供配电系统的无功补偿和电压调整课件

1、第五章供配电系统的无功补偿和电压调整,2,返回,1,1,PPT学习交流,5-1供配电系统的电压偏移与无功平衡,2,PPT学习交流,对用电设备的影响对电力系统本身的影响允许电压偏移,（1）电力系统的负荷,（2）电压偏移的影响,电力系统的负荷：电动机、照明设备、电热器具、家用电器、冲击性负荷（电弧炉、轧钢机等）。所有的用电设备都是以额定电压为条件制造的，最理想的工作电压是额定电压。,电压降低，使网络中功率损耗和电能损耗加大，可能危及电力系统稳定性；电压过高，电气设备绝缘易受损。,3,PPT学习交流,对用电设备的影响,a.异步电动机b.白炽灯c.电热器具d.精密仪器加工业,端电压降低太多，使带额定负

2、荷的电动机可能停止，重载电机可能无法起动。且带负载的电动机电流增大,使绕组温升，加速绝缘老化。电压过高，对绝缘不利。,端电压低于额定电压，会使发光效率和光通量下降。端电压高于额定电压5，则寿命会减少一半，但发光效率会提高。,4,PPT学习交流,允许电压偏移,正常情况,事故情况,35Kv及以上10Kv及以下低压照明+5，10农网（正常情况）+7.5，10（事故情况）+10，15,电压偏移允许值比正常值多5%，但电压的正偏移不大于10。,5,PPT学习交流,一、有功负荷的电压静态特性,1.电动机同步电动机的有功功率与电压无关。异步电动机的有功功率基本上电压无关。2.白炽灯其电阻值随温度而变化,PK

3、U1。63.阻抗不随电压变化的负荷如电热、电炉、整流负荷，P,取决于负荷性质及各类负荷所占的比重。,6,PPT学习交流,二、无功负荷的电压静态特性,1.异步电动机在额定电压附近，电动机的无功随电压升降而增减。当电压显著低于额定电压时，漏抗损耗占主要部分，随电压降低而升高。2.阻抗不随电压变化的负荷,7,PPT学习交流,基本知识电力系统中的无功电源电力系统的无功负荷和无功功率损耗无功功率平衡,8,PPT学习交流,基本知识,1.无功功率平衡：无功功率电源发出的无功功率用户所需的无功系统损耗2.无功功率电源3.无功负荷4.无功损耗5.据统计：用户需要的无功50100用户需要的有功。,9,PPT学习交

4、流,电力系统中的无功电源,发电机generator调相机synchronouscondense静电电容器staticcapacitor静止补偿器SVCstaticVARcompensator,发电机作为无功源即可发出感性无功,又可发出容性无功.在进行无功调整时,首先应充分利用发电机的无功输出能力.,10,PPT学习交流,调相机,(1),(2),(3),(4),是只发无功功率的同步发电机.过励磁运行时，向系统发出感性无功功率;欠励磁运行时，从系统吸收感性无功。,欠励磁运行时的容量约为过励磁运行时容量的50。,带励磁调节装置的调相机，可根据其所在点的电压自动平滑的改变出力;有强行励磁装置时，系统故

5、障情况下也可维持该机的出口电压。,可平滑调整无功出力，系统故障时也可按要求输出无功。,11,PPT学习交流,静电电容器,按三角形或星形接法并联在线路上特点1)只能向系统提供感性无功，无功输出调节能力差，输出无功受端口电压限制。2)单位容量成本低，且与总容量大小无关，安装维护方便。3)有功损耗小，满载时仅为额定容量的0.30.5%。4)可集中使用，也可分散就地供应无功，从而减少网络电能损耗。,12,PPT学习交流,静止补偿器,可控硅控制的电抗器与电容器并联组成的1.吸收或发出感性无功。2快速跟踪负荷，响应速度快。3运行时有功损耗小，满载时不超过额定容量的1%。4可靠性高，维护工作量小。5不增加短

6、路电流。6可控硅控制电抗器时，电网中产生高次谐波。,13,PPT学习交流,电力系统的无功负荷和无功功率损耗,无功负荷除白炽灯等少数纯阻性用电设备外大部分用电设备都需要无功。,无功损耗,变压器,电力线路上的无功损耗,14,PPT学习交流,变压器中的无功功率损耗,变压器中的无功功率损耗,励磁支路损耗,绕组漏抗中的损耗,对于一台变压器或一级变压的网络而言，变压器中的无功损耗并不大，满载时约为它额定容量的百分之十几。但对电压级网络，变压器中的无功损耗就相当可观。,励磁支路损耗的百分值基本上等于空载电流的百分值，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的百分值，约为10%。,15

7、,PPT学习交流,线路上的无功损耗,线路上的无功损耗并联电纳的无功损耗，呈容性；串联电抗中的无功损耗，呈感性35KV及以下架空线的充电功率较小，总体上是消耗无功的；110KV及以上架空线，当输送功率较大时，电抗总消耗的无功大于电纳中产生的无功，总体上是无功负载；输送功率较小时，为无功电源。,16,PPT学习交流,无功功率平衡,无功平衡的必要性无功缺额会导致系统电压水平的下降。进行无功功率平衡计算的前提是系统的电压水平正常；如果不能在正常电压水平下保证无功功率的平衡，则系统的电压水平就不能保证。系统无功源不足时的无功平衡，是由于系统电压水平降低导致负荷的无功需求下降而达到的。,只依靠发电机提供无

