电容器安装节点电压下降时,其所提供给电力系统的无功功率也将减 少,而此时正是电力系统需要无功功率电源的时候,这是其不足之处 (4)静止无功功率补偿器(SVC) Q ① L 容性O感性 O感性 (c) 图4-5静止无功补偿器工作原理 静止无功功率补偿器( Static var compensator,简称SVC)是 一种发展很快的无功功率补偿装置。 (a):为SWC的简单原理图,它由电抗值可变的饱和电抗与并联电容 组成 (b):直线①为电容的电压一电流特性,折线②是饱和电抗的电压-电 流特性 (c):合成电压-电流特性 1、在正常额定电压UN情况下I+lc=0 2、当负荷功率突然增加时,电压会突然下降,此时4+lc相位超前 U,电压U的下降受到抑止。静止补偿器可以根据负荷的变化, 112
-112- 电容器安装节点电压下降时，其所提供给电力系统的无功功率也将减 少，而此时正是电力系统需要无功功率电源的时候，这是其不足之处。 （4）静止无功功率补偿器（SVC） 静止无功功率补偿器（Static VAR Compensator，简称 SVC）是 一种发展很快的无功功率补偿装置。 （a）：为 SVC 的简单原理图，它由电抗值可变的饱和电抗与并联电容 组成。 （b）：直线①为电容的电压-电流特性，折线②是饱和电抗的电压-电 流特性 （c）：合成电压-电流特性。 1、 在正常额定电压 UN 情况下 + = 0 • • I L I C 。 2、 当负荷功率突然增加时，电压会突然下降，此时 I L I C • • + 相位超前 • U ，电压 • U 的下降受到抑止。静止补偿器可以根据负荷的变化， Qi • U QLC QD QC L QL C (a) I C I L • U U N • I 容性 o 感性 1 2 (b) • U • I 容性 o 感性I LC • (c) 图 4-5 静止无功补偿器工作原理
自动调整所吸收的电流,使端电压维持不变。 3、假如母线上的无功功率负荷为ρ,SVC所吸收的无功功率由感性 无功功率o与容性无功功率o两部分组成,则由电力系统送来 的无功功率Q为 Q,=9+Q2-Qc 当负荷发生△Q变动时,将引起各无功功率变量的变化 Q1=AQ+AQ-△Qc 如果负荷变化量△On能够由静止补偿器的功率增量所补偿,即 △Q2-(△Q-△Q)=0。那么,由电力系统所供给的无功功率g以及因输送Q 而引起的电压损耗也就不变了,从而可以保持电压U为一恒定值。 4、SVC能快速、平滑的调节无功功率的大小和方向,以满足动态无功 功率补偿要求,尤其是对冲击性负荷适应性较好。与同步调相机比较, 运行维护简单,功率损耗较小,能够作到分相补偿以适应不平衡的负 荷变化。其缺点是最大无功补偿量正比于端电压的平方,在电压很低 时,无功补偿量将大大降低。 (5)高压输电线路的充电功率 高压输电线的充电功率可以由下式求出: 式中B2—输电线路的对地总的电纳 U—输电线路的实际运行电压。 高压输电线路,特别是分裂导线,其充电功率相当可观,是电力 113-
-113- 自动调整所吸收的电流，使端电压维持不变。 3、 假如母线上的无功功率负荷为 QD，SVC 所吸收的无功功率由感性 无功功率 QL 与容性无功功率 QC 两部分组成，则由电力系统送来 的无功功率 Qi 为 Qi QD QL QC = + − 当负荷发生 QD 变动时，将引起各无功功率变量的变化 Qi QD QL QC = + − 如果负荷变化量 QD 能够由静止补偿器的功率增量所补偿，即 Q − (Q − Q ) = 0 D C L 。那么，由电力系统所供给的无功功率 Qi 以及因输送 Qi 而引起的电压损耗也就不变了，从而可以保持电压 U 为一恒定值。 4、SVC 能快速、平滑的调节无功功率的大小和方向，以满足动态无功 功率补偿要求，尤其是对冲击性负荷适应性较好。与同步调相机比较， 运行维护简单，功率损耗较小，能够作到分相补偿以适应不平衡的负 荷变化。其缺点是最大无功补偿量正比于端电压的平方，在电压很低 时，无功补偿量将大大降低。 （5）高压输电线路的充电功率 高压输电线的充电功率可以由下式求出： QL U BL 2 = 式中 BL—输电线路的对地总的电纳； U—输电线路的实际运行电压。 高压输电线路，特别是分裂导线，其充电功率相当可观，是电力
