[工学]第四章-电力系统无功功率和电压调整课件.ppt

1、2022年8月9日星期二第四（六）章电力系统无功功率和电压调整第四（六）章电力系统无功功率和电压调整主要内容主要内容:n了解无功功率平衡的概念及无功功率平衡的基本要了解无功功率平衡的概念及无功功率平衡的基本要求求n理解系统中各无功电源的调节特性理解系统中各无功电源的调节特性n理解中枢点电压管理以及电压调整的基本原理理解中枢点电压管理以及电压调整的基本原理n掌握利用电容器进行补偿调压的原理与方法掌握利用电容器进行补偿调压的原理与方法n掌握变压器分接头进行调压时，分接头的选择计算掌握变压器分接头进行调压时，分接头的选择计算2022年8月9日星期二问题问题n1、电压偏移如何影响现代生产和生活？、电压

2、偏移如何影响现代生产和生活？n2、电力系统为何总存在电压偏移？允许电压偏移、电力系统为何总存在电压偏移？允许电压偏移量？量？n3、电力系统的电压水平取决于什么？、电力系统的电压水平取决于什么？n4、控制电压的无功电源主要有哪些？分别有何特、控制电压的无功电源主要有哪些？分别有何特点？点？n5、现代电力大系统的电压是如何管理的？、现代电力大系统的电压是如何管理的？2022年8月9日星期二第一节第一节 电力系统电压偏移电力系统电压偏移1.1.电压偏移对负荷的影响电压偏移对负荷的影响电动机、电热、照明、家用电器、系统电动机、电热、照明、家用电器、系统一一.调压的必要性调压的必要性电力设备设计：额定电

3、压下才能有好技术经济性能电力设备设计：额定电压下才能有好技术经济性能异步电动机异步电动机：电压低，定子电流显著增大，温升，：电压低，定子电流显著增大，温升，加速绝缘老化，烧电机；电压高，破坏绝缘。加速绝缘老化，烧电机；电压高，破坏绝缘。电热设备电热设备：电压低，大大降低发热量。：电压低，大大降低发热量。照明设备照明设备：电压低，发光不足；电压高，影响寿命。：电压低，发光不足；电压高，影响寿命。家用电器家用电器（如电视）：电压低，图像不稳定；电压（如电视）：电压低，图像不稳定；电压高，影响显像管寿命。高，影响显像管寿命。电子设备、精密仪器电子设备、精密仪器：对电压都极其敏感，要求更：对电压都极其

4、敏感，要求更高，电压质量已成为现代企业投资环境的重要因素高，电压质量已成为现代企业投资环境的重要因素2022年8月9日星期二n2.电压偏移对电力系统自身的影响电压偏移对电力系统自身的影响n 电压低：电压低：功率功率损耗损耗、电能损耗增大，危及电力系、电能损耗增大，危及电力系统运行统运行稳定性稳定性n 电压高电压高：破坏设备：破坏设备绝缘绝缘、超高压网络、超高压网络电晕损耗电晕损耗2022年8月9日星期二二、电力系统允许的电压偏移二、电力系统允许的电压偏移n负荷随机变化负荷随机变化n系统运行方式经常变化系统运行方式经常变化n不可能严格保证所有节点任何时刻都为额定电压，不可能严格保证所有节点任何时

5、刻都为额定电压，电压偏移不可避免，需合理规定允许的偏移范围。电压偏移不可避免，需合理规定允许的偏移范围。电网额定电压电网额定电压电压允许偏移电压允许偏移35kV及以上及以上5%10kV及以下及以下7%低压照明低压照明+5%-10%农村照明农村照明+7.5%-10%事故时事故时再加再加5%，正偏移不能超过，正偏移不能超过10%2022年8月9日星期二n如何使电压偏移在合理的范围内？如何使电压偏移在合理的范围内？n首先要解决的问题是：首先要解决的问题是：n 电力系统的电压水平取决于什么？电力系统的电压水平取决于什么？2022年8月9日星期二三三.电压水平的确定电压水平的确定 qNqNqLNLcUU

