耗。按调压要求选择无功功率补偿容量的问题：按调压要求

27、选择无功功率补偿容量的问题：图图 12-22 所示为一简单电力网，所示为一简单电力网，条件：条件：供电点电压供电点电压 V1（不变）（不变） 、负荷功率、负荷功率PjQ给定，线路充电电容和给定，线路充电电容和变压器的励磁功率略去不计。变压器的励磁功率略去不计。在未加补偿装置前若不计电压降落的横分量，便有在未加补偿装置前若不计电压降落的横分量，便有式中， V2为归算到高压侧的变电所低压母线电压。式中，式中，V2为归算到高压侧的变电所低压母线电压。在变电所低压侧为归算到高压侧的变电所低压母线电压。在变电所低压侧设置容量为设置容量为QC的无功补偿设备后，网络传送到负荷点的无功功率将的无功补偿设备后，

28、网络传送到负荷点的无功功率将变为变为Q-QC，这时变电所低压母线的归算电压也相应变为，这时变电所低压母线的归算电压也相应变为V2c故有故有 补偿前后V1保持不变 由此可解得 方括号中第二项的数值一般很小，可略去，于是式（12-18）为(12-9) 式中，式中， V2 和和V2c分别为分别为不加补偿电容及加补偿电不加补偿电容及加补偿电容归算到高压侧的变电所容归算到高压侧的变电所低压母线电压。低压母线电压。k:1式中，式中，V2为归算到高压侧的变电所低压母线电压。在变电所低压侧为归算到高压侧的变电所低压母线电压。在变电所低压侧设置容量为设置容量为QC的无功补偿设备后，网络传送到负荷点的无功功率将的

29、无功补偿设备后，网络传送到负荷点的无功功率将变为变为Q-QC，这时变电所低压母线的归算电压也相应变为，这时变电所低压母线的归算电压也相应变为V2c故有故有 补偿前后V1保持不变 由此可解得 方括号中第二项的数值一般很小，可略去，于是式（12-18）为(12-9) V2 和和V2c分别为不加补偿电容及加补偿分别为不加补偿电容及加补偿电容归算到高压侧的变电所低压母线电压。电容归算到高压侧的变电所低压母线电压。k/1变压器的变比为变压器的变比为k，经过补偿后，经过补偿后变电所低压侧要求保持的实际电压为变电所低压侧要求保持的实际电压为V2c，则，则V2c=kV2c 代人式（代人式（12-19)，可得，

30、可得结论：结论：补偿容量与调压要求和降压变压器的变比选择均有关。补偿容量与调压要求和降压变压器的变比选择均有关。变比变比 k 的选择原则是：的选择原则是：在满足调压的要求下，使无功补偿容量为最小。由于在满足调压的要求下，使无功补偿容量为最小。由于无功补偿设备的性能不同，选择变比的条件也不相同，现分别阐述如下。无功补偿设备的性能不同，选择变比的条件也不相同，现分别阐述如下。k/11 补偿设备为静电电容器补偿设备为静电电容器通常通常在大负荷时降压变电所电压偏低，小负荷时电压偏高在大负荷时降压变电所电压偏低，小负荷时电压偏高。为了充分利用补偿容量，在最大负荷时电容器应全部投人，在最小负荷时为了充分利

31、用补偿容量，在最大负荷时电容器应全部投人，在最小负荷时全部退出。全部退出。计算步骤：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计算步骤：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。令器的分接头。令计算步骤：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计算步骤：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。令器的分接头。令2 同步调相机同步调相机同步调相机相当于空载运行的同步电动机。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起在过励磁运行时，它向系统供给感性无功功率起无功电源的作用；无功电源的作用

32、；在欠励磁运行时，它从系统吸取感性无功功率起在欠励磁运行时，它从系统吸取感性无功功率起无功负荷作用。无功负荷作用。欠励磁运行最大无功容量欠励磁运行最大无功容量只有过励磁容量的只有过励磁容量的 50 65。2 补偿设备为同步调相机补偿设备为同步调相机如果调相机在最大负荷时如果调相机在最大负荷时按额定容量过励磁运行按额定容量过励磁运行，在最小负荷时按，在最小负荷时按 (0.50.65)额定容量欠励磁运行额定容量欠励磁运行，那么，调相机的容量将得到最充分的，那么，调相机的容量将得到最充分的利用。根据上述条件可确定变比利用。根据上述条件可确定变比 k 。最大负荷时，同步调相机容量为。最大负荷时，同步调

