1、12 课程内容课程内容电压概述电压概述1系统电压异常的原因及危害系统电压异常的原因及危害2影响系统电压的因素影响系统电压的因素33系统电压异常处理方法系统电压异常处理方法5防止系统电压崩溃的方法防止系统电压崩溃的方法4 系统电压的调整系统电压的调整3系统电压概述系统电压概述系统电压反映的是电网的无功功率平衡。系统电压反映的是电网的无功功率平衡。在同一电压等级的电网中，电压的高低直接反应了本级无功的平衡。在同一电压等级的电网中，电压的高低直接反应了本级无功的平衡。影响电压的主要因素在于该电压点的无功平衡情况，影响电压的主要因素在于该电压点的无功平衡情况，当无功过剩时，电压就会升高；系统无功缺额时
2、，电压当无功过剩时，电压就会升高；系统无功缺额时，电压就会降低。严重时甚至造成系统溃。就会降低。严重时甚至造成系统溃。1 1电压波动电压波动 一系列的电压变动或电压联络线的周期性变动，当其变化速度等于或大于一系列的电压变动或电压联络线的周期性变动，当其变化速度等于或大于每秒每秒0 02 2时称为电压波动。时称为电压波动。2 2电压闪变电压闪变 负荷急剧的波动造成供配电系统瞬时电压升降，则照明设施的照度随之急负荷急剧的波动造成供配电系统瞬时电压升降，则照明设施的照度随之急剧变化，使人眼对灯光的闪烁感到不适，这种现象称为电压闪变。剧变化，使人眼对灯光的闪烁感到不适，这种现象称为电压闪变。3 3电压
3、变动频度电压变动频度 单位时间内电压变动的次数。电压由大到小或由小到大各算一次变动，单位时间内电压变动的次数。电压由大到小或由小到大各算一次变动，同一方向的若干次变动，如间隔时间小于同一方向的若干次变动，如间隔时间小于3030msms，则算一次变动。则算一次变动。4 4短时间闪变值和长短时间闪变值和长时间闪变值时间闪变值 短时间闪变值是衡量短时间（若干分钟）内闪变强弱的一个统计量，长时短时间闪变值是衡量短时间（若干分钟）内闪变强弱的一个统计量，长时间闪变值是由短时间闪变量推算出，反映长时间（若干小时）闪变强弱的量值。这两个间闪变值是由短时间闪变量推算出，反映长时间（若干小时）闪变强弱的量值。这
4、两个值是评价电压闪变的指标。可以由闪变仪直接测量，也可由仿真计算得到。值是评价电压闪变的指标。可以由闪变仪直接测量，也可由仿真计算得到。高压电网中造成运行电压变化的主要因素是无功，无功大致从高处流向低处。高压电网中造成运行电压变化的主要因素是无功，无功大致从高处流向低处。电压快变化属于电压波动和闪变范畴。电压快变化属于电压波动和闪变范畴。4、电压损耗 当线路传输电能功率时，电流在线路阻抗上产生的电压有效值之差。5、电压降落 元件两端电压之相量差。6 课程内容课程内容电压概述电压概述1系统电压异常的原因及危害系统电压异常的原因及危害2影响系统电压的因素影响系统电压的因素33系统电压异常处理方法系
5、统电压异常处理方法5防止系统电压崩溃的方法防止系统电压崩溃的方法4 系统电压的调整系统电压的调整7影响系统电压的因素影响系统电压的因素1 1、电网发电能力不足，缺无功功率，造成电压偏低。、电网发电能力不足，缺无功功率，造成电压偏低。2 2、电网和用户无功补偿容量不足。、电网和用户无功补偿容量不足。当电网无功缺少，容性无功补偿不足时，电压偏低；当电网中无功当电网无功缺少，容性无功补偿不足时，电压偏低；当电网中无功过剩，感性无功补偿不足时，电压偏高。过剩，感性无功补偿不足时，电压偏高。3 3、供电距离超过合理的供电半径。、供电距离超过合理的供电半径。4 4、线路导线截面选择不当。、线路导线截面选择
