2023學(xué)年完整公開課版電壓調(diào)整

供用電技術(shù)專業(yè)國家級(jí)教學(xué)資源庫標(biāo)準(zhǔn)化課程電力系統(tǒng)電壓調(diào)整電力系統(tǒng)頻率定義1.中樞點(diǎn)電壓管理電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的主要目的是采取各種調(diào)壓手段和方法，在各種不同運(yùn)行方式下，使用戶的電壓偏差符合國家標(biāo)準(zhǔn)。但由于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷眾多，對(duì)每個(gè)用電設(shè)備電壓都進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整，既不可能也無必要。電力系統(tǒng)電壓的監(jiān)視和調(diào)整可以通過對(duì)中樞點(diǎn)電壓的監(jiān)視和調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。電力系統(tǒng)頻率定義1.中樞點(diǎn)電壓管理所謂中樞點(diǎn)是指電力系統(tǒng)中可以反映系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠和變電站的母線,很多負(fù)荷都由這些母線供電。選擇電壓中樞點(diǎn)必須滿足兩個(gè)條件：本身電壓容易調(diào)整；控制的范圍比較大。因此，嘗嘗被選為中樞點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)有：區(qū)域性水、火電廠的高壓母線；樞紐變電站的二次母線；有大量地方負(fù)荷的發(fā)電機(jī)電壓母線。電力系統(tǒng)頻率定義2.中樞點(diǎn)調(diào)壓方式根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為了滿足中樞點(diǎn)供電電力用戶的電壓要求，一定電壓等級(jí)的線路的供電距離和供電容量是有一定范圍的。供電半徑太大或供電容量太大，必然造成一些用戶電壓不能滿足要求。這就需要采取其他措施來解決問題，例如采用從電壓等級(jí)更高的電網(wǎng)供電或從其他供電點(diǎn)供電等。對(duì)于中樞點(diǎn)的電壓調(diào)整也可根據(jù)電力網(wǎng)的不同性質(zhì)，大致確定一個(gè)中樞點(diǎn)電壓的變動(dòng)范圍。電網(wǎng)調(diào)壓方式分3種：逆調(diào)壓、順調(diào)壓、恒調(diào)壓(常調(diào)壓)。電力系統(tǒng)頻率定義2.中樞點(diǎn)調(diào)壓方式(1)逆調(diào)壓如果中樞點(diǎn)供電至各負(fù)荷點(diǎn)的線路較長，各負(fù)荷的變化規(guī)律大致相同，而負(fù)荷變動(dòng)比較大，則在高峰負(fù)荷時(shí)適當(dāng)提高中樞點(diǎn)的電壓以補(bǔ)償線路上增大的電壓損耗；在低谷負(fù)荷時(shí)，供電線路電壓損耗比較小，中樞點(diǎn)電壓適當(dāng)降低，以防止負(fù)荷點(diǎn)電壓過高。這種高峰負(fù)荷時(shí)電壓高于低谷負(fù)荷時(shí)電壓的調(diào)整方式，稱為逆調(diào)壓。逆調(diào)壓方式是一種要求較高的調(diào)壓方式，一般需要在中樞點(diǎn)裝設(shè)特殊的調(diào)壓設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)。中樞點(diǎn)采用逆調(diào)壓方式的，在高峰負(fù)荷時(shí)般保持電壓比線路額定電壓高5%，在低谷負(fù)荷時(shí)電壓下降至線路額定電壓。電力系統(tǒng)頻率定義2.中樞點(diǎn)調(diào)壓方式(2)順調(diào)壓對(duì)于供電線路不長、負(fù)荷變動(dòng)不大的中樞點(diǎn)，可以采用順調(diào)壓。順調(diào)壓方式是指在高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低，低谷負(fù)荷時(shí)電壓略高的電壓調(diào)整方式。順調(diào)壓一般要求高峰負(fù)荷中樞點(diǎn)電壓不低于線路額定電壓的102.5%，低谷負(fù)荷時(shí)中樞點(diǎn)電壓不高于線路額定電壓的107.5%。電力系統(tǒng)頻率定義2.中樞點(diǎn)調(diào)壓方式(3)恒調(diào)壓介于逆調(diào)壓與順調(diào)壓之間的是恒調(diào)壓。恒調(diào)壓是指在任何負(fù)荷時(shí)，保持中樞點(diǎn)電壓基本不變，一般保持在額定電壓的102%~105%。這種方式一般避免采用，只有在無功調(diào)整手段不足時(shí)，負(fù)荷變動(dòng)甚小、線路電壓損耗小時(shí)，或用戶處于允許電壓偏移較大的農(nóng)業(yè)電網(wǎng)時(shí)，才可采用。電力系統(tǒng)頻率定義3.發(fā)電機(jī)調(diào)壓發(fā)電機(jī)不僅是有功電源，也是無功電源，有些發(fā)電機(jī)還能通過進(jìn)相運(yùn)行吸收無功功率，所以可用調(diào)整發(fā)電機(jī)端電壓的方式進(jìn)行調(diào)壓?