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1、电力系统分析理论2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu1第1页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu25.2 电力系统的无功功率平衡1.无功负荷和无功损耗2.无功电源3.无功平衡4.无功平衡与电压水平的关系 第2页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu31.无功负荷和无功损耗无功负荷无功负荷与电压与电压成成正比正比与电压与电压成成反比反比PM=I2R(1s)/s=常数 VsI第3页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu4 无功损耗无功损耗(1)变压器变压器的无功损耗的无功损耗 与电压与电压成成正比正比与电压
2、与电压成成反比反比第4页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu5(2)线路线路的无功损耗的无功损耗第5页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu62.无功电源发电机发电机过励磁 提供无功提供无功欠励磁 吸收无功吸收无功第6页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu7P-Q极限发电机发电机 无功输出限值第7页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu8其它无功电源同步调相机同步调相机 静电电容器静电电容器静止补偿器静止补偿器 SVC-Static var compensators第8页，本讲稿共43页
3、2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu93.无功平衡无功电源无功负荷无功损耗无功备用Qres0 无功可以平衡,且 有备用Qres0 无功不足,应加补偿装置第9页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu10jXVIP+jQPLD+jQLDEd第10页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu112VVaVaac1jXVIP+jQPLD+jQLDE例题5-1Q21第11页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu125.3 电力系统的电压调整1.电力系统允许的电力系统允许的电压偏移电压偏移2.中枢点的电压管理中枢点的电压
4、管理中枢点中枢点电压允许的变化范围中枢点的调压方式3.电压调整的基本原理电压调整的基本原理 第12页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu135-3 电力系统的电压调整1.电力系统允许的电力系统允许的电压偏移电压偏移 35kV及以上电压供电的负荷 5%10kV及以下电压供电的负荷 7%低压照明负荷 +5%-10%农村电网 +7.5%-10%第13页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu14中枢点电压允许变化的范围(a)(a)向两个负荷点供电的中枢点向两个负荷点供电的中枢点(b)(b)向多个负荷点供电的中枢点向多个负荷点供电的中枢点VA和VB的
5、变化范围:(0.95-1.05)VNOABSASB2.中枢点的电压管理中枢点的电压管理第14页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu1508 时824 时 A负荷点第15页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu160 16 时1624 时B负荷点第16页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu17(b)(b)向多个负荷点供电的中枢点向多个负荷点供电的中枢点以两种极端情况确定：以两种极端情况确定：（1）地区负荷最大时，电压最低的负荷点（2）地区负荷最小时，电压最高的负荷点第17页，本讲稿共43页2022/10/24SCU
6、-SEEI-Tqliu18逆调压逆调压：大负荷时升高电压，：大负荷时升高电压，小负荷时降低电压小负荷时降低电压，中枢点的三种调压方式第18页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu19顺调压：大负荷时允许中枢点电压低些 小负荷时允许中枢点电压高些常调压：任何负荷下，中枢点电压基本 保持恒定，(1.02-1.05)VN第19页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu203.3.电压调整的基本原理电压调整的基本原理 Fundamentals of voltage control(5-16)第20页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-
7、Tqliu21(3)无功补偿,改变无功分布Q 调压措施(4)改变线路参数 X(2)变压器调压,选择变比 (1)发电机调压,调节励磁VG 第21页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu225.4 改变变压器变比调压1.变压器分接头的选择变压器分接头的选择2.有载调压变压器有载调压变压器 3.加压调压变压器加压调压变压器 第22页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu231.变压器变压器(普通普通)分接头的选择分接头的选择降压变压器第23页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu24第24页，本讲稿共43页2022/10/
8、24SCU-SEEI-Tqliu25升压变压器第25页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu26三绕组变压器分接头的选择(1)根据低压母线调压要求选择高压绕组分接头(2)以高压侧选定的分接头和中压侧的调压要求选择中压侧的分接头 第26页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu27 选择变压器分接头调压存在的问题：（1 1）不能降低电压损耗）不能降低电压损耗 （2 2）不能改变次级电压的变化幅度）不能改变次级电压的变化幅度 （3 3）计及总电压损耗，最大和最小负）计及总电压损耗，最大和最小负荷时的电压变化幅度超过分接头荷时的电压变化幅度超过分接头
9、的可能调整范围时，普通变压器的可能调整范围时，普通变压器的分接头选择无法满足调压要求的分接头选择无法满足调压要求第27页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu282.有载调压变压器Under-load tap-changing transformer(ULTC)第28页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu293.加压调压变压器(1)1)组成：由电源变压器组成：由电源变压器3 3和串联变压器和串联变压器4 4组成组成(2)(2)分类：按照附加电势与线路电压之间的相分类：按照附加电势与线路电压之间的相位可分为三种位可分为三种 纵向 横向 混合型
10、 3412第29页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu30环网中的加压调压变压器附加电势附加电势循环功率循环功率第30页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu31循环功率循环功率第31页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu32当系统无功无功功率电源容量不足不足时，用改变变压器变比调压变比调压无效无效，甚至造成其它节点其它节点电压下降电压下降第32页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu335.5 利用无功补偿调压利用并联补偿调压线路串联电容补偿改善电压质量第33页，本讲稿共43页2022
11、/10/24SCU-SEEI-Tqliu341.补偿容量与调压要求的关系补偿容量与调压要求的关系 利用并联补偿调压第34页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu35（5-32）第35页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu362.按调压要求确定补偿容量按调压要求确定补偿容量 (1)补偿设备为静电电容器 按最小负荷时没有补偿的情况确定变压器的分接头按最大负荷时的调压要求计算补偿容量(5-34)第36页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu37(2)补偿设备为同步调相机第37页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-
12、SEEI-Tqliu381.串联电容器容抗XC的确定线路串联电容补偿改善电压质量第38页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu392.接入方式和电容器数量的确定补偿度:第39页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu403.串联接入点的选择 (与负荷和电源的分布有关)原则:沿线电压尽可能均匀 单电源线路:(1)负荷集中在线路末端,则装在末端 (2)沿线有若干负荷,安装在补偿前产生二分之一电压损耗处第40页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu414.调压效果（1）并联无功补偿 高压网中 ，电压降落中 所占比重较大，调压效果较显著；低压网，导线截面积较小，或负荷功率因素较高时，电压降落中 所占比重较大，调压效果不好。第41页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu42（2）串联补偿 末端电压提高的数值 ，其大小随无功负荷的增大而增大，随无功负荷的减小而减小，与调压要求一致。导线截面积较小，或负荷功率因素较高时，电压降落中 所占比重较大，调压效果不好。第42页，本讲稿共43页2022/10/24SCU-SEEI-Tqliu43（3）两种补偿的比较 提升电压相同时，所需补偿容量 并补 串补并补不仅可以降低电压损耗，同时可降低功率损耗第43页，本讲稿共43页