電力行業(yè)電力系統(tǒng)頻調(diào)整和電壓調(diào)整

第4章電力系統(tǒng)頻調(diào)整和電壓調(diào)整教學(xué)目的：掌握有功功率平衡與頻率的根本關(guān)系及頻率調(diào)整的根本概念;無(wú)功功率平衡與電壓程度的基本關(guān)系及電壓調(diào)整的根本方法.復(fù)習(xí)舊課：重點(diǎn)：有功功率平衡與頻率的根本關(guān)系,無(wú)功功率平衡與電壓程度的根本關(guān)系及電壓調(diào)整的根本方法.難點(diǎn)：有功功率平衡與頻率的根本關(guān)系引入新課：§4.1概述衡量電能質(zhì)量的主要目的是：頻率、電壓和波形。在電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中，頻率和電壓的變動(dòng)對(duì)負(fù)荷、發(fā)電機(jī)和電力網(wǎng)都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響，而負(fù)荷、發(fā)電機(jī)和電力網(wǎng)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)參數(shù)的變化也影響頻率和電壓的動(dòng)搖。為保證良好的電能質(zhì)量，電力系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必需將頻率和電壓調(diào)整和控制在允許的范圍內(nèi)?！?.2電力系統(tǒng)有功功率平衡及頻率調(diào)整一、負(fù)荷對(duì)頻率的要求(1)電阻性負(fù)荷對(duì)頻率無(wú)關(guān)(2)普通異步電動(dòng)機(jī)與頻率約成線性關(guān)系(3)高壓力的機(jī)械設(shè)備所用的異步電動(dòng)機(jī)與頻率成高次方關(guān)系二、頻率變化對(duì)用戶和發(fā)電廠的影響三、.電力系統(tǒng)有功功率平衡及備用(1)負(fù)荷備用〔調(diào)頻備用〕(2)事故備用(3)檢修備用(4)國(guó)民經(jīng)濟(jì)開(kāi)展備用

四、電力系統(tǒng)負(fù)荷及電源的頻率靜態(tài)特性1、電力系統(tǒng)負(fù)荷的功率—頻率靜態(tài)特性在電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中，頻率允許變化范圍很小，因此，系統(tǒng)綜合負(fù)荷的頻率靜態(tài)特性曲線近似為一條直線。其斜率為用有名值表示為：負(fù)荷頻率調(diào)理效應(yīng)系數(shù)2、發(fā)電機(jī)組的功率—頻率靜態(tài)特性1〕解釋離心式調(diào)速器的任務(wù)原理2〕一次調(diào)頻：在電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中，經(jīng)過(guò)調(diào)速器調(diào)整，使功率平衡在某一個(gè)數(shù)值，而頻率也穩(wěn)定在某一個(gè)數(shù)值。3〕二次調(diào)頻：在電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中，經(jīng)過(guò)調(diào)頻器調(diào)整，使功率平衡在所需求的數(shù)值，而頻率也穩(wěn)定在所需求的數(shù)值。4〕發(fā)電機(jī)組的有功功率—頻率靜態(tài)特性：調(diào)差系數(shù)的倒數(shù)為發(fā)電機(jī)組功頻靜特性系數(shù)

§4.2電力系統(tǒng)有功功率平衡及頻率調(diào)整五、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整1、頻率的一次調(diào)整過(guò)程當(dāng)系統(tǒng)頻率變化Δf時(shí)，第i臺(tái)機(jī)組的輸出功率增量ΔPGI=-KGIΔfN臺(tái)機(jī)組的輸出功率總增量為利用系統(tǒng)的單位調(diào)理功率公式可算出負(fù)荷功率初始變化量ΔPL0引起的頻率偏向Δf。從而每臺(tái)機(jī)組所承當(dāng)?shù)墓β试隽繛橐劳姓{(diào)速器進(jìn)展頻率的一次調(diào)整，只能限制那些周期較短，幅度較小的負(fù)荷變動(dòng)而引起的頻率偏向。2、頻率的二次調(diào)整過(guò)程由上式可知，有二次調(diào)整時(shí)，除添加一項(xiàng)因操作調(diào)頻器而增發(fā)的功率ΔPG0外，其他和僅有一次調(diào)整時(shí)一樣。3、電廠分為基載廠、主調(diào)頻廠和輔助調(diào)頻廠。調(diào)頻器只需主調(diào)頻廠和輔助調(diào)頻廠才增設(shè)。選擇主調(diào)頻廠的條件是：1)具有足夠的調(diào)頻容量和調(diào)頻范圍,2)調(diào)整出力迅速,3)應(yīng)符合平安及經(jīng)濟(jì)原那么.

