【正文】 1）一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。 （ 335） = 1 100 %?用 戶 平 均 停 電 時(shí) 間供 電 可 靠 率 （ ）統(tǒng) 計(jì) 期 間 時(shí) 間 （ 2）用戶平均停電時(shí)間（ AIHC1）。 解： 3個(gè)單相負(fù)荷共有 6種不同的接線方式，如表 35所示。 實(shí)現(xiàn)三相平衡的原理如圖 310所示。在圖39（ b）中， A相負(fù)荷為 20+j7MVA， B相負(fù)荷為 30 ＋ j11MVA， C相負(fù)荷為 25＋ j8MVA。 （ 2）變壓器。 23 100%10LUdIUS? ??2ILUdS二、三相不平衡度的定義 在三相對(duì)稱系統(tǒng)中，由于在某一相上增設(shè)了單相負(fù)荷而引起的三相電壓不平衡度也可按下式估算 （ 334） 式中 —— 單相負(fù)荷容量， MVA； —— 計(jì)算點(diǎn)的三相短路容量， MVA。 三相電壓不平衡度是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。不同時(shí)滿足這三個(gè)條件的三相系統(tǒng)是不對(duì)稱三相系統(tǒng)。 自動(dòng)發(fā)電控制裝的調(diào)頻方式主要分為三類 ： ? 恒定頻率控制（ FFC） ? 恒交換功率控制（ FTC） ? 聯(lián)絡(luò)線功率頻率偏差控制（ TBC） 電力系統(tǒng)在以下情況下可能出現(xiàn)頻率異常： （ 1）故障后系統(tǒng)失去大量電源，或系統(tǒng)解列 （ 2）氣候變化或意外災(zāi)害使負(fù)荷發(fā)生突變 （ 3）在電力供應(yīng)不足的系統(tǒng)中缺乏有效的控制負(fù)荷手段。 （ 2）汽輪機(jī)在低頻下運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生葉片共振，造成葉片疲勞損傷和斷裂。但是，電力系統(tǒng)中的負(fù)荷以及發(fā)電機(jī)組的出力隨時(shí)都在變化。 一、頻率偏差的定義 圖 37常蓄結(jié)合式抽水蓄能電站的原理接線 電力系統(tǒng)在 正常運(yùn)行條件 下，系統(tǒng)頻率的實(shí)際值與標(biāo)稱值之差稱為系統(tǒng)的頻率偏差，用公示表示為 （ 319） 式中 —— 頻率偏差， Hz； fre —— 實(shí)際頻率， Hz； fN —— 系統(tǒng)標(biāo)稱頻率， Hz。允許頻率偏差的大小不僅體現(xiàn)了電力系統(tǒng)運(yùn)行管理水平的高低，同時(shí)反映了一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)達(dá)的程度。 （ 4）具有一定代表性的用戶電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜采用這樣的選取原則： 所有 110KV及以上供電的用戶； 所有 35KV專線供電的用戶； 其他 35KV用戶和 10KV用戶； 低壓 。 叫過(guò)補(bǔ)償，整個(gè)線路的等值阻抗呈現(xiàn)容性； 叫欠補(bǔ)償，整個(gè)線路的等值阻抗呈現(xiàn)感性； 叫完全補(bǔ)償，整個(gè)線路的等值阻抗呈現(xiàn)阻性； 1cK ,LLX ???CCLXKX? 1,CCX ?c 1cK ? 與裝設(shè)并聯(lián)電容器相比，串聯(lián)電容器補(bǔ)償法的調(diào)壓效果顯著，特別適合于電壓波動(dòng)頻繁、負(fù)荷功率因數(shù)低的場(chǎng)合。這些電壓監(jiān)視點(diǎn)稱為 電壓中樞點(diǎn) 。 五、改善電壓偏差的措施 靜止無(wú)功補(bǔ)償裝臵和靜止無(wú)功發(fā)生裝臵 基于電力電子半控器件無(wú)功補(bǔ)償裝臵（ SVC）和基于電力電子全控器件的靜止無(wú)功發(fā)生裝臵（ SVG）具有動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償特性。圖 34是線路 形等值電路。所以長(zhǎng)期以來(lái)電容器一直是電力系統(tǒng)優(yōu)先采用的無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備。它是最早采用的無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備之一。 121()LsNPR Q XU U kUk??? （一）配臵充足的無(wú)功功率電源 電力系統(tǒng)中的無(wú)功功率損耗很大一部分是線路和變壓器中的無(wú)功功率損耗。保證電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)電壓正常水平的充分必要條件是系統(tǒng)具備 充足的無(wú)功功率電源， 同時(shí)采取 必要的調(diào)壓手段 。從此，我國(guó)對(duì)不同電壓等級(jí)的供配線路規(guī)定了合理的輸送距離和輸送容量，見(jiàn)表 31 。圖 31(a)是當(dāng)不計(jì)線路分布電容影響時(shí)一條供電線路的等值電路。 (2)10kV及以下三相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱電壓的 7%、 +7% 。 一、電壓偏差的定義 ? 