1、供配电系统,第七章 供配电系统的无功功率和电压调整,7-3 电力系统中的调压方式,一、允许电压偏移 二、中枢点的电压管理1.电压中枢点的选择 区域性水、火电厂的高压母线 枢纽变电所的低压母线 有大量地方性负荷的发电厂母线,2. 中枢点电压调整方法逆调压，在电压允许偏移范围内，供电电压的调整使在电网高峰负荷时的电压值高于电网低谷负荷时的电压值。恒调压，任何情况下均保持中枢点的电压为一基本不变的值。顺调压，高峰负荷时中枢点的电压地域低谷负荷时的电压。,适用范围 逆调压：中枢点至负荷点的线路较长，各负荷变化规律大致相同，且变化幅度较大的情况。 恒调压：负荷变动较小的情况。 顺调压：负荷变动较小，线路
2、损耗也小，或者用户处电压偏移允许较大的情况。,三、调压原理及措施改变发电机端电压调压； 改变变压器变比调压； 改变线路参数调压； 并联补偿无功设备调压,发电机调压自动励磁装置，调节励磁电流，可以改变发电机空载电势，从而改变发电机的端电压。1. 对于供电线路不长，线路上的电压损耗不大系统，实行逆调压， 5 ; 2.对于线路较长、供电范围较大的、有多极变压的供电系统，从发电机到最远处的负荷节点之间，电压损耗的数值和变化的幅度都较大。发电机调压主要是为了满足近处地方负荷的电压质量要求，发电机在最大负荷时提高5，最小负荷时保持为额定电压，,电压调整的方法和分析计算,串联补偿调压 所谓串联补偿调压是将电
3、容器串联在主电路中以减小线路电抗，从而线路末端的电压。 补偿前的电压损耗为,补偿后的电压损耗为,电压调整的方法和分析计算,串联补偿的调节效果无功负荷大时，调压效果大，无功负荷小时调压效果小，具有正的调节效应，有利于维护电压运行的稳定性。如果负荷的功率因数很高，则流过线路的无功功率小，串联电容调压的效果小。,所以串联补偿调压主要用于110kV以下功率因数较低的辐射型配电线路。,五、改变线路参数,采用串联电容器的方法进行调压 优点：加装串联电容器后使末端电压提高 的数值随无功负荷的增减而增减，对电压起正向调节作用，与调压要求一致； 缺点：负荷功率因数较高时，串联电容器调压效果不明显； 适用范围：串
4、联电容器补偿调压一般用于供电电压为35kV或10kV、负荷波动大而频繁、功率因数又很低的配电线路。,一、变压器的分接头改变变压器的变比可以调高或降低次级绕组的电压。 容量为6300kVA及以上的变压器， 5； 容量为8000KVA及以上的变压器， 22.5；改变变压器的变比调压实际上就是根据调压要求适当的选择分接头。,7-4 改变变压器变比调整,二、降压变压器分接头位置的计算而因此,取最大负荷和最小负荷下所要求的分接头电压的平均值，即根据值可以选择一个与它最接近的实际分接头。然后校验在最大负荷和最小负荷时实际电压是否符合调压要求。,例7-1 一降压变压器归算到高压侧的参数、负载及分接头范围如图
5、所示，经潮流计算得到最大负荷时高压侧电压为110kV，最小负荷时为115kV。要求低压侧母线上电压不超过66.6kV的范围，试选择分接头。,三、升压变压器分接头的选择选择升压变压器分接头的方法与选择降压变压器的基本相同。但因升压变压器中功率方向是从低压侧送往高压侧的，因而有注意：升压变压器与降压变压器绕组的额定电压是略有差别的。,四、有载调压变压器分接头的选择优点： 可以带负荷条件下切换分接头；调节范围大,电压调整的方法和分析计算,并联补偿调压,电压调整的方法和分析计算,设补偿前后供电点的电压U1不变,上式第二项为补偿前后电压损耗的变化量，很小，可略去。设变压器的变比为k：1,电压调整的方法和