6、不当。系统电压的调整系统电压的调整8影响系统电压的因素影响系统电压的因素5 5、受冲击性负荷或不平衡负荷的影响。、受冲击性负荷或不平衡负荷的影响。6 6、系统运行方式改变引起的功率分布和网络阻抗变化。、系统运行方式改变引起的功率分布和网络阻抗变化。7 7、在生产、生活、气象等条件引起的负荷变化时没有及时调整电压。、在生产、生活、气象等条件引起的负荷变化时没有及时调整电压。8 8、还有一些人为的因素。、还有一些人为的因素。9 9、调整不当影响系统电压。、调整不当影响系统电压。系统电压的调整系统电压的调整9无功损耗无功损耗1输电线路的无功损耗输电线路的无功损耗发电机发电机变压器的无功损耗变压器的无
7、功损耗并联电容器并联电容器并联电抗器并联电抗器同步调相机同步调相机异步电动机异步电动机用户同步电动机用户同步电动机电缆电缆静止无功补偿装置静止无功补偿装置其他无功补偿装置其他无功补偿装置无功电源无功电源2 系统电压的调整系统电压的调整10电网无功补偿实行分层分区就地平衡的原则电网无功补偿实行分层分区就地平衡的原则电压调整的原则电压调整的原则新疆电网各级电压的调整和控制，由各级电力调度机构新疆电网各级电压的调整和控制，由各级电力调度机构按调管范围分级负责按调管范围分级负责在电压调整上，也应该按照分层平衡和地区供电网络无功电力就地平衡的原则。在电压调整上，也应该按照分层平衡和地区供电网络无功电力就
8、地平衡的原则。系统电压的调整系统电压的调整111 1、各级电压电网间无功交换的指标是两个界面上各点的供电功率因、各级电压电网间无功交换的指标是两个界面上各点的供电功率因素，该值需要分别根据电网结构和系统高峰负荷间与低谷期间负荷来素，该值需要分别根据电网结构和系统高峰负荷间与低谷期间负荷来确定，以保证无功电力平衡有所遵循。确定，以保证无功电力平衡有所遵循。2 2、安排和保持基本按分区原则配置紧急无功、安排和保持基本按分区原则配置紧急无功备用容量，以保证事故后电压水平在允许范围内。备用容量，以保证事故后电压水平在允许范围内。无无 无无 功功 平平 衡衡 要要 注注 意意 系统电压的调整系统电压的调
9、整12电压监测点指电网中可以反映电压水平的主要负荷供电点以及电压监测点指电网中可以反映电压水平的主要负荷供电点以及某些有代表性的发电厂、变电站。某些有代表性的发电厂、变电站。电压监测点与电压中枢点电压监测点与电压中枢点 一般电压监测点的设置原则为：一般电压监测点的设置原则为：1 1、与主网（、与主网（220220千伏及以上电压电网）直接相连的发电厂高压母线电压。千伏及以上电压电网）直接相连的发电厂高压母线电压。2 2、各级调度、各级调度“界面界面”处的处的220220千伏及以上变电站的一次母线电压和二次母线电压。千伏及以上变电站的一次母线电压和二次母线电压。3 3、所有变电站和带地区供电负荷发
10、电厂的、所有变电站和带地区供电负荷发电厂的1010千伏母线是中压配电网的电压监测点。千伏母线是中压配电网的电压监测点。4 4、供电公司选定一批具有代表性的用户作为电压质量考核点。、供电公司选定一批具有代表性的用户作为电压质量考核点。系统电压的调整系统电压的调整13电压中枢点：电网中重要的电压支撑点称为电压中枢点，电压电压中枢点：电网中重要的电压支撑点称为电压中枢点，电压中枢点一定是电压监测点，而电压监测点却不一定是电压中枢点。中枢点一定是电压监测点，而电压监测点却不一定是电压中枢点。电压监测点与电压中枢点电压监测点与电压中枢点 一般电压中枢点的选择原则为：一般电压中枢点的选择原则为：1 1、区