6、bUUaQQ22022年8月9日星期二电压水平的确定电压水平的确定 cosUIP XIXUcosXUEsinXUEUXIXUUIQcossinsin)UcosE(XUUIXI jE2022年8月9日星期二电压水平到底取决于什么电压水平到底取决于什么2022年8月9日星期二第二节电力系统中无功功率的平衡第二节电力系统中无功功率的平衡一一.无功功率负荷和无功功率损耗无功功率负荷和无功功率损耗.无功负荷：无功负荷：以滞后功率因数运行的用电设备（主要是异步以滞后功率因数运行的用电设备（主要是异步电动机）所吸收的无功部分。一般综合负荷的功电动机）所吸收的无功部分。一般综合负荷的功率因数为率因数为0.60

7、.9 各种用电设备中，除相对很小的白炽灯照明负荷只各种用电设备中，除相对很小的白炽灯照明负荷只消耗有功功率、为数不多的同步电动机可发出一部分无消耗有功功率、为数不多的同步电动机可发出一部分无功功率外，大多数都要消耗无功功率。因此，无论工业功功率外，大多数都要消耗无功功率。因此，无论工业或农业用户都以滞后功率因数运行，其值约为或农业用户都以滞后功率因数运行，其值约为0.60.9，其中，较大的数值对应于采用大容量同步电动机的场合。其中，较大的数值对应于采用大容量同步电动机的场合。负荷取用的无功约为其有功的负荷取用的无功约为其有功的0.51.3。DDDSQ sin 2022年8月9日星期二无论是电力

8、系统的运行或设计部门，一般都不编制无论是电力系统的运行或设计部门，一般都不编制无功功率负荷曲线而只编制无功功率平衡表或各枢无功功率负荷曲线而只编制无功功率平衡表或各枢纽点电压曲线。而且，这些表格或曲线也只是隔一纽点电压曲线。而且，这些表格或曲线也只是隔一段时间制作一次。对无功功率管理之所以与对有功段时间制作一次。对无功功率管理之所以与对有功功率不同，原因仍在于无功功率与有功功率本身性功率不同，原因仍在于无功功率与有功功率本身性质的不同。质的不同。.电力系统中的无功损耗：电力系统中的无功损耗：u（1 1）线路）线路2022年8月9日星期二电力线路上的无功功率损耗电力线路上的无功功率损耗n 电力线

9、路上的无功功率损耗也分两部分，即并联电纳电力线路上的无功功率损耗也分两部分，即并联电纳和串联电抗中的无功功率损耗。并联电纳中的这种损耗又和串联电抗中的无功功率损耗。并联电纳中的这种损耗又称充电功率，与线路电压的平方成正比，呈容性。串联电称充电功率，与线路电压的平方成正比，呈容性。串联电抗中的这种损耗与负荷电流的平方成正比，呈感性。抗中的这种损耗与负荷电流的平方成正比，呈感性。RjXU1.2Bj2ylQ U2.2Bj2ylQ XIQZ2 22212UUBQyl 222122UUBXIQl 002QQ2221222222UUBXUP2022年8月9日星期二u（2）变压器）变压器 var)(100%

10、100%20MSSSUSIQTNTLNkNT%)10%(100%100%2 kNkNkZTUSUSSUQ%)2%1%(100%000 ISIQN变压器中的无功功率损耗分两部分，即励磁支路损耗和绕组漏抗变压器中的无功功率损耗分两部分，即励磁支路损耗和绕组漏抗中损耗。其中，励磁支路损耗的百分值基本上等于空载电流中损耗。其中，励磁支路损耗的百分值基本上等于空载电流I I0 0的的百分值，约为百分值，约为1 2；绕组漏抗中损耗。在变压器满载时，；绕组漏抗中损耗。在变压器满载时，基本上等于短路电压基本上等于短路电压Uk的百分值，约为的百分值，约为10。但对多电压级网但对多电压级网络。变压器中的无功功率损