此時(shí)，系統(tǒng)實(shí)際電壓可能嚴(yán)重偏離標(biāo)稱值，也可能偏離標(biāo)稱值的幅度并不大。 %100???NNreUUUU?U?reUN 一、電壓偏差的定義 ? 供電電壓正常運(yùn)行方式是指 系統(tǒng)中所有電氣元 件均按預(yù)定工況運(yùn)行 。在額定電壓和額定頻率下運(yùn) 行時(shí)，電氣設(shè)備的運(yùn)行性能最優(yōu)、效率最高。 七 工頻變化 ? 把電力系統(tǒng) 基波頻率偏離規(guī)定正常值 的現(xiàn)象定義為頻率變化。波形畸變有五種主要類型，即直流偏臵、諧波、間諧波、陷波、噪聲。例如，當(dāng)單相對(duì)地發(fā)生故障，非故障相的電壓可能會(huì)短時(shí)上升。造成電壓中斷的原因可能是可能是系統(tǒng)故障、用電設(shè)備故障或控制失靈等。電壓振蕩頻率為 300~900赫，峰值可達(dá)到 .。 瞬變現(xiàn)象的兩種普遍類型 ——沖擊和振蕩 ? 沖擊性瞬變是一種在穩(wěn)態(tài)條件下，電壓、電流非工頻的、單極性的突然變化現(xiàn)象。以下介紹了近幾年國(guó)際上在電能質(zhì)量現(xiàn)象分類和特性描述等方面取得的研究成果。 一 基本概念與定義 ? 電流質(zhì)量。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中已正式更名采用國(guó)際通用的英文名稱。因此，綜合協(xié)調(diào)處理電能質(zhì)量問(wèn)題至關(guān)重要。 二、當(dāng)代電力系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的要求 隨著時(shí)代進(jìn)步與科技的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電網(wǎng)與負(fù)荷構(gòu)成出現(xiàn)了新的變化趨勢(shì)，由此帶來(lái)的電能質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越引起電力部門和電力用戶的高度重視。圖 11示意性地表明，這三項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)相互間存在著緊密的依存和制約關(guān)系。 第一節(jié) 概述 人們首先把電力系統(tǒng)運(yùn)行中 電壓 和 頻率 偏離標(biāo)稱值的多少作為檢驗(yàn)電能質(zhì)量的主要指標(biāo)。 （ 3）電能的 供應(yīng)充足 ，即向電力用戶的供電不中斷，始終保證電氣設(shè)備的正常工作與運(yùn)轉(zhuǎn)，并且每時(shí)每刻系統(tǒng)中的功率供需都是平衡的。 （ 4）有些情況下用戶是保證電能質(zhì)量的主體部分。 二、當(dāng)代電力系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的要求 負(fù)荷敏感度：是指負(fù)荷對(duì)電能質(zhì)量問(wèn)題的敏感程度，即提供給負(fù)荷的電能質(zhì)量不良時(shí)負(fù)荷能承受干擾仍正常工作的能力。 三、改善電能質(zhì)量的意義 電能作為人們廣泛使用的能源， 其應(yīng)用程度是一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平和綜合國(guó)力的主要標(biāo)志之一。 ? 電壓質(zhì)量 。 ? 用電質(zhì)量 。 ? 連續(xù)型 （連續(xù)出現(xiàn)） ? 事件型 （突然發(fā)生） 圖 1圖 14所示為供電電壓幅值的概率密度函數(shù)曲線和概率分布函數(shù)曲線。其頻譜分為高、中、低頻，如表 12所示。根據(jù)所在系統(tǒng)條件和故障位臵的不同，可能引起暫時(shí)過(guò)電壓或電壓跌落，甚至使電壓完全損失。 圖 111為大型電機(jī)啟動(dòng)對(duì)電壓的影響。電壓不平衡也可利用對(duì)稱分量法來(lái)定義，即用幅負(fù)序或零序分量與正序分量的百分比加以衡量。通常，其幅值并未超過(guò) ANSI － 1995《電力系統(tǒng)與設(shè)備電壓等級(jí)》規(guī)定的 － 。如表 1－ 3所示： 第三章 傳統(tǒng)電能質(zhì)量分析與改善措施 ? 20世紀(jì) 70年代以前，電力系統(tǒng)中使用電子計(jì)算 機(jī)進(jìn)行控制的設(shè)備和電子裝臵的數(shù)量不多，非 線性負(fù)荷和沖擊性負(fù)荷占系統(tǒng)總負(fù)荷的比例很 小，電力工作者關(guān)心的電能質(zhì)量問(wèn)題主要局限 在 電壓 、 頻率 和 連續(xù)供電 方面。 第二節(jié) 供 電 電 壓 偏 差 ? 電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，其中電壓偏 差是衡量供電系統(tǒng)正常運(yùn)行與否的一項(xiàng)主要指 標(biāo)。過(guò)電壓和欠電壓既可能出現(xiàn)在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式，也可能出現(xiàn)在電力系統(tǒng)非正常運(yùn)行方式，如故障狀態(tài)等。 二、電壓偏差的限值 ? 一般而言 ,35kV以上供電電壓無(wú)直接用電設(shè)備 ,用電設(shè)備大多通過(guò)降壓變壓器接入供電系統(tǒng) ,合理選擇降壓變壓器的分接頭位臵可以起到一定的調(diào)壓作用。 