11、域性水、火电厂的高压母线（高压母线有多回出现）。、区域性水、火电厂的高压母线（高压母线有多回出现）。2 2、母线短路容量较大的、母线短路容量较大的220220千伏变电站母线。千伏变电站母线。3 3、有大量地方负荷的发电厂母线。、有大量地方负荷的发电厂母线。系统电压的调整系统电压的调整14中枢点变电站设置的数量不应少于全网中枢点变电站设置的数量不应少于全网220220千伏及以上电压等级千伏及以上电压等级变电站总数的变电站总数的7%10%7%10%。中枢点电压允许偏移范围的确定，是以网络。中枢点电压允许偏移范围的确定，是以网络中电压损失最大的一点（即电压最低的一点）及电压损失最小的中电压损失最大的
12、一点（即电压最低的一点）及电压损失最小的一点（即电压最高的一点）作为依据，使中枢点电压允许偏差在一点（即电压最高的一点）作为依据，使中枢点电压允许偏差在规定值的规定值的5%5%以内。以内。电压监测点与电压中枢点电压监测点与电压中枢点 系统电压的调整系统电压的调整15电压监测点与电压中枢点电压监测点与电压中枢点 中枢点的最低电压等于在地区负荷最大时，电压最低点的用户中枢点的最低电压等于在地区负荷最大时，电压最低点的用户电压下限加上到中枢点间的电压损失；电压下限加上到中枢点间的电压损失；中枢点的最高电压等于在地区负荷最小时，电压最高一点的用户电压上限加上到中枢点间中枢点的最高电压等于在地区负荷最小
13、时，电压最高一点的用户电压上限加上到中枢点间的电压损失。当中枢点的电压上、下限满足这两个用户的电压要求时，其他各点的电压就基本的电压损失。当中枢点的电压上、下限满足这两个用户的电压要求时，其他各点的电压就基本上均能满足要求。上均能满足要求。如果中枢点是发电机的低压母线时，除了要满足上述要求外，还应满足厂用电电压与发电机如果中枢点是发电机的低压母线时，除了要满足上述要求外，还应满足厂用电电压与发电机的机端最高电压及能维持稳定运行的最低电压要求。的机端最高电压及能维持稳定运行的最低电压要求。系统电压的调整系统电压的调整16电压允许电压允许的范围的范围1电压允许电压允许的偏差的偏差21 1、3535
14、千伏及以上用户供电电压正负偏差千伏及以上用户供电电压正负偏差绝对值之和不超过额定电压的绝对值之和不超过额定电压的10%10%。1 1、330330千伏母线正常运行时，最高运行千伏母线正常运行时，最高运行电压不得超过额定电压电压不得超过额定电压+110%+110%。2 2、1010千伏用户的电压允许偏差值，为系千伏用户的电压允许偏差值，为系统电压的统电压的7%。2 2、220220千伏母线正常运行时，电压允许千伏母线正常运行时，电压允许偏差为系统额定电压的偏差为系统额定电压的0 0+10%。3 3、380380伏用户的电压允许偏差值，为系伏用户的电压允许偏差值，为系统电压的统电压的7%。3 3、
15、11011035千伏母线正常运行时，电压千伏母线正常运行时，电压允许偏差为系统额定电压的允许偏差为系统额定电压的-3%-3%+7%。4 4、220220伏用户的电压允许偏差值，为系伏用户的电压允许偏差值，为系统电压的统电压的5%10%。5、特殊用户的电压允许偏差值，按供用、特殊用户的电压允许偏差值，按供用合同商定的数值确定。合同商定的数值确定。系统电压的调整原则及方法系统电压的调整原则及方法17原则原则方法方法121 1、顺调压方式、顺调压方式2 2、逆调压方式、逆调压方式3 3、恒调压方式、恒调压方式分层分区就地平衡的分层分区就地平衡的原则原则系统电压的调整原则及方法系统电压的调整原则及方法