，F(xiàn)在同步發(fā)電機(jī)都裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)設(shè)備，其主要功能是自動(dòng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓、分配無功功率以及提高發(fā)電機(jī)同步運(yùn)行的穩(wěn)定性。按規(guī)定，發(fā)電機(jī)可以在其額定電壓的95%~105%保持以額定功率運(yùn)行。這是一種充分利用發(fā)電機(jī)設(shè)備，不需額外投資的調(diào)壓手段。電力系統(tǒng)頻率定義3.發(fā)電機(jī)調(diào)壓對(duì)于由發(fā)電機(jī)直接供電的負(fù)荷，如果供電線路不長、電壓損耗不大，通過發(fā)電機(jī)調(diào)壓就能滿足負(fù)荷的電壓要求。但如果通過多級(jí)變壓供電，僅用發(fā)電機(jī)調(diào)壓，往往不能滿足負(fù)荷的電壓要求。而且因?yàn)榘l(fā)電機(jī)要照顧近處的地方負(fù)荷電壓不能調(diào)得過高，所以遠(yuǎn)處負(fù)荷的電壓調(diào)整，還要靠有載調(diào)壓變壓器等其他調(diào)壓措施來解決。電力系統(tǒng)頻率定義

電力系統(tǒng)頻率定義4.變壓器調(diào)壓(1)利用變壓器分接頭調(diào)壓對(duì)于不具有帶負(fù)荷切換分接頭裝置的變壓器,改變分接頭時(shí)需要停電，因此必須在事前選好一個(gè)合適的分接頭，兼顧運(yùn)行中出現(xiàn)的最大負(fù)荷及最小負(fù)荷，使電壓偏差不超出允許范圍。這種分接頭不適合頻繁操作,往往只是作季節(jié)性調(diào)整。電力系統(tǒng)頻率定義4.變壓器調(diào)壓(2)利用有載調(diào)壓變壓器調(diào)壓有載調(diào)壓變壓器又稱帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器，它的調(diào)壓范圍大一些，且可以隨時(shí)調(diào)整，容易滿足電力用戶對(duì)電壓偏差的要求，因此在電力系統(tǒng)中得到廣泛使用。在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，普遍采用有載調(diào)壓變壓器作為保證用戶電壓質(zhì)量的主要手段，但它對(duì)電壓穩(wěn)定有反作用。電力系統(tǒng)頻率定義4.變壓器調(diào)壓(2)利用有載調(diào)壓變壓器調(diào)壓有載調(diào)壓變壓器高壓側(cè)除主繞組外，還有一個(gè)可調(diào)分接頭的調(diào)壓繞組。調(diào)壓范圍常是1.25%、2.5%、2%的倍數(shù)。由于帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器分接頭開頭的可靠性原因，調(diào)節(jié)次數(shù)不能太頻繁。(3)利用加壓調(diào)壓變壓器調(diào)壓由電源變壓器和串聯(lián)變壓器組成。串聯(lián)變壓器串接在主變壓器引出線上。當(dāng)電源變壓器采用不同的分接頭時(shí)，在串聯(lián)變壓器中產(chǎn)生大小不同的電動(dòng)勢(shì),從而改變線路上的電壓。加壓調(diào)壓變壓器也可以單獨(dú)串接在線路中使用。電力系統(tǒng)頻率定義5.改變電網(wǎng)無功功率分布調(diào)壓(1)改變電網(wǎng)無功功率分布對(duì)電壓的影響當(dāng)線路、變壓器傳輸功率時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電壓損耗，因而如果能改變線路、變壓器等電網(wǎng)元件上的電壓損耗，也就改變了電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的電壓大小。由電壓損耗表達(dá)式ΔU=(PR+QX)/U可知，要改變電壓損耗有兩種方法。一種是改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，可用的辦法是串聯(lián)電容；另一種是改變電網(wǎng)元件中傳輸?shù)墓β?。電力系統(tǒng)頻率定義5.改變電網(wǎng)無功功率分布調(diào)壓(2)改變電網(wǎng)參數(shù)改變?cè)碾娮韬碗娍?，也能起到改變電壓損耗的作用。一種辦法是增大導(dǎo)線截面減小電阻以減小電壓損耗。另外一種辦法是改變電力網(wǎng)的接線方式，如切除或投人雙回線路中的一回線路切除或投人變電站中一部分并列運(yùn)行的變壓器等。采用以上方法時(shí)，要考慮不降低供電可靠性和不顯著增加功率損耗等因素，所以投切線路的辦法很少采用。電力系統(tǒng)頻率定義5.改變電網(wǎng)無功功率分布調(diào)壓(2)改變電網(wǎng)參數(shù)但電網(wǎng)中用得最多的辦法還是減小線路中的電抗。在超高壓輸電線路中廣泛采用的分裂導(dǎo)線就可以明顯降低線路的電抗。在我國，220kV線路一般采用二分裂，500kV線路采用四