系统所固有的无功功率电源 第三节电力系统电压控制的措施 在电力系统无功功率平衡中,为了保证系统有较高的电压水平, 必须要有充足的无功功率电源。但是要使所有用户处的电压质量都符 合要求,还必须采用各种调压控制手段。图46所示的电力系统可以 说明各种调压控制措施的基本原理 I: K K,:1 UB +Q+++ P+jO 图4-6电力系统电压控制原理图 同步发电机通过升压变压器、输电线路和降压变压器向负荷用户 供电。要求釆取各种不同的调整和控制方式来控制用户端的电压。为 分析简便起见,略去输电线路的充电功率、变压器的励磁功率以及网 络中的功率损耗。变压器的参数已经归算到高压侧,这样用户端的电 压为: UB=(UGKi-AU)K2=U.K -PR+Or (4-10) 式中,k和k2分别为升压和降压变压器的变比;R和X分别为变压器 和输电线路的总电阻和总电抗 从上式可知,要想控制和调整负荷点的电压,可以采取以下的控 制方式 114-
-114- 系统所固有的无功功率电源。 第三节 电力系统电压控制的措施 在电力系统无功功率平衡中，为了保证系统有较高的电压水平， 必须要有充足的无功功率电源。但是要使所有用户处的电压质量都符 合要求，还必须采用各种调压控制手段。图 4-6 所示的电力系统可以 说明各种调压控制措施的基本原理。 同步发电机通过升压变压器、输电线路和降压变压器向负荷用户 供电。要求采取各种不同的调整和控制方式来控制用户端的电压。为 分析简便起见，略去输电线路的充电功率、变压器的励磁功率以及网 络中的功率损耗。变压器的参数已经归算到高压侧，这样用户端的电 压为： UB = (UG K1− U) K2 K U PR QX U K N G 1 2 + = − （4-10） 式中， K1 和 K2 分别为升压和降压变压器的变比；R 和 X 分别为变压器 和输电线路的总电阻和总电抗。 从上式可知，要想控制和调整负荷点的电压，可以采取以下的控 制方式： UG K1 1 : K2 : 1 U B P + jQ R + jX 图 4-6 电力系统电压控制原理图
①控制和调节发电机励磁电流,以改变发电机端电压U ②控制变压器变比κ及k,调压 ③改变输送功率的分布P+(主要是o),以使电压损耗减小; ④改变电力系统网络中的参数R+x(主要是X),以减小输电线 路电压的损耗 、发电机控制调压 控制同步发电机的励磁电流,可以改变发电机的端电压。 1输电线路较长、多电压等级的网络并且有地方负荷的情况下, 仅仅依靠发电机控制调压已不能满足负荷电压质量的要求。 2在由多台发电机供电系统情况下,控制并联发电机母线电压会 引起无功功率的重新分配,在大型电力系统中仅仅作为一种辅助性的 控制措施。 控制变压器变比调压 调整分接抽头的位置可以控制变压器的变比。 1通过控制变压器变比来改变负荷节点电压,实质上是改变了无 功功率的分布。 2变压器本身并不是无功功率电源,因此,从整个电力系统来看, 控制变压器变比调压是以全电力系统无功功率电源充足为基本条件 的,当电力系统无功功率电源不足时,仅仅依靠改变变压器变比是不 能达到控制电压效果的。 115-