11、耗就相当可观。以一个五级变压的网络。变压器中的无功功率损耗就相当可观。以一个五级变压的网络为例：络为例：2022年8月9日星期二 由此可见，系统中变压器的无功功率损耗占相当大由此可见，系统中变压器的无功功率损耗占相当大比例，较有功功率损耗大得多。比例，较有功功率损耗大得多。2022年8月9日星期二二二.无功功率电源无功功率电源 tgPSQGGG sin2022年8月9日星期二2022年8月9日星期二CUXUQCC 22/2022年8月9日星期二u3.同步调相机同步调相机 CQUCQdjxqEU。吸收感性无功，欠激时，；发出感性无功，过激时，CNLNCCNCQQQQQ2100ddqCxUxUEQ

12、2cos 2022年8月9日星期二2022年8月9日星期二2022年8月9日星期二三三.无功功率的平衡无功功率的平衡 QQQLGC规划设计：规划设计：RGCNQQQ运行中：运行中：2022年8月9日星期二2022年8月9日星期二现代电力系统的电压是如何管理和控制的？现代电力系统的电压是如何管理和控制的？2022年8月9日星期二一一.中枢点电压管理中枢点电压管理第二节第二节 电力系统的电压管理电力系统的电压管理2022年8月9日星期二1、中枢点的电压偏移、中枢点的电压偏移NBAUUU)05.195.0(2022年8月9日星期二2022年8月9日星期二2022年8月9日星期二2022年8月9日星期

13、二2022年8月9日星期二2022年8月9日星期二问题问题2022年8月9日星期二2、中枢点电压的调压（控制）方式（原则）、中枢点电压的调压（控制）方式（原则）2022年8月9日星期二（3）调整电压的基本原理）调整电压的基本原理1:k1k2:1LUGUbP+jQ1:k1k2:1LUGUbR+jXP+jQ2022年8月9日星期二使使U Ub b变化的措施：变化的措施：2121kUQXPRkUkUkUUNGGb 要求对负荷点要求对负荷点b的电压进行调整的电压进行调整2022年8月9日星期二一、一、借改变发电机端电压调整借改变发电机端电压调整通过自动励磁调节装置通过自动励磁调节装置IfEqUG，不需

14、另增，不需另增设备，简便可行且经济。设备，简便可行且经济。由发电机不经升压直接供电的地方负荷，实行逆由发电机不经升压直接供电的地方负荷，实行逆调压。调压。第三节第三节 电力系统的几种调压措施电力系统的几种调压措施2022年8月9日星期二G%10max U%4min U%4max U%6max U%6.1min U%4.2min U+5%-5%-9%+1%-5%-4%-5.6%+4.4%+2%2022年8月9日星期二u两个问题两个问题:对于较长线路、多电压对于较长线路、多电压级输电级输电,此时仅靠调节发电此时仅靠调节发电机不能满足要求机不能满足要求多机系统中多机系统中,与无功备用、与无功备用、无

15、功的经济分配有矛盾。无功的经济分配有矛盾。适用于小系统、线路适用于小系统、线路不长不长；易于实现逆调压易于实现逆调压此调压仅作辅助措施此调压仅作辅助措施2022年8月9日星期二二、二、借改变变压器变比调压借改变变压器变比调压双绕组变压器的高压绕组和三绕组的高、中压绕组有若干分接双绕组变压器的高压绕组和三绕组的高、中压绕组有若干分接头可供选择，如有头可供选择，如有UN5、UN22.5 或或UN42。其。其中对应于中对应于UN的分接头常称主接头或主抽头。的分接头常称主接头或主抽头。合理选择变压器的分接头也可调压。合理选择变压器的分接头也可调压。2022年8月9日星期二GgUGUIUiUJUjUgU

