电力系统分析6-4

1、利用发电机调压利用发电机调压利用变压器调压利用变压器调压利用补偿设备调压利用补偿设备调压调压方法的分析与综合调压方法的分析与综合第四节、电力系统的主要调压措施第四节、电力系统的主要调压措施利用发电机调压利用发电机调压 利用发电机条压是增减无功功率进行调压的措施之一。现代同步发电机在端电压偏离额定植5%的范围内，能够以额定功率运行。因此在实际运行中可以根据具体情况，调整发电机的励磁，改变发电机的端电压。 对于不同的供电网络，发电电几的调压范围会受到影响，而且大电力系统单靠调整发电机励磁是不够的。 1、在发电机不经升压直接向用户供电的系统中，如果线路不长，线路上电压损耗不大，改变端电压进行调压时，

2、一般可以满足负荷点的电影电压质量要求。 2、在线路较长、供电范围较大、发电机经多级变压向负荷供电时，仅靠发电机调压可能达不到负荷点电压质量的要求。利用变压器调压利用变压器调压 概念概念：利用变压器分接头调压就是改变变压器的变比调压，而改变变压器的变比是指通过改变变压器的分接头来实现的。 使用条件：使用条件：在系统无功充足的情况下。 变压器在不同的工作情况下，其分接头的具体选择方法和原则有所区别，下面分别介绍。 1 1、双绕组变压器分接头选择、双绕组变压器分接头选择 （1）、降压变压器分接头选择 最大负荷时变压器高压绕组分接头为 max22maxmax1max1)(UUUUUNTmax1TU2N

3、U式中 变压器最大负荷时应该选择的高压绕组分接头电压 变压器低压绕组的额定电压 最小负荷时变压器高压绕组应选择的分接头为 式中 变压器最小负荷时应该选择的高压绕组分接头电压 变压器低压绕组的额定电压 对于有载调压变压器，由于可以在运行中调节分接头，则 和 就是其调压时分接头调整区间。 对于普通变压器而言，由于只能在停电的情况下才能改变分接头，则最大、最小负荷时只能选用同一分接头，应兼顾这两种情况下低压母线的实际电压偏移的的要求，高压绕组的分接头电压可以取 、 的算数平均值作为选取的分接头电压，即 根据 选择一个最接近的分接头，然后再根据选择的分接头校验最大、最小负荷时抵押母线上得实际电压是否符

4、合要求。)(21min1max11TTTUUU1TUmin22minmin1min1)(UUUUUNTmin1TU2NUmin1TUmax1TUmax1TUmin1TU （2）、升压变压器分接头选择 双绕组升压变压器分接头的选择与降压变压器类似，下图中的节点1 为低压母线，而节点2为高压母线。假设低压母线1的电压归算到高压母线2侧，因功率从低压母线侧流向高压母线侧，此时由高压母线 2的电压推算到低压母线1 的电压时，应将高压母线电压与电压损耗相加。 min1Umax1Umax1UmaxUminUmin1Umax2Umax2Umin2Umin2UmaxSminS12 双绕组升压变压器高压侧2分接

5、头的选择计算公式为 max11maxmax2max2)(UUUUUNTmin11minmin2min2)(UUUUUNT)(21min2max22TTTUUU 式中 升压变压器高压绕组2应选择的分接头 有载调压变压器的分接头的选择不必兼顾最大、最小负荷的需要，可对不同的运行方式，分别选择各自适合的分接头，选择方法与无载调压变压器的相似。 2TU 2、三绕组变压器分接头选择、三绕组变压器分接头选择 三绕组变压器在高压侧和中亚侧设置了分接头，这就需要根据三绕组变压器的基本运行方式，两次应用双绕组变压器选择分接头的方法，分别确定三绕组变压器的高压侧和中牙侧的分接头。 一般的选择方法是首先按高、低的调

