PDF《Xinjiang University》

第六章

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第六章 电力系统无功功率和电压调整 电力系统无功功率和电压调整 电力系统无功功率和电压调整 电力系统无功功率和电压调整

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第六章 电力系统无功功率和电压调整 电力系统无功功率和电压调整 电力系统无功功率和电压调整 电力系统无功功率和电压调整 电力系统无功功率和电压调整 电力系统无功功率和电压调整 电力系统无功功率和电压调整 电力系统无功功率和电压调整 u 电力系统各元件的无功功率 电力系统各元件的无功功率-- --电压特性 电压特性 u u 无功功率平衡 无功功率平衡 u u 调压的原理及措施 调压的原理及措施 Xinjiang University 电气工程及其自动化专业 电气工程及其自动化专业 电气工程及其自动化专业 电气工程及其自动化专业 电气工程学院 ?电压偏移过大对 电压偏移过大对 电压偏移过大对 电压偏移过大对电力系统本身 电力系统本身 电力系统本身 电力系统本身以及 以及 以及 以及用电设备 用电设备 用电设备 用电设备会带来不良 会带来不良 会带来不良 会带来不良 的影响 的影响 的影响 的影响.

. . . ( ( ( (1

1 1 1) ) ) )效率下降 效率下降 效率下降 效率下降, , , ,经济性变差 经济性变差 经济性变差 经济性变差. . . . ( ( ( (2

2 2 2) ) ) )电压过高 电压过高 电压过高 电压过高, , , ,照明设备寿命下降 照明设备寿命下降 照明设备寿命下降 照明设备寿命下降, , , ,影响绝缘 影响绝缘 影响绝缘 影响绝缘. . . . ( ( ( (3

3 3 3) ) ) )电压过低 电压过低 电压过低 电压过低, , , ,电机发热 电机发热 电机发热 电机发热. . . . ( ( ( (4

4 4 4) ) ) )系统电压崩溃 系统电压崩溃 系统电压崩溃 系统电压崩溃 ?不可能使所有节点电压都保持为额定值 不可能使所有节点电压都保持为额定值 不可能使所有节点电压都保持为额定值 不可能使所有节点电压都保持为额定值. . . . ( ( ( (1

1 1 1) ) ) )设备及线路压降 设备及线路压降 设备及线路压降 设备及线路压降 ( ( ( (2

2 2 2) ) ) )负荷波动 负荷波动 负荷波动 负荷波动 ( ( ( (3

3 3 3) ) ) )运行方式改变 运行方式改变 运行方式改变 运行方式改变 ( ( ( (4

4 4 4) ) ) )无功不足 无功不足 无功不足 无功不足 ? 电力系统一般规定一个电压偏移的最大允许范围 电力系统一般规定一个电压偏移的最大允许范围 电力系统一般规定一个电压偏移的最大允许范围 电力系统一般规定一个电压偏移的最大允许范围, , , ,例例例例如如如如:35kV :35kV :35kV :35kV及以上供电电压正负偏移的绝对值之和不超过 及以上供电电压正负偏移的绝对值之和不超过 及以上供电电压正负偏移的绝对值之和不超过 及以上供电电压正负偏移的绝对值之和不超过 10%;

10kV 10%;

10kV 10%;

10kV 10%;

10kV及以下在 及以下在 及以下在 及以下在± ± ± ±7% 7% 7% 7%以内 以内 以内 以内. . . .