16、 iU jU igj2022年8月9日星期二1.对于双绕组降压变压器对于双绕组降压变压器iIUiUiU iIUiU i iUS。，要要求求选选择择，低低压压侧侧期期望望电电压压给给定定intaxtiiinaxUUUUSUSUImImminmaxminImmaxIm,NitIiiiIiUUkkUUU iNiiItIUUUUU maxmaxImImmaxiNiiaxaxtUUUUUS 时时，minminImImminiNiiinintUUUUUS 时时，UI ZTP+jQUtI/UtiUi2022年8月9日星期二普通变压器在运行中不能倒换接头，只有停运时才能调普通变压器在运行中不能倒换接头，只有停

17、运时才能调整，因此，必须在投运前选择好合适的接头以满足各种负整，因此，必须在投运前选择好合适的接头以满足各种负荷要求。荷要求。为使最大、最小负荷两种情况下变电所低压母线实际电为使最大、最小负荷两种情况下变电所低压母线实际电压偏离要求的压偏离要求的Uimax，Uimin大体相等，分接头电压应取大体相等，分接头电压应取UtImax，UtImin的平均值。的平均值。2ImImintaxttIUUU 根据根据UtI选择一最接近的分接头，再按选定的分接头校验选择一最接近的分接头，再按选定的分接头校验低压母线上的实际电压能否满足要求。低压母线上的实际电压能否满足要求。2022年8月9日星期二 tINiia

18、xsiUUUUUSmaxIm.maxmax 时时，tINiiinsiUUUUUSminIm.minmin 时时，误差应小于半个分接头电压误差应小于半个分接头电压。如不合格如不合格,一是改变一是改变U UtI tI；二是采用两个分接头；二是采用两个分接头带带负荷调分接头负荷调分接头(一般用于逆调压一般用于逆调压)%100%.max.max NiNisisiUUUU%100%.min.min NiNisisiUUUU2022年8月9日星期二2.对于双绕组升压变压器对于双绕组升压变压器ggUGUgU g。，要要求求选选择择，低低压压侧侧期期望望电电压压给给定定minmaxminmaxminminma

19、xmax,tGtGggGGUUUUSUSU NgtGgggGgUUkkUUU gNggGtGUUUUU SggU gUGU2022年8月9日星期二2minmaxtGtGtGUUU maxmaxmaxmaxmaxgNggGtGUUUUUS 时时，minminminminmingNggGtGUUUUUS 时时，2022年8月9日星期二对于三绕组变压器对于三绕组变压器2022年8月9日星期二有载调压变压器有载调压变压器n如果选定的分如果选定的分接头不能兼顾接头不能兼顾不同负荷水平，不同负荷水平，则需要有载调则需要有载调压变压器（工压变压器（工作原理，在不作原理，在不同负荷下，可同负荷下，可不停电选不

20、同不停电选不同分接头，而且分接头，而且调节范围比较调节范围比较大，一般在大，一般在15%）2022年8月9日星期二加压调压变压器加压调压变压器n依电源变、串联变的不同接法，功能有所不同，可依电源变、串联变的不同接法，功能有所不同，可具有复数变比，有：纵向调压、横向调压、混合型具有复数变比，有：纵向调压、横向调压、混合型调压调压3中加压调压变压器中加压调压变压器2022年8月9日星期二2022年8月9日星期二2022年8月9日星期二2022年8月9日星期二解：变压器的电压损耗（忽略电压降落横分量）解：变压器的电压损耗（忽略电压降落横分量）最大负荷时：最大负荷时：kVUXQRPUHTT05.911

21、64.244047.150maxmaxmax 最小负荷时：最小负荷时：kVUXQRPUHTT47.31164.241547.125minminmin 根据发电机母线逆调压要求，该母线期望电压根据发电机母线逆调压要求，该母线期望电压Udmax=1.05UN=1.0510=10.5kV，U dmin=1.0UN=1.010=10kV kVUUUUUSdNdHtH05.1255.105.1005.9116maxmaxmaxmaxmax 时时，2022年8月9日星期二 kVUUUUUSdNdHtH44.125105.1047.3116minminminminmin 时时，kVUUUtHtHtH245.