§4.3電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡和電壓管理為滿足電力系統(tǒng)中無(wú)功功率負(fù)荷及無(wú)功功率網(wǎng)損的需求,并保證系統(tǒng)中的電壓程度,系統(tǒng)中應(yīng)有充足的無(wú)功功率電源.一、電力系統(tǒng)的無(wú)功功率電源(無(wú)功補(bǔ)償)1、發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)在額定的形狀下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),可發(fā)出無(wú)功為發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)極限圖(P-Q圖)2、同步伐相機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)同步伐相機(jī)相當(dāng)于空載時(shí)的同步電動(dòng)機(jī).在過(guò)勵(lì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),向系統(tǒng)輸送感性無(wú)功.3、電力電容器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)向系統(tǒng)送出無(wú)功，可串接或并接在網(wǎng)路上，有級(jí)調(diào)理，由于送出無(wú)功與端電壓U的平方成正比，因此當(dāng)端電壓下降時(shí)，供出的無(wú)功也減小，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓程度進(jìn)一步下降。4、靜止補(bǔ)償器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電容器發(fā)出無(wú)功，電抗器吸收無(wú)功，二者互為調(diào)理系統(tǒng)的無(wú)功。二、電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡與電壓程度1、無(wú)功負(fù)荷和無(wú)功損耗1)異步電動(dòng)機(jī)的無(wú)功損耗2)變壓器的無(wú)功損耗〔勵(lì)磁損耗和漏抗損耗〕3〕電力線路的無(wú)功損耗〔2〕無(wú)功功率的平衡系統(tǒng)中無(wú)功缺乏首先補(bǔ)償無(wú)功，以保證電壓程度，然后思索無(wú)功平衡問(wèn)題。

§4.3電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡和電壓管理

三、電力系統(tǒng)電壓偏移的緣由及影響1、電力系統(tǒng)電壓偏移的緣由1)負(fù)荷大小的改動(dòng)2)電力網(wǎng)中個(gè)別設(shè)備檢修或缺點(diǎn)而退出運(yùn)轉(zhuǎn)3)電力系統(tǒng)接線方式的改動(dòng)2、電力系統(tǒng)電壓偏移的影響電力系統(tǒng)電壓太高引起電氣設(shè)備擊穿,電壓太低引起電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,甚至引起設(shè)備的燒毀。電壓太高或太低對(duì)電力系統(tǒng)本身運(yùn)行也不利，電壓太高使系統(tǒng)的損耗增大甚至擊穿設(shè)備，電壓太低能夠?qū)е掳l(fā)電廠之間失步，危及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。四、電力系統(tǒng)的電壓管理1、管理好電壓中樞點(diǎn)2、電壓中樞點(diǎn)的調(diào)壓方式1〕逆調(diào)壓；2〕順調(diào)壓；3〕恒調(diào)壓

普通電壓中樞點(diǎn)選在：1〕大型發(fā)電廠的高壓母線，2〕樞紐變電所的二次母線，3〕直饋線的發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)母線§4.4電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電力系統(tǒng)中電壓的調(diào)整，必需根據(jù)詳細(xì)的調(diào)壓要求，在不同的地點(diǎn)采用不同的調(diào)壓方法各種調(diào)壓措施所根據(jù)的根本原理可以有以下措施：〔1〕調(diào)理勵(lì)磁電流改動(dòng)發(fā)電機(jī)的端電壓UG〔2〕適中選擇變壓器的變比K1、K2〔3〕改動(dòng)無(wú)功功率的分布，使電壓損耗ΔU減小〔4〕改動(dòng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)R+JX，減小電壓損耗ΔU一、改動(dòng)發(fā)電機(jī)的端電壓調(diào)壓二、改動(dòng)變壓器的變比調(diào)壓1、變壓器分接頭的選擇1〕降壓變壓器分接頭的選擇所以分接頭電壓最大負(fù)荷時(shí)最小負(fù)荷時(shí)取代數(shù)平均值2〕升壓變壓器分接頭的選擇最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時(shí)變壓器分接頭的電壓分別為2、利用有載調(diào)壓器調(diào)壓解釋帶負(fù)荷進(jìn)展調(diào)壓的過(guò)程三、改動(dòng)電力網(wǎng)的無(wú)功功率分布調(diào)壓〔1〕無(wú)功功率補(bǔ)償容量的根本原理補(bǔ)償前：補(bǔ)償后：補(bǔ)