單參數(shù)越限和雙參數(shù)越限

單參數(shù)越限和雙參數(shù)越限主講人：高愛(ài)云供用電技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源庫(kù)課程《變電站綜合自動(dòng)化》電力系統(tǒng)調(diào)壓原理變電站電壓、無(wú)功綜合控制裝置的控制對(duì)象主要是變壓器分接頭和并聯(lián)電容器組，控制目的是保證主變壓器二次電壓在允許范圍內(nèi)，且盡可能提高進(jìn)線的功率因數(shù)，故一般選擇電壓和進(jìn)線處功率因數(shù)作為狀態(tài)變量。電力系統(tǒng)調(diào)壓原理無(wú)功功率Q與電壓V的關(guān)系如圖曲線1所示，是一條向下開(kāi)口的拋物線。由于負(fù)荷主要成分是異步電動(dòng)機(jī)，其無(wú)功功率-電壓特性曲線如圖曲線2所示。曲線1和曲線2的交點(diǎn)確定了負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓Va。曲線1代表電源的特性；曲線2代表負(fù)荷的特性電力系統(tǒng)調(diào)壓原理當(dāng)無(wú)功負(fù)荷增加時(shí)，負(fù)荷的無(wú)功電壓特性曲線變?yōu)?’，電源的無(wú)功功率仍舊是曲線1，交點(diǎn)a’代表新的無(wú)功功率平衡點(diǎn)，決定了負(fù)荷點(diǎn)的電壓為Va’。負(fù)荷無(wú)功大于電源發(fā)出無(wú)功，導(dǎo)致負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓降低，即Va’小于Va。曲線1代表電源的特性；曲線2代表負(fù)荷的特性電力系統(tǒng)調(diào)壓原理如果發(fā)電機(jī)有充足的無(wú)功備用，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，增大發(fā)電機(jī)的電勢(shì)E，則發(fā)電機(jī)的無(wú)功特性曲線上移到曲線1’的位置，從而使曲線1’和2’的交點(diǎn)c所確定的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓達(dá)到或接近原來(lái)的數(shù)值Va。曲線1代表電源的特性；曲線2代表負(fù)荷的特性電力系統(tǒng)調(diào)壓原理為了調(diào)整用戶端電壓Vb可采取以下措施：（1）調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流以改變發(fā)電機(jī)端電壓；（2）適當(dāng)選擇變壓器的變比；（3）改變線路的參數(shù)；（4）改變無(wú)功功率的分布。以單一電源輻射網(wǎng)絡(luò)為例，考慮線路電壓損耗和變壓器變比后，負(fù)荷端電壓為：九區(qū)圖根據(jù)電壓和進(jìn)線功率因數(shù)兩個(gè)狀態(tài)變量的大小，將變電站的運(yùn)行狀態(tài)劃分成9個(gè)區(qū)域，簡(jiǎn)稱九區(qū)圖。如圖所示。變電站運(yùn)行于0區(qū)域時(shí)，電壓和功率因數(shù)均合格，不需要進(jìn)線調(diào)整。橫坐標(biāo)為正方向?yàn)闊o(wú)功功率，反方向是功率因數(shù)。其中cosφh為上限，cosφl(shuí)為下限?？v坐標(biāo)為主變壓器二次電壓，其中U0為正常電壓，U0+△U是電壓上限，U0-△U是電壓下限。單參數(shù)越限當(dāng)變電站運(yùn)行于1區(qū)域時(shí)，電壓超過(guò)上限而功率因數(shù)合格，此時(shí)應(yīng)調(diào)整變壓器分接頭使電壓降低。如單獨(dú)調(diào)整變壓器分接頭無(wú)法滿足要求時(shí)，可考慮強(qiáng)行切除電容器組。單參數(shù)越限當(dāng)變電站運(yùn)行于5區(qū)域時(shí)，電壓低于下限而功率因數(shù)合格，此時(shí)應(yīng)調(diào)整變壓器分接頭使電壓升高，直至分接頭無(wú)法調(diào)整(次數(shù)限制或檔位限制)。單參數(shù)越限當(dāng)變電站運(yùn)行于3區(qū)域時(shí)，功率因數(shù)低于下限而電壓合格。由于功率因數(shù)低于下限，需要提高功率因數(shù)的值到合格范圍，因此應(yīng)投入電容器組直至功率因數(shù)合格。單參數(shù)越限當(dāng)變電站運(yùn)行于7區(qū)域時(shí)，功率因數(shù)超過(guò)上限而電壓合格。由于功率因數(shù)高于上限，需要降低功率因數(shù)的值到合格范圍。因此應(yīng)切除電容器組直至功率因數(shù)合格。雙參數(shù)越限當(dāng)變電站運(yùn)行于2區(qū)域時(shí)，電壓超過(guò)上限而功率因數(shù)低于下限，通過(guò)分析負(fù)荷端電壓公式可知，此時(shí)如先投入電容器組，由系統(tǒng)提供的Q將減小，線路壓降減小，導(dǎo)致用戶側(cè)電壓進(jìn)一步上升；若先調(diào)節(jié)變壓器分接頭使電壓降低，由圖Q-V關(guān)系曲線圖可見(jiàn)，隨著電壓的降低負(fù)荷所需無(wú)功減少，功率因數(shù)上升。因此先調(diào)整變壓器分接頭使電壓降低，待電壓合格后若功率因數(shù)仍越限再投入電容器組。曲線1代表電源的特性；曲線2代表負(fù)荷的特性雙參數(shù)越限當(dāng)變電站運(yùn)行于4區(qū)域時(shí)，電壓和功率因數(shù)同時(shí)低于下限。觀察Q-V關(guān)系曲線圖可知，此時(shí)如先調(diào)整變壓器分接頭升壓，則負(fù)荷所需無(wú)功增加導(dǎo)致功率因數(shù)繼續(xù)下降；如先投入電容器組，由公式可知，系統(tǒng)提供的無(wú)功減少，線路壓降減小，用戶側(cè)電壓升高。因此，應(yīng)先投入電容器，待功率因數(shù)合格后若電壓越限再調(diào)整變壓器分接頭使電壓升高。曲線1代表電源的特性；曲線2代表負(fù)荷的特性雙參數(shù)越限當(dāng)變電站運(yùn)行于6區(qū)域時(shí)，電壓低于下限而功率因數(shù)超過(guò)上限。通過(guò)分析負(fù)荷端電壓公式可知，此時(shí)如先切除電容器組，由系統(tǒng)提供的Q將增加，線路壓降變大，導(dǎo)致用戶側(cè)電壓進(jìn)一步下降；若先調(diào)節(jié)變壓器分接頭使電壓升高，由圖Q-V關(guān)系曲線圖可見(jiàn)，隨著電壓的升高負(fù)荷所需無(wú)功增加，功率因數(shù)降低。。因此應(yīng)先調(diào)整變壓器分接頭使電壓升高，待電壓合格后若功率因數(shù)仍越限再切除電容器組。曲線1代表電源的特性；曲線2代表負(fù)荷的特性雙參數(shù)越限當(dāng)變電站運(yùn)行于8區(qū)域時(shí)，電壓和功率因數(shù)同時(shí)超過(guò)上限。觀察Q-V關(guān)系曲線圖可知，此時(shí)如先調(diào)整變壓器分接頭降壓，則負(fù)荷所需無(wú)功減少導(dǎo)致功率因數(shù)繼續(xù)升高；如先切除電容器組，由公式可知，系統(tǒng)提供的無(wú)功增