22、125244.12505.1252minmax 选取最接近的标准接头电压选取最接近的标准接头电压121(1+2.5%)=124.02kV校验：校验：kVUUUUUtHNdHsd58.1002.1245.1005.9116maxmax.max 时低压母线实际电压，时低压母线实际电压，maxS对网络额定电压的偏移：对网络额定电压的偏移：%8.5%100101058.10%100.max NdNdsdUUU2022年8月9日星期二对网络额定电压的偏移：对网络额定电压的偏移：%1.1%100101011.10%100min NdNddUUU因接头电压之间的距离为因接头电压之间的距离为2.5，计算电压偏

23、移和要求的电，计算电压偏移和要求的电压偏移相差不超过压偏移相差不超过1.25是允许的。从计算结果看出，是允许的。从计算结果看出，所确定的变比所确定的变比124.02/10.5满足要求。满足要求。时低压母线实际电压，时低压母线实际电压，minS kVUUUUUtHNdHsd11.1002.1245.1047.3116minmin.min 2022年8月9日星期二强调：不要死记公式，中学物、数解题的基本思路即可，记住了当然更好，做作业的时候直接套用书上的公式，而是从头直接去推导所需要的公式，从基本概念出发，如高中的数学我们都只记基本的定理和推理，从来不记太多的具体结论。2022年8月9日星期二三三

24、.改变网络中无功功率分布调压（借补偿设备调压）改变网络中无功功率分布调压（借补偿设备调压）n当无功电源不足时，就不能单靠改变变压器的变比当无功电源不足时，就不能单靠改变变压器的变比来调压。来调压。n无功功率的产生基本上不消耗能源，但是无功功率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有功功率损耗和电压损耗。沿电力网传送却要引起有功功率损耗和电压损耗。n合理的配置无功功率补偿容量，以改变电力网的无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，可以减少网络中的有功功率损耗和电功潮流分布，可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善用户处的电压质量压损耗，从而改善

25、用户处的电压质量 各种补偿设备的调压方式各种补偿设备的调压方式2022年8月9日星期二CjQjcU CjjQQjP G1:kikj:1ijIUJUijijijjXRZ jjjQP JcU222)()(JcijCjijjJcijCjijjJcIURQQXPUXQQRPUU222 JijjijjJijjijjJIURQXPUXQRPUUJijjijjJIUXQRPUU JcijCjijjJcIUXQQRPUU)(2022年8月9日星期二 补偿设备容量的计算补偿设备容量的计算实践中进行简化实践中进行简化 JJcijJcCUUXUQ 最小补偿设备容量的确定最小补偿设备容量的确定按调压要求，在确定这按调

26、压要求，在确定这些补偿设备容量时，须些补偿设备容量时，须先确定变压器变比。先确定变压器变比。NjtJjjjJjcijjcCUUkkkUUXUQ 2JijjijjJJcijCjijjJcIUXQRPUUXQQRPUU )(JijjijjJCijjijjJJcijJcCUXQRPUXQRPUUXUQ2022年8月9日星期二n选择补偿容量的基本原则：在满足各种运行方式下选择补偿容量的基本原则：在满足各种运行方式下的调压要求下，与其它调压方式配合，使补偿容量的调压要求下，与其它调压方式配合，使补偿容量最小。最小。n（1）补偿设备为静电电容器）补偿设备为静电电容器n通常在大负荷时降压变电所电压偏低，小负

27、荷时电通常在大负荷时降压变电所电压偏低，小负荷时电压偏高。电容器只能发出感性无功功率以提高电压，压偏高。电容器只能发出感性无功功率以提高电压，但电压过高时却不能吸收感性无功功率来使电压降但电压过高时却不能吸收感性无功功率来使电压降低。为了充分利用补偿容量，在最大负荷时电容器低。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。应全部投入，在最小负荷时全部退出。2022年8月9日星期二NjtJjUUk l并联电容器并联电容器全全部部切切除除。时时在在全全部部投投入入；时时只只能能发发无无功功，在在,minmaxSS确定其容量分二步：确定其容量分二步：一步：在一步：在Smi