三、電壓偏差產(chǎn)生的原因 ? 電力系統(tǒng)的 無(wú)功功率平衡 是指：在系統(tǒng)運(yùn)行中的任何時(shí)刻，無(wú)功電源供給的無(wú)功功率與系統(tǒng)需求的無(wú)功功率相等。 電壓偏差為負(fù)； 電壓偏差為正。 系統(tǒng)運(yùn)行電壓偏低時(shí) 缺乏無(wú)功電源時(shí) 頻率穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定破壞時(shí) 系統(tǒng)運(yùn)行電壓過(guò)高 造成系統(tǒng)解列 導(dǎo)致電壓崩潰 也會(huì)威脅系統(tǒng)的安全運(yùn)行 給生產(chǎn)生活到來(lái)?yè)p失 四、電壓偏差過(guò)大的危害 五、改善電壓偏差的措施 電力系統(tǒng)分布廣，節(jié)點(diǎn)數(shù)目多。 （ 1）改變系統(tǒng)無(wú)功功率的分布； （ 2）改變發(fā)電機(jī)端電壓 US； （ 3）改變變壓器變比 K1， K2。發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)無(wú)功功率的速度快且不需要額外投資，所以充分利用發(fā)電機(jī)改善系統(tǒng)無(wú)功功率的平衡是一種十分經(jīng)濟(jì)實(shí)用的調(diào)節(jié)手段，其缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)能力不大。 電容器只能輸出無(wú)功功率。因此，應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)容量、電壓等級(jí)、負(fù)荷大小等因素，合理地選擇電容器的分組數(shù)及每組容量。 22BC?? 222 2 2CQ B C UU ?? ??23XQ I X??XCQ Q Q?? ? ? ? ?CQ?五、改善電壓偏差的措施 ? 高壓線路在輕載時(shí)，將會(huì)存在大量過(guò)剩的充電功率，從而使電壓升高。 五、改善電壓偏差的措施 （二）系統(tǒng)調(diào)壓手段 電力系統(tǒng)是個(gè)龐大的系統(tǒng)，其中的負(fù)荷難以計(jì)數(shù)，無(wú)法對(duì)其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整。 2211NUkNU?? ? 改變線路參數(shù)調(diào)壓 1）采用分裂導(dǎo)線。 電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)臵原則是： （ 1）與主網(wǎng)（ 220KV及以上電力系統(tǒng)）直接連接的發(fā)電廠高壓母線。 B +C+D= A +3供 電 電 壓 合 格 率 （ ） 表 34 我國(guó)某大城市電網(wǎng) 2023年供電電壓合格率統(tǒng)計(jì)表 第三節(jié) 電力系統(tǒng)頻率偏差 頻率是電能質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一。 不同標(biāo)稱頻率的系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，必須通過(guò)變頻調(diào)速裝臵才能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。 用戶沖擊負(fù)荷引起的系統(tǒng)頻率變動(dòng)一般不得超過(guò) 一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家允許的系統(tǒng)頻率偏差為 。（工業(yè)企業(yè)） （ 2）降低勞動(dòng)生產(chǎn)率。分為：一次調(diào)整、二次調(diào)整。 （ 3）調(diào)整頻率只有改變發(fā)電機(jī)組原動(dòng)機(jī)功率這一唯一的措施，而調(diào)整電壓的措施卻很多。 P?P A B C A A B B C CP P P u i u i u i? ? ? ? ? ? ?第四節(jié) 電壓三相不平衡 u=0 =iA A iA? ? ? ?，將式（ 320）和（ 321）代人式（ 328），經(jīng)整理后得 （ 328） 上式中第二個(gè)方括號(hào)與時(shí)間有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，它不等于零。在不含零序分量的三相系統(tǒng)中，只要知道三相電量 a、 b、c，即可由下式求出三相不平衡度： ,UI??12,UU,II二、三相不平衡度的定義 工程上為了估算某個(gè)不對(duì)稱負(fù)荷的公共連接點(diǎn)上造成的三相電壓不平衡度，可用公式（ 333）進(jìn)行近似計(jì)算。 而供電系統(tǒng)的不平衡主要來(lái)自于供電線路的不平衡。 六、改善三相不平衡的措施 P1=5MW， 減小系統(tǒng)三相不平衡的常用方法有如下幾種： （ 1） 將不對(duì)稱負(fù)荷合理分布于三相中，使各相負(fù)荷盡可能平衡。 （ 4）將不對(duì)稱負(fù)荷采用單獨(dú)的變壓器供電。 3abbc GBj?3abcaG??六、改善三相不平衡的措施 此時(shí)各相電流為 可見(jiàn)，三相負(fù)荷達(dá)到平衡。 12 % 100 % 1% 2III? 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