16、18顺调压：。逆调压：逆调压是指在电源允许偏差范围内，供电电压的调整使高峰负：逆调压是指在电源允许偏差范围内，供电电压的调整使高峰负荷时的电压值高于低谷负荷时的电压值荷时的电压值高于低谷负荷时的电压值。220kV 及以下电网的电压调整，宜实行逆调压方式。常调压：利用发电机调压是首先考虑的调压措施。当发电机母线没有负荷时，一般可在95105的范围内调压；当发电机母线有负荷时，一般采用逆调压。合理使用发电机调压后，在大多数情况下部可以减轻其他调压措施的负担。影响系统电压的因素影响系统电压的因素19序 号操 作 方法1调整发电机、调相机的无功出力。2投退补偿电容，补偿电抗及动用其他无功储备。3调整潮
17、流，转移负荷。4在不影响系统稳定水平的前提下，按预先安排断开轻载线路或投入备用线路。5电压严重超下线运行时，切除相应地区部分用电负荷。6当无功功率缺乏时，提高电压应在高峰负荷到来前完成。7改变变压器变比。系统电压调整的具体方法系统电压调整的具体方法1.1.当电力系统中的无功功率供应比较充裕时，利用改变变压器的变比或分接头当电力系统中的无功功率供应比较充裕时，利用改变变压器的变比或分接头调压可以取得成效。调压可以取得成效。u普通变压器只能在退出运行后才能改变分接头，在不要求逆调压时，适当调普通变压器只能在退出运行后才能改变分接头，在不要求逆调压时，适当调整分接头可满足调压要求，在要求逆调压时，必
18、须采用有载调压变压器或串整分接头可满足调压要求，在要求逆调压时，必须采用有载调压变压器或串联加压器。联加压器。u在系统中无功功率供应不足时，靠改变变压器的变比或分接头调压，可能在系统中无功功率供应不足时，靠改变变压器的变比或分接头调压，可能会使系统中局部的电压升高，需要的无功功率反而增加，系统中总的无功会使系统中局部的电压升高，需要的无功功率反而增加，系统中总的无功功率更缺乏，电压质量更不能得到保证。因此，对无功功率不足的系统，功率更缺乏，电压质量更不能得到保证。因此，对无功功率不足的系统，应设置无功功率补偿设备进行调压。应设置无功功率补偿设备进行调压。1.1.对无功功率不足的电力系统，首先应
19、该增加无功功率电源，如采用并联电容对无功功率不足的电力系统，首先应该增加无功功率电源，如采用并联电容器、调相机或静止补偿器等附加的设备。在采用这些并联补偿设备后，还可器、调相机或静止补偿器等附加的设备。在采用这些并联补偿设备后，还可以减少网络中无功功率的流通，降低网络中有功功率和电能的损耗。以减少网络中无功功率的流通，降低网络中有功功率和电能的损耗。2.2.作为调压措施之一的串联补偿电容器，可用于个别地区无功不平衡。作为调压措施之一的串联补偿电容器，可用于个别地区无功不平衡。电力系统无功与电压调整 串联电容补偿串联电容补偿 线路电抗线路电抗 并联电容补偿并联电容补偿 无功功率无功功率 由于串联
20、电容器电压降落具有负值的电压降落，起直接低偿线路电压降落由于串联电容器电压降落具有负值的电压降落，起直接低偿线路电压降落的作用，比并联电容补偿借减少线路中流通的无功功率来减小线路电压降的作用，比并联电容补偿借减少线路中流通的无功功率来减小线路电压降落作用显著很多。落作用显著很多。为减小同样大小电压降落，所设置的并联电容器容量仅为并联的电容器的为减小同样大小电压降落，所设置的并联电容器容量仅为并联的电容器的17172525 串联电容器补偿适合于电压波动频繁的场合；而并联电容器不适用。串联电容器补偿适合于电压波动频繁的场合；而并联电容器不适用。各种调压手段的比较：1、发电机调压 首先被考虑，经济，
21、方便，简单，对于远离发电厂的作用不大。2、投退电容电抗器 投资低、安装维护方便、就地补偿。3、变压器分接头调整 只应用于无功功率充裕的地方，投资少、灵活、经济。4、改变系统运行方式调压 条件允许、运行方式可变的情况，同时，各方面的条件满足要求，如系统供电可靠性、保护等等。电力系统无功与电压调整23 课程内容课程内容电压概述电压概述1系统电压异常的原因及危害系统电压异常的原因及危害2影响系统电压的因素影响系统电压的因素33系统电压异常处理方法系统电压异常处理方法5防止系统电压崩溃的方法防止系统电压崩溃的方法4系统电压的调整原则及方法系统电压的调整原则及方法24异常及事故电压的规定异常及事故电压的
