电网无功分区域优化（毕业论文）(8)

（1）调节励磁电流以改变发电机机端电压 VG （2）适当选择变压器的变比 （3）改变线路的参数 （4）改变无功功率的分布

5.3 电力系统的几种调压方式 5.3.1改变发电机机端电压调压

这种调压手段是一种不需要耗费投资，且是最直接的调压方法，应首先考虑采用。

不同类型的供电网络，发电机调压所起的作用是不同的 对于发电机不经升压直接供电的小型电力系统，供电线路不

长，线路上电压损耗不大，借改变发电机端电压的方法，实行逆调压，就可以满足负荷点要求的电压质量。

对由发电机经多级变压向负荷供电的大中型电力系统，线路较长，供电范围大，从发电厂到最远处的负荷之间的电压损耗和变化幅度都很大。这时，单靠发电机调压是不能解决问题的。发电机调压主要是为了满足近处地方负荷的电压质量要求，即发电机采用逆调压方式。对于远处负荷电压变动，只能靠其它调压方式来解决。

对有若干发电厂并列运行的大型电力系统，利用发电机调压，会出现新的问题。首先，当要提高发电机的电压时，则该发电机就要多输出无功功率，这就要求进行电压调整的电厂的母线电压，会引起系统中无功功率的重新分配，这还可能同无功功率的经济分配发生矛盾。所以在大型电力系统中发电机调压一般只作为一种辅助的调压措施。

5.3.2 改变变压器变比调压

改变变压器的分接头或采用专门的调压变压器来调压

通常，改换变压器分接头的方式有两种：一种是在停电的情况下改换分接头，以兼顾在最大、最小两种运行方式下电压偏移不超出允许波动范围,称为无励磁调

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压（以往称为“无载调压”）。

另一种调压方式称为有载调压，它可以在不停电的情况下去改换变压器的分接头，从而使调压变得很方便。有载调压变压器的关键部件是有载调压的分接开关。一般的变压器只要配用有载分接开关后，就可以作成有载调压变压器。

普通双绕组变压器的高压绕组和三绕组变压器的高、中压绕组都留有几个抽头供调压选择使用，一般容量为6300KVA及以下的变压器有3个抽头，抽头电压分别为1.05UN、UN、0.95UN,调压范围为+-5%,在UN处引出的抽头称为主抽头。容量在8000KVA及以上的变压器有5个抽头，抽头电压分别为1.05UN、 1.025UN、 UN、 0.975UN、 0.95UN,调压范围为+-2*2.5%。 1、降压变压器分接头的选择

?V?(PR?QX)/VTTT1 V2?(V1??VT)/K△VT＝( PRT＋QXT ) / V1 V2＝( V1－△VT ) / k

k＝V1t/V2N 是变压器的变比，即高压绕组分接头电压V1t和低压绕组额定电压V2N之比。

将 k 代入上式，得高压侧分接头电压：

V1t＝( V1－△VT ) * V2N / V2

当变压器通过不同的功率时，可以通过计算求出在不同负荷下为满足低压侧调压要求所应选择的高压侧分接头电压

普通的双绕组变压器的分接头只能在停电的情况下改变，在正常的运行中无论负荷怎样变化只能使用一个固定的分接头。这样可以计算最大负荷和最小负荷下所要求的分接头电压

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V1tmax＝ ( V1max－△Vtmax ) V2N / V2max V1tmin＝ ( V1min－△Vtmin ) V2N / V2min 然后求取它们的算术平均值，即 V1t.av＝ ( V1tmax ＋V1tmin ) /2

根据值可选择一个与它最接近的分接头。然后根据所选取的分接头校验最大负荷和最小负荷时低压母线电压上的实际电压是否符合要求

当考虑负荷变化时，分别求出最大和最小负荷时的抽头选择，然后取其算术平均值，再进行校验是否满足电压要求，基本步骤如下 ：

1) 根据最大和最小负荷的运行情况，求出其一次侧电压 V1max 和 V1min ，以及通过变压器的负荷 Pmax+jQmax 和 Pmin+jQmin ，求取变压器的电压损耗

△Vmax 和 △Vmin。

2). 套用公式计算最大负荷和最小负荷时的分接头选择

V1min??VminV1max??VmaxV t min?V2N V 1 ? V 2 N 1 tmaxV2minV2max

3).取其算术平均值 1t.av

V1?(V1tmax?V1tmin)24). 选择邻近的接头作为所选择的接头

5). 套用低压侧电压计算公式进行验算

1maxmax 2max2N1t

V?V??VVVV1min??VminV2min?V2NV1t例：如图降压变电所装设一台容量为20MVA、电压为110/11KV的变压器，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的2.5%和7.5%，最大负荷为18MVA，最小负荷为7MVA，COSΦ=0.8,变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持107.5KV,变压器参数为Uk%=10.5,Pk=163KW, 励磁影响不计。试选

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择变压器的分接头。

6）总结

采用固定分接头的变压器进行调压，不可能改变电压损耗的数值，也不能改变负荷变化时次级电压的变化幅度；通过对变比的适当选择，只能把这一电压变化幅度对于次级额定电压的相对位置进行适当的调整。

如果计及变压器电压损耗在内的总损耗，最大负荷和最小负荷时的电压变化幅度超过了分接头的可能调整范围，或者调压要求的变化趋势与实际的相反，则此时要装设带负荷调压的变压器或采用其它调压措施。

5.3.3 利用无功功率补偿调压

上述的调节发电机端电压或调节变压器分接头的调压方式，只有在电力系统无功电源充足的条件下才是行之有效的。

当系统无功电源不足时，为了防止发电机因输出过多的无功功率而严重过负荷，往往不得不降低整个电力系统的电压水平，以减少无功功率的消耗量，这时如采用调节变压器分接头等方法尽管可以局部地提高系统中某些点的电压水平，但这样做的结果反而增加了无功功率的损耗，迫使发电机不得不进一步降压运行，以限制系统中总的无功功率消耗，从而导致整个系统的电压水平更为低落，形成了电压水平低落和无功功率供应不足的恶性循环，甚至导致电压崩溃。

因此，当电力系统的无功电源不足时，就必须在适当的地点装设新的无功电源对所缺的无功进行补偿，只有这样才能实现调压的目的，别无其他选择。 按调压要求选择无功补偿设备容量

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1、并联无功补偿调压的基本原理

PRT?QXT前??U?U2

后?

2、按调压要选择补偿量的基本原理

?U?PRT??Q?QC?U2XTPRT?QXT U1?U?'U2'2

PRT??Q?QC?XTU1?U?U2'C'2CPRT??Q?QC?XTPRT?QXT'U??U?2C''

U2U2C'2

第二项很小 于是有

'?K2U2C?U2QC??U2C??XT?K?2KU2C?U2C?U2??XT 25