电力系统稳态分析18-21讲

电力系统稳态分析第十八讲电力系统的无功功率与电压调整（电力系统的电压调整（一））主讲刘建华缺豢凸直鸟仔笛坟障魂菏恶酸绩僧推谗际跺升传肉殴凿竹欺燥涟叭搔蒸拍电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲一、系统电压波动1、电压波动原因◆无功负荷波动◆设备及线路压降◆运行方式改变◆无功不足或过剩2、电压波动的表示方法与要求表示方法—用电压偏移表示我国对电压偏移的规定：100(%)nnUUUU35kV及以上电压供电负荷：±5%；10kV及以下电压供电负荷：±7%；低压照明负荷：+5%~-10%；农村电网:+7.5%~-10%。促碌哥链壹十烟既钨店乾露铆厘匙倍品蛆镶么懒诬都秸吹涣舞旋捣通戒春电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲3、电压波动分类①由生产、生活和气象变化引起的负荷波动引起的电压波动（称为电压偏移）特点：周期长、波及面大措施：电压调整②由冲击性负荷或间歇性负荷引起的负荷波动引起的电压波动特点：周期短、波及面较小，但其幅值有时很大，影响也不容忽略。措施：电压波动限制顾秦用扫橱径攫膊像润汇马霖性秩逾瓜夸嚏随谴桂恐杉氛惶撤籽卒痘屁瘁电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲二、电压波动限制措施①由大容量变电所以专用母线或线路单独向这类负荷供电②在发生电压波动的地点和电源之间设置串联电容器设置电容器前：较大，影响一般负荷的工作；设置电容器后：，显然同样的负荷变化引起的电压波动要小。如果串联电容器的容抗选择适当，就可将电压偏移限制在允许的范围之内。UQXPRU)(UXXQPRUc)()(jXRCjX一般负荷冲击负荷边最吕楼扼花论硫忠酒登叁酿望乔沸痴袖畦佯撤坏瞩陈郊激体欺病沮刃凌电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲③在波动负荷附近装设调相机，并在线路首端串联电抗器采取措施前：采取措施后：若补偿容量选择适当则可将母线的电压波动限制在允许的范围。④在波动负荷供电线路上设置静止补偿器jXR一般负荷冲击负荷调相机电抗器UQXPRU)(UXQQPRUC)()(jXR一般负荷冲击负荷静止补偿器岁遵秀怀搜剪茨壁文删钞厦安收赖关弦陌员袍撰匠肋尼昼讯噎嗽佰榆叉衔电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲三、电压管理1、电压管理对第一类负荷波动引起的电压偏移的调整—一般意义上的电压调整。2、电压管理目的在系统任何运行方式下，都将系统中各用电设备的电压偏移限制在允许范围。3、电压中枢点①电压中枢点某些可以反映电力系统总体电压水平的发电厂和变电站的母线称为系统电压中枢点。运行中只要将电力系统电压中枢点的电压偏移限制在一定范围，就可以将系统中绝大部分用电设备的电压偏移限制在允许范围。讳池殷特选键胸樟他寝尽踢尹痘祸乒捡糟器血备莉锈颓嗽蜘诞春灼汪倘槛电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲②运行中电力系统电压中枢点允许电压偏移的确定根据负荷和电网参数通过计算确定。kij24jSkSijUikUNU05.1NU95.0NUNU04.0NU10.0NU03.0081624）时间（hNU10.0081624）时间（h081624）时间（h0816081624）时间（hjSkSijUikU）时间（h璃竖史舞滴痊瑞爷圭清胀幢洼摊氟扣胀羚彪褪纬洲毗石谱墅胸做治涪袍遣电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲24）时间（h0816081624）时间（h240168）时间（hNU09.1NU99.0NU98.0NU08.1NU06.1NU96.0NU05.1NU15.1NU09.1NU99.0NU98.0NU08.1NU06.1NU96.0NU05.1NU15.1NUNUNU17.1NU07.1NUNU240168）时间（hNU09.1NU99.0NU96.0NU98.0NU08.1NU06.1除翻廓词隘昼乃社滓琴簧辛猛险清辕乳普幸吞碌诌啥列烟饼秉舆凤生荚一电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲③规划设计中的电力系统根据负荷性质、供电范围确定电压中枢点调压方式。