电力系统电压调整.ppt

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1、第4章电力系统电压调整和无功功率控制技术电压和频率一样，都是电能质量的重要指标！频率调整:1、全系统频率相同2、调发电机3、消耗能源4、集中控制5、调进汽量电压调整：1、电压水平各点不同2、调发电机、调相机、电容器和静止补偿器等3、不消耗能源4、电压控制分散进行5、调节手段多种多样本章主要内容第一节电力系统电压控制的意义第二节电力系统无功功率平衡与电压的关系第三节电力系统电压控制的措施第四节电力系统电压的综合控制第五节电力系统无功功率电源的最优控制第一节电力系统电压控制的意义学习目的：掌握电力系统电压调节的必要性一、电力系统电压调节的必要性（一）电压对电力用户的影响1、对用

2、电设备的影响电力系统实际电压偏高或偏低，对运行中的用电设备都会造成不良的影响。以照明用的白炽灯为例来说明这个问题2、对异步电动机的影响对于异步电动机而言，当电压降低时，转矩随电压的平方成比例下降。当电压降低20%时，转矩会降低到额定转矩的64%，电流增加20%～35%，造成电动机转速降低，可能导致生产的产品报废；温度升高，电动机绕组过热，绝缘加速老化，甚至烧毁电动机。当电压过高时，将加速电气设备的绝缘老化，影响电机的使用寿命。对其它电气设备，电压变化也将使其运行性能变坏，甚至发生人身伤亡、设备损坏等事故。（二）电压对电力系统的影响电压降低，使网络中的功率损耗和能量损耗加大，电

3、压过低还可能危及电力系统运行的稳定性。在系统中无功功率不足，电压水平低下的情况下，某些枢纽变电所在母线电压发生微小扰动的情况下，顷刻之间会造成电压大幅度下降的“电压崩溃”现象，其后果是相当严重的，可能导致发电厂之间失去同步，造成整个系统瓦解的重大停电事故。10kV及以下电压供电的负荷：±7％；35kV及以上电压供电的负荷：±5％；低压照明负荷：＋5％－10％；农村电网（正常）：＋7.5％－10％；农村电网（事故）：＋10％－15％；在事故状态下，由于电力系统部分设备退出运行，电压损耗比正常大。考虑故障时间较短，电压偏移允许比正常值再多5％，但电压的正常偏移不应超过10％。我国

4、规定在正常运行情况下各类用户允许电压偏移为：一、电力系统无功功率控制与电力系统电压的关系（回顾）维持系统电压正常水平整个电力系统无功功率平衡关系可由下式表示：——无功电源i向系统供给的无功功率；——负荷j所消耗的无功功率；——电力系统中变压器、线路中所损耗的无功功率；第二节电力系统无功功率平衡与电压的关系系统无功负荷(包括无功损耗)静态电压特性如图所示:要控制电力系统在额定电压运行，就要控制电力系统中无功电源发出的无功功率等于电力系统负荷在额定电压时消耗的无功功率。结论：维持电力系统电压在允许范围之内变化是靠控制电力系统无功电源的出力实现的。二、电力系统的无功电源发电机同步调

5、相机静电电容器静止无功补偿装置静止无功发生器无功补偿装置第二节电力系统无功功率平衡与电压的关系一、发电机发电机的工作方式：1、发电机在额定状态下运行时，可作为无功电源。2、发电机正常运行时以滞后功率因数运行为主，可作为无功电源发出无功功率。3、必要时也可以减小励磁电流在超前功率因数下运行，即所谓进相运行，以吸收系统中多余的无功功率。发电机是唯一的有功功率电源，又是最基本的无功功率电源。发电机供给的无功功率不是无限可调的，当发电厂距用户较远时，无功功率所引起的线损较大，在这种情况下，则应在用户中心设置补偿装置。二、调相机同步调相机相当于空载运行的同步电动机。1、调相机工作方式：

6、（1）当它的转子励磁电流刚好为某一特定值时，它发出的无功功率恰好为零。这时仅从电网中吸收少量的有功功率用来克服机械旋转阻力，维持同步速度空转；（2）当转子励磁电流大于此特定值时，称为过励磁。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；（3）当转子励磁电流小于此特定值时，称为欠励磁。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。改变同步调相机的励磁，可以平滑的改变它的无功功率的大小和方向，从而平滑的调节所在地区的电压。2、同步调相机的特点（1）同步调相机是旋转机械，运行维护比较复杂，一次性投资较大。（2）它的有功功率损耗较大。在满负荷时约为额定容量的1.

7、5%～5%，容量越小，百分值越大。小容量的调相机每kVA容量的投资费用也较大。故同步调相机宜于大容量集中使用，安装于枢纽变电站中，一般不安装容量小于5Mvar的调相机。（3）同步调相机的响应速度较慢，难以适应动态无功功率控制的要求。20世纪70年代以来已逐渐被静止无功补偿装置所取代。三、静电电容器静电电容器只能向系统供给无功功率。所供无功功率QC与所在节点的电压U的平方成正比，即:XC——电容器的容抗静电电容器的特点：1、电容器的无功功率调节能力较差当节点电压下降时，它供给系统的无功功率也将减小。因此，