6、分析计算,补偿容量QC与变压器变比有关，选择变压器变比的原则是既满足调压要求，又使补偿容量最小。,电压调整的方法和分析计算,对于电容器，按最小负荷时全部退出，最大负荷时全部投入的原则选择变压器变比，即现在最小负荷时确定变压器变比,对k规格化，选取最接近的分接头，然后在最大负荷时求出所需的无功补偿容量,电压调整的方法和分析计算,并联补偿电容器的安装地点 应该既使负荷点电压在允许范围之内，又使沿输电线电压尽可能均匀，同时还应使故障时流过电容器的短路电流不致过大。 当负荷集中在辐射型网络末端时，串补电容就装在线路末端； 当沿线有多个负荷时，装于全线电压降的1/2处较为合适,电压调整的方法和分析计算,
7、对于同步调相机，在最小负荷时按额定容量的二分之一欠励磁运行，最大负荷时按额定容量过励磁运行的原则选择变压器的变比。注意欠励磁时同步调相机吸收无功，同时其满额运行的容量与过励磁的满额容量不同，为其倍（一般为0.50.65）,静止无功补偿器计算方法同调相机,电压调整的方法和分析计算,综合调压 （1）各种调压方式的比较发电机调压：简单灵活，无需投资，应充分利用，是发电机直接供电的小系统的主要调压手段。在多机系统中，调节发电机的励磁电流会引起发电机间无功功率的重新分配，应根据发电机与系统的连接方式和承担的有功负荷情况，合理整定，考虑的因素较多。,电压调整的方法和分析计算,变压器调压：变压器调压只能改变
8、电压的高低，从而改变无功功率的流向和分布，而不能发出或吸收无功，所以变压器调压只能用于系统无功充裕时。,电压调整的方法和分析计算,普通变压器只能无载调节分接头，所以只能适用于电压波动幅度不大且调压要求不高时。有载调压变压器调节灵活，调节范围大，但结构复杂，投资大，运行管理与维护要求高，一般用于重要的枢纽变电所和调压要求较高的用户。加压调压变压器对于辐射形线路主要用于调压，对于环网还能改善功率分布。装设在系统间联络线上的串联加压器，还可以起隔离作用，使两个系统的电压调整互不影响。,电压调整的方法和分析计算,必须指出，在系统无功不足的条件下，不宜采用调整变压器分接头的方法来提高电压。因为当某一地区
9、的电压由于变压器分接头的改变而升高后，该地区所需的无功功率也增大了，这可能扩大系统的无功缺额，从而导致整个系统的电压水平更加下降。,电压调整的方法和分析计算,并联补偿调压：达到无功功率分层分区平衡的主要手段。可分散于用户，此时主要用并联电容器提高用户的功率因数，应具有按电压、功率因素自动投切的功能；可集中装于电压中枢点，此时宜采用同步调相机或静止无功补偿器。并联补偿调压灵活方便，还可以减小网损，但需增加投资。,电压调整的方法和分析计算,串联补偿调压：对于35kV或110kV的较长线路，导线截面较大（在70mm2以上），负荷波动大而频繁，功率因数又偏低时，采用串联补偿调压可能比较适宜。串联补偿对
10、减小网损的效果甚微，对运行管理维护的要求较高，调节不太灵活，应用较少。,从调压角度看，并联补偿和串联补偿的作用都在于减小电压损耗中的QX/V分量，因此只有在电压损耗中QX/V分量占有较大比重时，其调压效果才明显。,电压调整的方法和分析计算,对于10kV及以下电压等级的电力网，由于负荷分散，容量不大，常按允许电压损耗来选择导线截面以解决电压质量问题。,电压调整的方法和分析计算,（2）综合调压的原则统筹兼顾，满足要求，即在满足分层分区无功平衡的前提下，针对各种调压方法的优缺取长补短，合理安排，使电压质量达到规定的要求。无功不足时，首先考虑挖掘现有的无功潜力；其次采用并联补偿以增加无功电源的容量。在确定并联补偿容量时，应与变压器分接头的选择相互配合，以充分发挥设备的调压效果。无功充足时，可充分发挥变压器的调压作用，在允许范围内适当提高线路的电压水平，减小网损和提高系统的稳定性。,