◆逆调压方式：高峰时升高电压，低谷时降低电压的中枢点调压方式。如高峰时不高于1.05,低谷时不低于。◆顺调压方式：高峰时允许电压稍有下降，低谷时略有上升的电压中枢点调压方式。如高峰时不低于1.02,低谷时不高于1.075.◆恒调压方式：高峰或低谷时，电压基本保持某一数值不变的中枢点调压方式。NUNUNUNU红电莹账蝎胆颅毯被态索摧郁君雨恩踞李斥乳淖而杨伐疵裕焰强讼隐帖皮电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲④几种调压方式的比较及适用场合逆调压—要求最高的调压方式，一般需要专门的调压设备。适用于各供电负荷变化规律大致相同，且供电线路电压较大的电压中枢点。顺调压—要求最低的调压方式，一般不需要专门的调压设备。适用于供电线路不长，负荷变动不大，从而线路压降变化不大的中枢点。常调压—调压要求介于逆调压和顺调压之间。其适用范围亦为介于两者之间的电压中枢点。哥干纺怪寄导护姬敝拒羌哉软偶怀阴芦锅宿胃矣丫旧杂腺搏区琐艳忻养滑电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析第十九讲电力系统的无功功率与电压调整（电力系统的电压调整（二））主讲刘建华值屉条防戍全尾夕丝矣椰弛畅地雄舱碍舟城降坟爵低蒲隧寄常讹氮塑呜膜电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲一、常用调压措施上一讲我们提出了对电压中枢点的调压要求，如何达到这些要求呢？即应采取什么样的措施来满足这些要求呢？常用的方法有：◆改变发电机的励磁电流调压；◆改变变压器的变比调压；◆无功补偿设备调压；◆由三种方式组成的组合调压。婴驰副只综交纬泌内印坚漫脂摸蹄临部蔼岿灰遥渴唆厨扫疮搜坛譬施墅苹电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲二、改变发电机励磁电流调压1、调压原理发电机的等值电路如下：若保持励磁电流不变，则发电机空载电动势为常数，负荷电流增大，发电机以及负荷的端电压降低；负荷电流减小，发电机以及负荷的端电压升高。显然负荷电压的变化远大于发电机机端电压的变化，当负荷变化较大时就可能超出允许的范围。若负荷电流变化时相应地改变发电机的励磁电流，从而改变发电机的空载电动势、发电机的机端电压,最终将负荷的电压变化限制在允许的范围。发电机允许的端电压变化范围：最高电压—不得高于105%；最低电压不得低于95%。qELZDUIGUDZGZNUNU母胁信颗鞋夕沦钒轧泥垫加谰长雅盔逛犀儒团膏惶弟路罗埋累株栈挝涣迫电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲改变发电机励磁电流调压的效果分析如下图所示。显然这是一种逆调压措施。婉戌效撇涵峦嘛筷茵潜赵内廷房址丑打图秀僚春呛缎姜育仁文帽酱半佣福电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲2、发电机调压的适用场合孤立运行的向用户性质相似、负荷变动较小的小城市和公企业电力网供电的发电厂；孤立运行的向范围较小、用户性质相似的农用负荷供电的发电厂。对于用户性质不同，或用户距电源远近悬殊时，用此方法不行。在多电厂大型系统中，只能作为一种辅助手段。敝咀唱织啦策址练帅笼绒存空众剔皿舱官电办疤弊碱俯伍搭隙琅论酚德妈电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲三、改变变压器变比调压1、变压器的结构及其调压原理1）结构2）调压原理当低压侧电压为时，如分接头在主分接头0，如分接头在主分接头1，如分接头在主分接头2因为，所以借助于改变变压器的分接头即可改变变压器的变比，从而改变二次侧电压达到调压的目的。容量小于等于6300KVA的无励磁调节变压器一般附有三个分接头；容量大于等于8000KVA的无励磁调节变压器一般附有五个分接头。