22、规定 按照按照电业生产事故调查规程电业生产事故调查规程，对异常及事故电压有以下规定，对异常及事故电压有以下规定 电网电压监测点的电压异常是指监测点电压超出调度规定的电压曲线数值的电网电压监测点的电压异常是指监测点电压超出调度规定的电压曲线数值的5%5%，当延，当延续时间超过续时间超过1h1h时为电网一类故障；或超出规定数值的时为电网一类故障；或超出规定数值的10%10%，切延续时间超过，切延续时间超过30min30min时为电网一类故障时为电网一类故障.电网电压监测点的电压事故是指监测点电压超出调度规定电网电压监测点的电压事故是指监测点电压超出调度规定的电压曲线数值的的电压曲线数值的5%5%，
23、并且延续时间超过，并且延续时间超过2h2h，或超出，或超出规定数值的规定数值的10%10%，且延续时间超过，且延续时间超过1h1h。系统电压的调整原则及方法系统电压的调整原则及方法25电压异常的原因及危害电压异常的原因及危害序号序号电压异常的原因电压异常的原因电压异常的危害电压异常的危害1低电压的原因：系统无功电源不足低电压的原因：系统无功电源不足或无功功率分布不合理造成的。或无功功率分布不合理造成的。低电压的危害：用电设备不能达到额定功率，低电压的危害：用电设备不能达到额定功率，甚至无法正常工作。甚至无法正常工作。低电压情况下，线路和变压器的功率传输能低电压情况下，线路和变压器的功率传输能力
24、降低，使输变电设备不能充分利用；低电力降低，使输变电设备不能充分利用；低电压时输送电流会造成不必要的网损压时输送电流会造成不必要的网损2高电压的原因：电网局部无功功率高电压的原因：电网局部无功功率过剩时造成高电压的根本原因。过剩时造成高电压的根本原因。高电压的危害：高电压可能造成负荷设备减高电压的危害：高电压可能造成负荷设备减寿或损坏寿或损坏系统电压的调整原则及方法系统电压的调整原则及方法26过电压定义过电压定义过电压分类过电压分类121 1、大气过电压、大气过电压2 2、工频过电压、工频过电压3 3、操作过电压、操作过电压 4 4、谐振过电压、谐振过电压电网在正常运行情况下，电气设电网在正常
25、运行情况下，电气设备在额定电压范围内运行，但由备在额定电压范围内运行，但由于雷击、操作、事故和参数配合于雷击、操作、事故和参数配合不当等原因，电网中某些元件或不当等原因，电网中某些元件或部分电压升高，甚至远超过额定部分电压升高，甚至远超过额定值，这种现象称为过电压值，这种现象称为过电压 电压异常处理电压异常处理27一、调整无功点源一、调整无功点源（1 1）迅速增加发电机无功出力，条件允许时可以降低有功出力。）迅速增加发电机无功出力，条件允许时可以降低有功出力。（2 2）投无功补偿电容器。）投无功补偿电容器。（3 3）切除并联电抗器等。）切除并联电抗器等。1 1、当电压异常降低时可以采取的措施、
26、当电压异常降低时可以采取的措施（1 1）降低发电机无功出力，必要时让发电机进相运行。）降低发电机无功出力，必要时让发电机进相运行。（2 2）切除并联电容器，投入并联电抗器。）切除并联电容器，投入并联电抗器。2 2、当电压异常升高时可以采取的措施、当电压异常升高时可以采取的措施 电压异常处理电压异常处理28二、调整无功负荷二、调整无功负荷1 1、当电压异常降低时应督促电力用户投入用户侧无功补偿装置，当电网确、当电压异常降低时应督促电力用户投入用户侧无功补偿装置，当电网确无调压条件时，可以采取拉路限电等极端措施。无调压条件时，可以采取拉路限电等极端措施。2 2、当电压异常升高时应督促电力用户将无功