第一节 电压调整的必要性 图图图图5

5 5 5- - - -1

1 1

1 沿线路各点电压的变化 沿线路各点电压的变化 沿线路各点电压的变化 沿线路各点电压的变化

第二节 电力系统的无功功率平衡 ?电压是衡量 电压是衡量 电压是衡量 电压是衡量电能质量 电能质量 电能质量 电能质量的重要指标 的重要指标 的重要指标 的重要指标. . . . ?电力系统的 电力系统的 电力系统的 电力系统的运行电压水平 运行电压水平 运行电压水平 运行电压水平取决于 取决于 取决于 取决于无功功率的平衡 无功功率的平衡 无功功率的平衡 无功功率的平衡. . . . ?系统中各种无功电源的无功出力应能满足系统负荷 系统中各种无功电源的无功出力应能满足系统负荷 系统中各种无功电源的无功出力应能满足系统负荷 系统中各种无功电源的无功出力应能满足系统负荷 和网络损耗 和网络损耗 和网络损耗 和网络损耗在额定电压下 在额定电压下 在额定电压下 在额定电压下对无功功率的需求 对无功功率的需求 对无功功率的需求 对无功功率的需求, , , ,否则 否则 否则 否则 电压就会偏离额定值 电压就会偏离额定值 电压就会偏离额定值 电压就会偏离额定值. . . . 1. . . .无功功率负荷 无功功率负荷 无功功率负荷 无功功率负荷 s s s s s s s s X I X V Q Q Q m m M

2 2 + + + + = = = = + + + + = = = =

一、无功功率负荷和无功功率损耗 ?异步电动机 异步电动机 异步电动机 异步电动机 图图图图5

5 5 5- - - -2

2 2

2 异步电动机的简化等值电路 异步电动机的简化等值电路 异步电动机的简化等值电路 异步电动机的简化等值电路 jXs 电压下降 电压下降 电压下降 电压下降, , , ,转差 转差 转差 转差 增大 增大 增大 增大, , , ,定子电流 定子电流 定子电流 定子电流 增大 增大 增大 增大. . . . 图图图图5

5 5 5- - - -3

3 3

3 异步电动机的无功功率与端电压的关系 异步电动机的无功功率与端电压的关系 异步电动机的无功功率与端电压的关系 异步电动机的无功功率与端电压的关系 受载系数 受载系数 受载系数 受载系数: : : :实际负载和额定负载之比 实际负载和额定负载之比 实际负载和额定负载之比 实际负载和额定负载之比. . . . 在额定电压附近 在额定电压附近 在额定电压附近 在额定电压附近, , , ,电动 电动 电动 电动 机的无功功率随电压的 机的无功功率随电压的 机的无功功率随电压的 机的无功功率随电压的 升降而增减 升降而增减 升降而增减 升降而增减 2. . . .变压器的无功损耗 变压器的无功损耗 变压器的无功损耗 变压器的无功损耗

2 2

0 2

2 0

100 %

100 % ÷ ÷ ÷ ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? è è è è ? ? ? ? + + + + ? ? ? ? ÷ ÷ ÷ ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? è è è è ? ? ? ? + + + + = = = = + + + + = = = = V V S S V S I X V S B V Q Q Q N N S N T T T LT D D D D D D D D 假定一台变压器的空载电流 假定一台变压器的空载电流 假定一台变压器的空载电流 假定一台变压器的空载电流I I I I0

0 0 0%=2.5 %=2.5 %=2.5 %=2.5, , , ,短路电压 短路电压 短路电压 短路电压V V V VS S S S%=10.5 %=10.5 %=10.5 %=10.5, , , , 在额定满载下运行时 在额定满载下运行时 在额定满载下运行时 在额定满载下运行时, , , ,无功功率的消耗将达额定容量的 无功功率的消耗将达额定容量的 无功功率的消耗将达额定容量的 无功功率的消耗将达额定容量的13% 13% 13% 13%. . . . 如果从电源到用户需要经过好几级变压 如果从电源到用户需要经过好几级变压 如果从电源到用户需要经过好几级变压 如果从电源到用户需要经过好几级变压, , , ,则变压器中无功 则变压器中无功 则变压器中无功 则变压器中无功 功率损耗的数值是相当可观的 功率损耗的数值是相当可观的 功率损耗的数值是相当可观的 功率损耗的数值是相当可观的. . . . 3. . . .输电线路的无功损耗 输电线路的无功损耗 输电线路的无功损耗 输电线路的无功损耗 图图图图5-4 输电线路的 输电线路的 输电线路的 输电线路的π π π π型等值电路 型........