-115- ①控制和调节发电机励磁电流，以改变发电机端电压 UG ； ②控制变压器变比 K1 及 K2 调压； ③改变输送功率的分布 P + jQ （主要是 Q ），以使电压损耗减小； ④改变电力系统网络中的参数 R + jX （主要是 X），以减小输电线 路电压的损耗。 一、发电机控制调压 控制同步发电机的励磁电流，可以改变发电机的端电压。 1 输电线路较长、多电压等级的网络并且有地方负荷的情况下， 仅仅依靠发电机控制调压已不能满足负荷电压质量的要求。 2 在由多台发电机供电系统情况下，控制并联发电机母线电压会 引起无功功率的重新分配，在大型电力系统中仅仅作为一种辅助性的 控制措施。 二、 控制变压器变比调压 调整分接抽头的位置可以控制变压器的变比。 1 通过控制变压器变比来改变负荷节点电压，实质上是改变了无 功功率的分布。 2 变压器本身并不是无功功率电源，因此，从整个电力系统来看， 控制变压器变比调压是以全电力系统无功功率电源充足为基本条件 的，当电力系统无功功率电源不足时，仅仅依靠改变变压器变比是不 能达到控制电压效果的
双绕组变压器的高压绕组上设有若干个分接抽头以供选择,其中 对应于额定电压的称为主抽头。容量为6300kA及以下的变压器, 高压侧有三个分接抽头,分别为1050,Ux,095。容量为800kVA 及以上的变压器,高压侧有五个分接抽头,分别105u,10250,u, 0975,095。变压器低压绕组不设分接抽头。 控制变压器的变比调压实际上就 U 是根强调压要求适当选择变压器分接 P+JO 抽头。图4-7所示为一个降压变压器。 Rr+JX 图47降压变压器系统图 若通过的功率为P+Q,高压侧实际 电压为U,归算到高压侧的变压器阻抗为R+x,高压侧的变压器电 压损耗为△U,低压侧要求得到的电压为2,则有 △Ur=(PR+Qx)U1 U2=(U1-△UyK (4-11) 式中,k=/3.是变压器的变比,即高压绕组分接头电压Ln和低压绕 组额定电压U3之比。 将K代入式(4-11),可以得到高压侧分接抽头电压为 U1-△U (4-12) 当变压器通过不同的功率时,高压侧的电压U1、电压损耗△Ux以 及低压侧所要求的电压U2都要发生变化。通过计算可以求出在不同的 负荷情况下,为满足低压侧调压要求所应该选择的高压侧电压分接抽
-116- 双绕组变压器的高压绕组上设有若干个分接抽头以供选择，其中 对应于额定电压 UN 的称为主抽头。容量为 6300kVA 及以下的变压器， 高压侧有三个分接抽头，分别为 1.05U N ，UN ，0.95U N 。容量为 8000kVA 及以上的变压器，高压侧有五个分接抽头，分别 1.05U N ，1.025U N ，UN ， 0.975U N，0.95U N 。变压器低压绕组不设分接抽头。 控制变压器的变比调压实际上就 是根强调压要求适当选择变压器分接 抽头。图 4-7 所示为一个降压变压器。 若通过的功率为 P + jQ ，高压侧实际 电压为 U1 ，归算到高压侧的变压器阻抗为 T T R + jX ，高压侧的变压器电 压损耗为 UT ，低压侧要求得到的电压为 U 2 ，则有 UT PRT QXT U1 = ( + ) U2 = (U1− UT ) K （4-11） 式中， K =U1t U2N 是变压器的变比，即高压绕组分接头电压 U1t 和低压绕 组额定电压 U 2N 之比。 将 K 代入式（4-11），可以得到高压侧分接抽头电压为 U U U U U N T t 2 2 1 1 − = （4-12） 当变压器通过不同的功率时，高压侧的电压 U1 、电压损耗 UT 以 及低压侧所要求的电压 U 2 都要发生变化。通过计算可以求出在不同的 负荷情况下，为满足低压侧调压要求所应该选择的高压侧电压分接抽 U1 K :1 U 2 P + jQ RT jXT + 图 4-7 降压变压器系统图