27、补偿装置退出运行。、当电压异常升高时应督促电力用户将无功补偿装置退出运行。三、调整电网运行方式三、调整电网运行方式 1 1、电压异常时可以采取调整变压器分头的方式强制改变无功潮流分布、电压异常时可以采取调整变压器分头的方式强制改变无功潮流分布2 2、当某局部电网电压异常降低时可以采取用合入备、当某局部电网电压异常降低时可以采取用合入备用线路等方法，加强电网的结构，提高电网电压。用线路等方法，加强电网的结构，提高电网电压。3 3、当系统电压异常升高时而电网确无调整手段，而电、当系统电压异常升高时而电网确无调整手段，而电网方式允许时可以采取短时牺牲供电可靠性而断开某网方式允许时可以采取短时牺牲供电
28、可靠性而断开某些线路等极端措施。些线路等极端措施。29 课程内容课程内容电压概述电压概述1系统电压异常的原因及危害系统电压异常的原因及危害2影响系统电压的因素影响系统电压的因素33系统电压异常处理方法系统电压异常处理方法5防止系统电压崩溃的方法防止系统电压崩溃的方法4 电压异常处理电压异常处理30一、电压崩溃的定义一、电压崩溃的定义电压崩溃的定义：由电力系统各种干扰引发的局部电网电压持续降低甚至最电压崩溃的定义：由电力系统各种干扰引发的局部电网电压持续降低甚至最 终到最终到零电压的现象称为电压崩溃。终到最终到零电压的现象称为电压崩溃。1 1、系统的电压稳定性首先与事故前系统运行方式密切相关。紧
29、密的电气联系和充足的无功储备有、系统的电压稳定性首先与事故前系统运行方式密切相关。紧密的电气联系和充足的无功储备有助于保持电压稳定，不合理的运行方式会埋下电压失稳的隐患。助于保持电压稳定，不合理的运行方式会埋下电压失稳的隐患。2 2、系统电压稳定性和负荷水平以及负荷特性密切相关。在一些特殊方式下重负荷可能使诸如发电、系统电压稳定性和负荷水平以及负荷特性密切相关。在一些特殊方式下重负荷可能使诸如发电机、有载调压变压器等调压设备的调压能力达到其限值。不利的负荷电压特性会加剧电压失稳。机、有载调压变压器等调压设备的调压能力达到其限值。不利的负荷电压特性会加剧电压失稳。3 3、电压失稳往往和功角失稳交
30、替发生，、电压失稳往往和功角失稳交替发生，并且两者会产生推波助澜的作用。并且两者会产生推波助澜的作用。4 4、事故过程中，各种保护及安全自动装置符合其动作策略的正确动作行为也可能会对、事故过程中，各种保护及安全自动装置符合其动作策略的正确动作行为也可能会对电压稳定产生消极作用电压稳定产生消极作用二、导致电压崩溃的原因二、导致电压崩溃的原因影响系统频率、电压的因素影响系统频率、电压的因素31序 号防止电压崩溃的措施1安装足够容量的无功设备，保持系统较高的无功充裕度。2坚持无功功率分层分区就地平衡的原则，避免电网远距离、大容量传输无功。3在正常运行中要备有一定可以瞬间自动调出的无功备用容量。4在供电系统采用有载调压变压器时，必须配备足够的无功点源。5超高压线路的充电功率不宜作补偿容量使用，以防跳闸造成电压大幅波动。6高电压、远距离、大容量输电系统，在中途短路容量较小的受电端，设置静补、调相机等作电压支撑。7在必要地区要安装低压自动减负荷装置，并准备好事故限电序位表8建立电压安全监视系统，它应具备向调度员提供电网中有关地区的电压稳定裕度、电压稳定易受破坏的薄弱地区、应采取的措施（无功电压调整、切负荷等）功能。防止电压崩溃的措施防止电压崩溃的措施谢谢