8、功功率不能实现电力系统无功平衡的需要。因为：1）未经补偿的负荷功率因数低于发电机的额定功率因数；2）系统中有大量的无功损耗。,计算步骤,17,PPT学习交流,计算负荷功率因数，若小于0.9，则先将负荷功率因数补偿到0.9（在负荷所在变电所处安装无功补偿设备）按补偿后的负荷功率和网络额定电压计算潮流分布，求出发电机应发出的有功和无功；计算发电机以额定功率因数运行时可发出的无功，并与应发无功比较；若不足，则要么适当降低发电机的运行功率因数，要么在负荷处装设无功补偿装置，进行无功补偿。,计算步骤,18,PPT学习交流,一、无功补偿原理二、无功补偿的意义三、高压电力网的无功补偿四、中低压配电网无功补偿

9、的管理办法五、配电网无功补偿的配置原则,提高电网输送能力，减少系统元件量；降低网络功率损耗和电能损耗；改善电压质量。,5-2无功功率补偿,19,PPT学习交流,高压电力网的无功补偿,330500kv,分层分区就地平衡安装并联电抗器补偿线路充电功率,220kv变电所,最大负荷时一次侧功率因数不低于0.95;最小负荷时一次侧功率因数不高于0.98.二次侧功率因数不小于0.95-1.,110kv及以下变电所,最小负荷时，一次侧功率因数不高于0.98。,20,PPT学习交流,中低压配电网无功补偿的管理办法,无功功率应就地补偿具体管理方法：1）提高用户的功率因数；2）配电线路及变电所分散安装电力电容器；

10、3）对大容量轧钢设备等冲击性的动态无功负荷，装设静止无功补偿设备或采用可控硅开关自动快速投切电容器组。,21,PPT学习交流,配电网无功补偿的配置原则,“就地补偿、分级分区平衡”1总体平衡和局部平衡相结合尽量避免不同分区之间无功的远距离输送和交换。2电业部门补偿和用户补偿相结合3分散补偿和集中补偿相结合，以分散为主集中补偿是指在变电所集中装设容量较大的补偿设备；分散补偿是指在配电网的分散区，如配电线路、变压器和用电设备，分散进行无功补偿。4降损与调压相结合，以降损为主,22,PPT学习交流,voltagemanagementofload-centerbus,voltageadjustmentm

11、ethods,5-3供配电系统电压调整,23,PPT学习交流,1、电压调整的目的使用户的电压偏移在规定的范围内。2、中枢点电压管理因大多数负荷都在中枢点供电，故如能控制住中枢点的电压偏移，也就控制住了大部分负荷的电压偏3电力系统正常运行时的调压方法,电压中枢点：某些可反映系统电压水平，运行中对其电压进行监视、控制和调整的母线。通常选择下列母线作为电压中枢点：1）区域性发电厂和枢纽变电所的高压母线2）重要变电所的6-10kV电压母线3）有大量地方负荷的发电机母线,24,PPT学习交流,电力系统正常运行时的调压方法,1.逆调压：高峰负荷时升高中枢点电压（至105%），低谷负荷时降低中枢点电压（至）

12、。适用于供电线路较长，负荷变动较大的中枢点。2.顺调压：高峰负荷时允许中枢点电压降低（但不低于102.5%）,低谷负荷时允许中枢点电压升高（但不允许高于107.5%）。适用于供电线路不长，负荷变动不大的中枢点。3.常调压：任何情况下都保证中枢点电压基本不变。如（102%105%）。,25,PPT学习交流,则调整用户端电压可采取以下措施：1调整励磁以改变发电机端电压；2改变变压器分接头位置；3改变电力网无功功率分布；4改变输电线路的参数。,26,PPT学习交流,调整励磁以改变发电机端电压,利用发电机进行调压,在各种调压手段中，首先应考虑调节发电机电压来调节负荷电压变动范围。,利用发电机进行逆调压

13、，可使最远端负荷点电压变动范围缩小5%。,如果供电线路不长，电压损耗不大，仅用发电机逆调压就可满足要求；但若经多级变压向远处负荷供电，仅依靠发电机调压不能满足负荷对电压质量的要求。,图,27,PPT学习交流,改变变压器变比调压,双绕组变压器的高压侧和三绕组变压器的高、中压侧往往有若干个分接头可供选择。其中对应于的分接头成为主接头。,分接头的选择,28,PPT学习交流,分接头的选择,降压变压器分接头的选择升压变压器分接头选择,若为无载调压，则变压器分接头应取：,29,PPT学习交流,改变电力网无功功率分布进行调压,补偿前后不变补偿前补偿后近似的：,调压方法,二,一,30,PPT学习交流,用并联静电电容器进行调压,最小负荷时电容器全部退出，最大