6、压要求确定高压侧的分接头，然后在按中、高压侧的调压要求选择中压侧的分接头。如果高、中压测分别选择一个分接头不能够满足各种负荷的调压要求时，往往需要采用有载调压变压器。也可以用附加串联加压器调压，附加串联加压器一般都可以有在调压。 利用补偿设备调压利用补偿设备调压 一、概述 电力系统中的无功功率补偿设备可以根据补偿的过程和功能，分为静态无功补偿和动态无功补偿设备两大类。根据补偿方式分为串联补偿和并联补偿两类。静态无功补偿设备包括并联电容器，中、低压并联电抗器，交流滤波器，超高压并联电抗器。 动态无功补偿设备包括同步调相机、静止补偿装置等。 在各种补偿设备中，中、低压并联电抗器的主要功能是从系统中

7、吸收过剩的感性无功功率，以保证电压水平不超限；交流滤波器的主要功能是吸收各次谐波电流，改善电压波形，同时向电力网提供无功功率；超高压并联电抗器主要是补偿超高压线路的充电功率，可降低系统的工频过电压。 二、并联补偿调压原理二、并联补偿调压原理 并联补偿调压实质上是利用无功补偿设备来改变电力网的无功功率分布，达到调压目的。并从电力网的电压损耗公式 知，运行中电力网，有功功率的输送容量P由负荷或调度决定，不能随便改变。如果负荷需要的无功功率可由无功补偿设备就地提供，这样就能减少无功功率Q在电力网中的输送容量，因而减少电力网的电压损耗，提高负荷端电压。 并联补偿设备容量的选择并联补偿设备容量的选择 供

8、电点电压V1和负荷功率+jQ已给定，线路电容和变压器的励磁功率略去不计。且不计电压降落的横分量。 图6-21 简单电力网的无功功率补偿122PRQXVVV122()cccPRQQXVVV补偿前补偿前补偿后补偿后如果补偿前后如果补偿前后V V1 1保持不变，则有保持不变，则有 2222()cccPRQQXPRQXVVVV归算到高压侧的变电所低压侧电压归算到高压侧的变电所低压侧电压22222()ccccVPRQXPRQXQVVXVV由上式可解得由上式可解得 222()cccVQVVX2222222()ccccckVk VVQkVVVXXk22ccVkV忽略第二项忽略第二项由此可见由此可见: :补偿

9、容量与调压要求和降压变压器的补偿容量与调压要求和降压变压器的变比选择均有关。变比选择均有关。变比变比k k的选择原则：的选择原则：在满足调压的要求下，在满足调压的要求下，使无功补偿容量为最小使无功补偿容量为最小。无功补偿设备的性能不同，选择变比的条件也无功补偿设备的性能不同，选择变比的条件也不相同不相同 。2222222()ccccckVk VVQkVVVXXk 1、 补偿设备为静电电容器补偿设备为静电电容器 为了充分利用补偿容量，在最大负荷时电容器应全部投入，为了充分利用补偿容量，在最大负荷时电容器应全部投入，在最小负荷时全部退出。在最小负荷时全部退出。 首先首先，根据调压要求，按最小负荷时

10、没有补偿的情况，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确定变压器的分接头。 222minmintNVVV V于于是是222m inm inNtVVVVNtVVk21 ( (据此选择分接头据此选择分接头V V1t1t) )（确定变比）（确定变比） 分别为最小负分别为最小负荷下低压母线归算到高压侧的荷下低压母线归算到高压侧的电压和低压母线的实际电压电压和低压母线的实际电压22minminVV 和 其次其次，按最大负荷时的调压要求，按最大负荷时的调压要求计算补偿容量计算补偿容量2222maxmaxmaxcccVVQVkXk 然后然后，根据算得的补偿容量，从产品目录中，根据算得的补

11、偿容量，从产品目录中选选择合适的设备择合适的设备。 最后最后，根据确定的变比和选定的静电电容器容，根据确定的变比和选定的静电电容器容量，量，校验校验实际的电压变化。实际的电压变化。首先首先确定变比确定变比k k 2、补偿设备为同步调相机、补偿设备为同步调相机 最大负荷时，同步调相机容量为：最大负荷时，同步调相机容量为： 2222maxmaxmaxcccVVQVkXk最小负荷时调相机容量应为：最小负荷时调相机容量应为：2222minminmincccVVQVkXk222222minminminmaxmaxmax()()ccccVkVVVkVV两式相除，得：两式相除，得： 由此可解出：由此可解出： 22222222maxmax