電力系統(tǒng)分析6-4

利用發(fā)電機調壓利用變壓器調壓利用補償設備調壓調壓方法的分析與綜合第四節(jié)、電力系統(tǒng)的主要調壓措施利用發(fā)電機調壓

利用發(fā)電機條壓是增減無功功率進行調壓的措施之一?，F(xiàn)代同步發(fā)電機在端電壓偏離額定植5%的范圍內，能夠以額定功率運行。因此在實際運行中可以根據具體情況，調整發(fā)電機的勵磁，改變發(fā)電機的端電壓。對于不同的供電網絡，發(fā)電電幾的調壓范圍會受到影響，而且大電力系統(tǒng)單靠調整發(fā)電機勵磁是不夠的。

1、在發(fā)電機不經升壓直接向用戶供電的系統(tǒng)中，如果線路不長，線路上電壓損耗不大，改變端電壓進行調壓時，一般可以滿足負荷點的電影電壓質量要求。

2、在線路較長、供電范圍較大、發(fā)電機經多級變壓向負荷供電時，僅靠發(fā)電機調壓可能達不到負荷點電壓質量的要求。利用變壓器調壓

概念：利用變壓器分接頭調壓就是改變變壓器的變比調壓，而改變變壓器的變比是指通過改變變壓器的分接頭來實現(xiàn)的。

使用條件：在系統(tǒng)無功充足的情況下。變壓器在不同的工作情況下，其分接頭的具體選擇方法和原則有所區(qū)別，下面分別介紹。

1、雙繞組變壓器分接頭選擇（1）、降壓變壓器分接頭選擇最大負荷時變壓器高壓繞組分接頭為

式中—變壓器最大負荷時應該選擇的高壓繞組分接頭電壓

—變壓器低壓繞組的額定電壓

最小負荷時變壓器高壓繞組應選擇的分接頭為

式中—變壓器最小負荷時應該選擇的高壓繞組分接頭電壓

—變壓器低壓繞組的額定電壓對于有載調壓變壓器，由于可以在運行中調節(jié)分接頭，則和就是其調壓時分接頭調整區(qū)間。對于普通變壓器而言，由于只能在停電的情況下才能改變分接頭，則最大、最小負荷時只能選用同一分接頭，應兼顧這兩種情況下低壓母線的實際電壓偏移的的要求，高壓繞組的分接頭電壓可以取、的算數(shù)平均值作為選取的分接頭電壓，即

根據選擇一個最接近的分接頭，然后再根據選擇的分接頭校驗最大、最小負荷時抵押母線上得實際電壓是否符合要求。（2）、升壓變壓器分接頭選擇雙繞組升壓變壓器分接頭的選擇與降壓變壓器類似，下圖中的節(jié)點1為低壓母線，而節(jié)點2為高壓母線。假設低壓母線1的電壓歸算到高壓母線2側，因功率從低壓母線側流向高壓母線側，此時由高壓母線2的電壓推算到低壓母線1的電壓時，應將高壓母線電壓與電壓損耗相加。12雙繞組升壓變壓器高壓側2分接頭的選擇計算公式為

式中

—升壓變壓器高壓繞組2應選擇的分接頭有載調壓變壓器的分接頭的選擇不必兼顧最大、最小負荷的需要，可對不同的運行方式，分別選擇各自適合的分接頭，選擇方法與無載調壓變壓器的相似。

2、三繞組變壓器分接頭選擇

三繞組變壓器在高壓側和中亞側設置了分接頭，這就需要根據三繞組變壓器的基本運行方式，兩次應用雙繞組變壓器選擇分接頭的方法，分別確定三繞組變壓器的高壓側和中牙側的分接頭。一般的選擇方法是首先按高、低的調壓要求確定高壓側的分接頭，然后在按中、高壓側的調壓要求選擇中壓側的分接頭。如果高、中壓測分別選擇一個分接頭不能夠滿足各種負荷的調壓要求時，往往需要采用有載調壓變壓器。也可以用附加串聯(lián)加壓器調壓，附加串聯(lián)加壓器一般都可以有在調壓。

利用補償設備調壓

一、概述

電力系統(tǒng)中的無功功率補償設備可以根據補償?shù)倪^程和功能，分為靜態(tài)無功補償和動態(tài)無功補償設備兩大類。根據補償方式分為串聯(lián)補償和并聯(lián)補償兩類。靜態(tài)無功補償設備包括并聯(lián)電容器，中、低壓并聯(lián)電抗器，交流濾波器，超高壓并聯(lián)電抗器。

動態(tài)無功補償設備包括同步調相機、靜止補償裝置等。在各種補償設備中，中、低壓并聯(lián)電抗器的主要功能是從系統(tǒng)中吸收過剩的感性無功功率，以保證電壓水平不超限；交流濾波器的主要功能是吸收各次諧波電流，改善電壓波形，同時向電力網提供無功功率；超高壓并聯(lián)電抗器主要是補償超高壓線路的充電功率，可降低系統(tǒng)的工頻過電壓。

二、并聯(lián)補償調壓原理

并聯(lián)補償調壓實質上是利用無功補償設備來改變電力網的無功功率分布，達到調壓目的。并從電力網的電壓損耗公式知，運行中電力網，有功功率的輸送容量P由負荷或調度決定，不能隨便改變。如果負荷需要的無功功率可由無功補償設備就地提供，這樣就能減少無功功率Q在電力網中的輸送容量，因而減少電力網的電壓損耗，提高負荷端電壓。并聯(lián)補償設備容量的選擇

供電點電壓V1和負荷功率Ｐ+jQ已給定，線路電容和變壓器的勵磁功率略去不計。且不計電壓降落的橫分量。圖6-21簡單電力網的無功功率補償補償前補償后如果補償前后V1保持不變，則有

歸算到高壓側的變電所低壓側電壓由上式可解得

忽略第二項由此可見:補償容量與調壓要求和降壓變壓器的變比選擇均有關。變比k的選擇原則：在滿足調壓的要求下，使無功補償容量為最小。無功補償設備的性能不同，選擇變比的條件也不相同。

1、補償設備為靜電電容器

為了充分利用補償容量，在最大負荷時電容器應全部投入，在最小負荷時全部退出。

首先，根據調壓要求，按最小負荷時沒有補償?shù)那闆r確定變壓器的分接頭。

于是(據此選擇分接頭V1t)（確定變比）

分別為最小負荷下低壓母線歸算到高壓側的電壓和低壓母線的實際電壓

其次，按最大負荷時的調壓要求計算補償容量

然后，根據算得的補償容量，從產品目錄中選擇合適的設備。

最后，根據確定的變比和選定的靜電電容器容量，校驗實際的電壓變化。首先確定變比k

2、補償設備為同步調相機

最大負荷時，同步調相機容量為：

最小負荷時