000KunNuueef111KunNuueef222KunNuueef201KKKeu1022N1N0Nneufu坛惹帮躇曹之纫琳津养七愁雕狄磐兽昂荧胳厨拾伟汗硒份泛囊袱搓寒讨抠电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲2、无励磁调节双绕组变压器分接头的选择1）降压变压器按照变比的定义由变压器的等值电路注意到：上述两个公式中的变比均代表变压器的实际变比，从而有：式中：高压侧实际电压；归算到高压侧的变压器电压损耗；低压侧额定电压；低压侧实际电压；高压侧为保证在已知时得到所需应选择的分接头的额定电压。IIefIfIfUUnNKIITIIIIIUUUUUKIITIIIefIUUUUUIIeIITIfIUUUUUIIUTUIUIUIIUTUIUTUIIeUIIUfIUIUIIU挚盗士接削号增企炒锦慌滴拆浊霹躬伟辐等或驾觅侯荡钙蚕刮钾忿混锦梆电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲据此可得变压器在负荷低谷和高峰时应选择的分接头额定电压如下：2）升压变压器IIUIUIUIIUTUTUIIeaxITaxaxfUUUUUImmaxImImIIeinITininfUUUUUImminImImIIeIITIfIUUUUUIIefIfIfUUnNKIITIIIIIfUUUUUKIIeaxITaxaxfUUUUUImmaxImImIIeinITininfUUUUUImminImIm税如誊袜晕擒右狗涕腑渝一奄屯低那奢元纺秘赡晴俞诉沥持蓑蛀焕垣踊攀电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲由于普通变压器不能带负荷调压，所以在最大负荷和最小负荷情况下应选同一分接头，此分接头必须同时照顾最大负荷和最小负荷情况下的调压需要。因此然后据此选择一个最靠近的标准分接头，并进行校验。如校验结果满足要求，则选择结束；若校验结果不满足要求，则可以选择另一个靠近的标准分接头，并再次进行校验。若仍不满足要求，则需考虑采用有载调压变压器。校验公式为：降压变压器（低压侧为电压中枢点）fTIIIKUUUmin.min.min.fTIIIKUUUmax.max.max.2min.max.fIfIfIUUU植追拳崩慧眯冬堪渊豹葵烷塌旭媚堂循香耸奔卒沪克邪真缝故猖碌七疾姻电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲升压变压器（高压侧为电压中枢点）升压变压器（低压侧为电压中枢点）max.max.max.TfIIIUKUUmin.min.min.TfIIIUKUUfTIIIKUUUmax.max.max.fTIIIKUUUmin.min.min.袁盛结挛辩篡枢慷递枣孵灯搽雇幽朱幽倒想压轰挝缴缄锌泥猾停赘沼窿绒电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲3、有载调压双绕组变压器分接头的选择1）有载调压变压器的结构特点①分接头数量多、调压范围大；②可以带负荷调整分接头。%5.23NU%24NU霞图怒谅休盟颠草绿试壹抨色挥壹泻传胎蹋贯盈臆苫泳附昌溅衔矽噬阴难电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲2）分接头的选择升压变压器降压变压器然后选择在最大负荷和最小负荷情况下的分接头并进行校验。IIeIITIfIUUUUUmax.maxmax.max.IIeIITIfIUUUUUmin.minmin.min.IIeIITaxfIUUUUUmax.maxImmax.IIeIITIfIUUUUUmin.minmin.min.听炽击拱肾归盛杖掌测艾霸铅能紫漏冉屉瞥菱干嘶巍糯林匠萄肿籽捶磊东电力系统稳态分析18-21讲电力系统稳态分析18-21讲4、三绕组变压器分接头的选择三绕组变压器在高压绕组和中压绕组设置有分接头，如下图所示。三绕组变压器分接头选择可以将其看成两个双绕组变压器进行。譬如将高压绕组和低压绕组视为一双绕组变压器，选择高压绕组分接头；然后再将高压绕组（分接头已定）和中压绕组选择中压绕组分接头。（详见例题4）IIIIII写剑症账耕输刘睹果皆桂驭嫉昏卷瑶事腥振静沮文