28、n时，全部切除，确定变压器分接头；时，全部切除，确定变压器分接头；minminImminjcNjijintJUUUUU 根据根据UtJmin选择一最接近的分接头选择一最接近的分接头UtJ二步：在二步：在Smax时，全部投入，确定电容器容量。时，全部投入，确定电容器容量。2maxmaxmaxmaxImmaxjjJjcijjcCijaxJkkUUXUQUUU 最后：校验实际电压是否满足要求2022年8月9日星期二n（2）补偿设备为同步调相机）补偿设备为同步调相机n调相机的特点是既能过励磁运行，又能欠励磁运行。调相机的特点是既能过励磁运行，又能欠励磁运行。如果调相机在最大负荷时按额定容量过励磁运行，

29、如果调相机在最大负荷时按额定容量过励磁运行，在最小负荷按（在最小负荷按（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利用。那么，调相机的容量将得到最充分的利用。n变压器变比的选择应兼顾这两种情况变压器变比的选择应兼顾这两种情况2022年8月9日星期二l调相机调相机在在Smax时，过激运行，发无功，确定时，过激运行，发无功，确定QCN；在在Smin时，欠激运行，吸无功，确定时，欠激运行，吸无功，确定QLN=(0.50.6)QCN。在在Smax时，满发时，满发QCN：在在Smin时，吸时，吸QLN=(0.50.6)QCN：maxImmaxmaxmaxm

30、ax2maxmaxmaxijaxJjJjcjijjcjjJjcijjcCNUUUkUUkXUkkUUXUQ 其其中中 minImminminminmin2minminmin21ijinJjJjcjijjcjjJjcijjcCNUUUkUUkXUkkUUXUQ 其其中中2022年8月9日星期二总结总结利用无功功率补偿调压利用无功功率补偿调压n（1）电压损耗）电压损耗V（PRQX）/V 中包含两个分量：中包含两个分量：一个是有功负荷及电阻产生的一个是有功负荷及电阻产生的PR/V分量；另一个是无分量；另一个是无功负荷及电抗产生的功负荷及电抗产生的QX/V分量。利用无功补偿调压的分量。利用无功补偿调压

31、的效果与网络性质及符合情况有关效果与网络性质及符合情况有关n（2）在低压电网中，）在低压电网中，V中有功功率引起的中有功功率引起的PR/V分量分量所占的比重大；在高压电网中，所占的比重大；在高压电网中，V中无功功率引起的中无功功率引起的QX/V分量所占比重大。在这种情况下，减少输送无功分量所占比重大。在这种情况下，减少输送无功功率可以产生比较显著的调压效果。反之，对截面不大功率可以产生比较显著的调压效果。反之，对截面不大的架空线路和所有电缆线路，用这种方法调压就不合适。的架空线路和所有电缆线路，用这种方法调压就不合适。求出求出k k，规格化，然后求，规格化，然后求Q QCNCN ，再规格化后校

32、验，再规格化后校验。2022年8月9日星期二2022年8月9日星期二2022年8月9日星期二2022年8月9日星期二2022年8月9日星期二n（4）改变线路电抗参数（串联电容器）改变线路电抗参数（串联电容器）在线路上串联接入静电电容器，利用电容器的容抗在线路上串联接入静电电容器，利用电容器的容抗补偿线路的感抗，使电压损耗中补偿线路的感抗，使电压损耗中QX/VQX/V分量减小，从分量减小，从而可提高线路末端电压而可提高线路末端电压适用范围适用范围:用于电压波动频繁、功率因数低的场合用于电压波动频繁、功率因数低的场合u说明说明:(1)在考虑各种调压措施时，要兼顾经济性等要求。在在考虑各种调压措施时