33、相机容量为额定容量过励磁运行额定容量过励磁运行按按 (0.50.65)额定额定容量欠励磁运行容量欠励磁运行解（一）计算补偿前受端低压母线归算到高压侧的电压解（一）计算补偿前受端低压母线归算到高压侧的电压因为首端电压已知，宜用首端功率计算网络的电压损耗。为此，先按额定因为首端电压已知，宜用首端功率计算网络的电压损耗。为此，先按额定电压计算输电系统的功率损耗：电压计算输电系统的功率损耗：（二）选择静电电容器的容量(1)按最小负荷时无补偿条件确定变压器的分接头电压最接近的抽头电压为110kV，由此可得降压变压器的变比为 k=110/11=10按公式（12-21）求补偿容量22min2mintNV V

34、VV(3)取补偿容量取补偿容量QC=12Mvar，验算最大负荷时受端低压侧的实际电压，验算最大负荷时受端低压侧的实际电压（三）选择同步调相机的容量当当分别取为分别取为0.5和和0.65时，可相应算出变比时，可相应算出变比k分别为分别为9.54和和9.45 ，选取最，选取最接近的标准分接头变比接近的标准分接头变比 k=9.5。(2)按公式（按公式（12-22）确定调相机容量）确定调相机容量 选取最接近标准容量的同步调相机，其额定容量为7.5MVA。(1)按公式（12-25）确定降压变压器变比k (3)验算受端低压侧电压。最大负荷时调相机按额定容量过励磁运行验算受端低压侧电压。最大负荷时调相机按额

35、定容量过励磁运行最小负荷时调相机按50额定容量欠励磁运行QC=-3.75MVA在最小负荷时电压略高于10.5kV，如果调相机按60额定容量欠励磁运行，便得V2min=10.48kV。-7.5*0.5=-3.75根据线路末端电压需要提高的数值（V-Vc），就可求得需要补偿的电容器的容抗值 XC 。线路上串联接入的电容器是由许多单个电容器串、并联组成（见图 ）。每台电容器的额定电流为INc，额定电压为 VNc ，额定容量为 QNc=VNc*INc ，则可根据通过的最大负荷电流Icmax 和所需的容抗值 XC 分别计算电容器串台数 n、并联的台数m以及三相总共需要的电容器台数为 3mn。补偿度补偿后

36、所要求的电压损耗为 补偿所需的容抗为Xc： 线路通过的最大线电流： 选用额定电压VNC=0.6kV、容量QNC=20kvar 的单相电容器。每个电容器的额定电流为 每个电容器的电抗为 需要并联的个数： 由式（12-26）m=5补偿前的末端电压35-3.71=31.29kV11()CCVVVXQ每个电容器的电抗为 需要串联的个数： 根据m=5和 n=3。 总补偿容量为 实际的补偿容抗为 补偿度 补偿后的线路末端电压为 n=3串联电容器调压的优点：串联电容器提升的末端电压的数值串联电容器提升的末端电压的数值 Q XC / V （即调压效果）随无功负荷大小而变，负荷大时增大，负荷小时减少，（即调压效

37、果）随无功负荷大小而变，负荷大时增大，负荷小时减少，恰与调压的要求一致。恰与调压的要求一致。缺点：对负荷功率因数高（cos0.95）或导线截面小的线路，由于PRV 分量的比重大，串联补偿的调压效果就很小。故串联电容器调压一般用在供电电压为 35kV 或 10kV 、负荷波动大而频繁、功率因数又很低的配电线路上。 称为补偿度。配电网络中以调压为目的的串联电容补偿，其补偿度kc常接近于 1 或大于 1。作业：作业：12-2,12-3,12-8（第一问）（第一问）12 一 4 调压措施的应用一、各种调压措施的合理应用为确保运行中的系统的电压水平，系统拥有的无功功率电源必须满足在正常电压水平下的无功需求。发电机调压发电机调压发电机调压不需要增加费用，是发电机直接供电的小系统的主要调压手段。多机系统中，调节发电机的励磁电流要引起发电机间无功功率的重新分配，应该根据发电机与系统的联接方式和承担有功负荷情况，合理地规定各发电机调压装置的整定值。约束条件：发电机的无功功率输出不应超过允许的限值。变压器变比调压变压器变比调压当系统的无功功率供应比较充裕时，各变电所的调压问题可以通过选择变当系统