33、，要兼顾经济性等要求。在高压线路中，串补还是提高稳定性的措施之一。高压线路中，串补还是提高稳定性的措施之一。(2)(2)在离需要调整电压的中枢点附近的调压设备的调节在离需要调整电压的中枢点附近的调压设备的调节效应好。一般分散调节，在此基础上集中控制。效应好。一般分散调节，在此基础上集中控制。2022年8月9日星期二n未串联电容器时的电压损耗未串联电容器时的电压损耗n串联电容器后串联电容器后1U2UjXRZ jQP 221UQXPRUUU 221UXXQPRUUUC NCCUQXUXXQPRUQXPRUU 22 QUUUXNC )41(LCCXXK2022年8月9日星期二n为减少同样大小的电压损

34、耗，需设置的串联电容器容量仅为并联电容器容量的1725%n串联电容器具有负值的电压降落，起直接抵偿电力线路电压降落的作用；而并联电容器借减少电力线路上流通的无功功率减少线路电压降落。串联电容器适用于电压波动频繁的场合，并联电容器则不适用。n 串补带来的特殊问题：串补的过电压保护，继电保护的复杂化，投入有饱和铁芯设备的次谐波振荡，异步电动机的自励磁等问题。n 运用，110kV以下电压等级，长度特别大，或有冲击负荷的架空线路上2022年8月9日星期二例题例题:简单系统接线如下图所示简单系统接线如下图所示.降压变电所低压侧降压变电所低压侧母线要求常调压母线要求常调压,保持保持10.5kv.试确定下列

35、无功补偿试确定下列无功补偿设备时的设备容量：设备时的设备容量：()补偿设备采用电容器补偿设备采用电容器;(2)补偿设备采用调相机补偿设备采用调相机kVUi118ikV111110MVAjSj1520maxMVAjSj5.710minj2022年8月9日星期二 解解:设置补偿前设置补偿前,最大负荷时变电所低压侧归算至高最大负荷时变电所低压侧归算至高压侧的电压为压侧的电压为最小负荷时为最小负荷时为 kv1.971186.129154.2620118UxQrPUiUijjmaxijjmaxjmax kv5.1071186.1295.74.2610118UxQrPUUiijjminijjminijmi

36、n2022年8月9日星期二n1 补偿设备采用电容器时n按常调压要求确定最小负荷时补偿设备全部退出运行条件下应选用的分接头电压:n选用 110+2.5即112.75kv的分节头，按最大负荷时的调压要求确定 kv6.1125.10115.107UUUUjminNjjmintJmin74.81175.11275.112111.975.106.1295.10 xUQ2222maxijjcmaxcNjtJtJNjjcUUUUU2022年8月9日星期二验算电压偏移:最大负荷时补偿设备全部投入kv65.1061186.12974.8154.2620118Ujcmax低压母线实际电压为kv4.10112.75

37、11106.65Ujcmax最小负荷时补偿设备全部退出最小负荷时补偿设备全部退出,已知已知107.5kvUjmin可得低压侧实际电压为可得低压侧实际电压为kv49.10112.7511107.5Ujcmax最大负荷时电压偏移为最大负荷时电压偏移为95.01005.104.105.102022年8月9日星期二最小负荷时电压偏移为12.01005.1049.105.10可见选择的电容器容量能满足常调压的要求2 补偿设备采用调相机时首先确定应选用的变比jmaxjcmaxjminjcminjcminkUUUUkU21.9710.5k5.105.10710.5k5.102解得k=9.91，从而选用主接头

38、110kv，按最大负荷时调压要求确定QC2022年8月9日星期二Nj22tJNjjmaxjcmaxijjcmaxcUUUUUUxUQtJMVA40.611110110111.975.106.1295.1022选用容量为7.5MVA的调相机.验算电压偏移:最大负荷时调相机过激满载运行,输出7.5Mvar感性无功功率kv3.1051186.1295.7154.2620118Ujcmax2022年8月9日星期二低压侧实际电压为kv3.10511011105.3Ujcmax最小负荷时,调相机欠激满载运行,吸取3.75Mvar感性无功功率kv4.1031186.12975.35.74.2610118Uj

39、cmin低压母线实际电压为kv34.10110114.103Ujcmin2022年8月9日星期二最大负荷时的电压偏移为3.01005.105.1053.10最小负荷时电压偏移为52.11005.105.1034.10可见选用的调相机容量是恰当的.最小负荷时适当减小吸取的无功功率就可使低压母线电压达到 10.5kv.换言之,选用的调相机容量还有一定的裕度.2022年8月9日星期二n阻抗为阻抗为R+jX=13.5+j12（）的）的35kV电力线路，电力线路，输送功率输送功率4MW，功率因数，功率因数0.7，装设串联电容器前，装设串联电容器前线路末端电压为线路末端电压为30.4kV，要求借串联电容器

40、将其，要求借串联电容器将其提高为提高为32kV。试求。试求（1）串联电容器组的容量；）串联电容器组的容量；（2）为达到同样的调压要求所需设置的并联电容）为达到同样的调压要求所需设置的并联电容器容量，并比较两种补偿方案的功率损耗。器容量，并比较两种补偿方案的功率损耗。2022年8月9日星期二第四节第四节 电力线路导线截面的选择电力线路导线截面的选择n一、按经济电流密度选择导线一、按经济电流密度选择导线n经济电流密度的概念（电能损耗、线路投资）经济电流密度的概念（电能损耗、线路投资）n1、电力网年运行费（为维护电力网正常运行每年、电力网年运行费（为维护电力网正常运行每年所付出的费用，以及网络中电能

41、损失的折价）所付出的费用，以及网络中电能损失的折价）n（1）设备折旧费）设备折旧费Md1n（2）设备的小修费和维护管理费）设备的小修费和维护管理费Md2n（3）电能损耗费（网损费）电能损耗费（网损费MR 和电晕损耗费和电晕损耗费MA）n2、经济电流密度、经济电流密度Jjn与与max也即也即Tmax有关（见表有关（见表6-3）2022年8月9日星期二n3、按经济电流密度选择导线截面、按经济电流密度选择导线截面n二、按机械强度的要求选择导线最小容许截面二、按机械强度的要求选择导线最小容许截面n见表见表6-4n三、按导线的长期发热条件选择三、按导线的长期发热条件选择n见表见表6-5n四、按电晕临界电

42、压选择四、按电晕临界电压选择n见表见表6-6n五、按容许电压损耗选择导线截面五、按容许电压损耗选择导线截面)(cos32maxmaxmmJUPJISjNj 2022年8月9日星期二n电压损耗分成两个部分电压损耗分成两个部分n假定沿线导线截面相同，假定沿线导线截面相同，且型号相同且型号相同xrUUU NnmmNnmmrURpUrPU 11NnmmNnmmxUXqUxQU 11xrUUU maxNnmmNnmmrUrLpUrlPU 11rNnmmrNnmmUULpUUlPS 11 Sr 2022年8月9日星期二n六、选择导线截面基本方法的应用六、选择导线截面基本方法的应用n1.工厂电力网工厂电力网

43、n输电距离短，电压损耗不严重。持续容许电流（电输电距离短，电压损耗不严重。持续容许电流（电缆）或经济电流密度（导线）缆）或经济电流密度（导线）n2.中、低压配电网：年最大负荷利用小时数小中、低压配电网：年最大负荷利用小时数小n电力线路长：容许的电压损耗电力线路长：容许的电压损耗n电力线路段：持续容许电流电力线路段：持续容许电流n3.农村电网：电力线路较长，容许的电压损耗农村电网：电力线路较长，容许的电压损耗n4.区域电力网：输送距离远，输送功率大，年最大区域电力网：输送距离远，输送功率大，年最大负荷利用小时数大负荷利用小时数大2022年8月9日星期二小结小结 1、基本概念：Q与V的关键、无功消耗元件及其特性，功发出元件及及 其特性、无功功率平衡、中枢点、中枢点调压方式。(逆 ，顺，恒)并补的适用场合。串补的适用场合。2022年8月9日星期二 2、基本计算：中枢点电压选择。无功功率平衡计算 变压器抽头选择 并联电容补偿容量与变压器抽头的联合选择。串补偿量选择。