【正文】 率的大小可表示成 (312) 式中， 為電力系統(tǒng)角頻率； C為電容器的電容值。從表 32可見(jiàn)，高壓線路輕載時(shí)電壓搜升高現(xiàn)象十分嚴(yán)重，其升高幅度已經(jīng)大大超出了國(guó)家的有關(guān)規(guī)定。 2）串聯(lián)電容器。系統(tǒng)負(fù)荷特別是 發(fā)電廠廠用電負(fù)荷 對(duì)頻率的要求非常嚴(yán)格。 日本為 。 一次調(diào)整 ： 利用發(fā)電機(jī)組的調(diào)速器，針對(duì)變化幅度小 (%~%)，變動(dòng)周期短 (10s)的頻率偏差。對(duì)于對(duì)稱(chēng)三相系統(tǒng)，將式（ 322）和（ 323）代入（ 328），并計(jì)及 得 （ 329） P [ c os( ) c os( )c os( ) ] [ c os( 2 )c os( 2 ) c os( 2 ) ]A A uA iA B B uB iBC C uC iC A A uA iAB B uB iB C C uC iCU I U IU I U I tU I t U I t? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?2P 3 c os [ c os( 2 ) c os( 2 2 )32c os( 2 2 ) ] 3 c os3U I U I t tt U I?? ? ? ? ??? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?第四節(jié) 電壓三相不平衡 式（ 329）說(shuō)明對(duì)稱(chēng)三相系統(tǒng)在任意時(shí)刻的總瞬時(shí)功率是常數(shù)，也就是說(shuō)對(duì)稱(chēng)三相系統(tǒng) 一定 也是平衡三相系統(tǒng)。 五、三相不平衡的危害 系統(tǒng)處于三相不平衡運(yùn)行時(shí)，其電壓、電流中含大量負(fù)序分量。 （ 5）采用特殊接線的平衡變壓器供電。這些供電可靠性指標(biāo)按不同電壓等級(jí)分別計(jì)算，并分為主要指標(biāo)和參考指標(biāo)兩大類(lèi)。 3）三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電方式無(wú)要求。方式 1的接線示意圖見(jiàn)圖 311。 六、改善三相不平衡的措施 P1=5MW， S2=15+j7MVA， S3=10+j2MVA， S4=20+j9MVA, S5=25+j8MVA。 四、三相不平衡產(chǎn)生的原因 電力系統(tǒng)三相不平衡可以分為 事故性 不平衡和 正常性 不平衡 兩大類(lèi)。 2323A B CiB iAiC iAI I I I??????? ? ?????2323A B CuB uAuC uAU U U U??????? ? ?????第四節(jié) 電壓三相不平衡 將式（ 322）、（ 323）代人式（ 320）和（ 321）同時(shí)選取 A相電流為參考量，記及 A相電壓超前于電流 電角度，即令 ，則對(duì)稱(chēng)三相系統(tǒng)可表示為 2 c os( )22 c os( )322 c os( )3i I ti I ti I t??????????ABC2 c os( )22 c os( )322 c os( )3uAu U tu U tu U t??????????? ? ?? ? ?ABC?u=0 =iA A iA? ? ? ?，（ 324） （ 325） 第四節(jié) 電壓三相不平衡 三相系統(tǒng)的對(duì)稱(chēng)性還表現(xiàn)為： 在任意時(shí)刻，三相電量的瞬時(shí)值之和為零 ，用數(shù)學(xué)公式表示就 （ 326） 和 （ 327） 三相系統(tǒng)又可分為平衡三相系統(tǒng)和不平衡三相系統(tǒng)。 （ 4）無(wú)功補(bǔ)償用電容器的補(bǔ)償容量與頻率成正比。電力系統(tǒng)的頻率變化是指基波頻率偏離規(guī)定正常值的現(xiàn)象。它能直接監(jiān)測(cè)電壓的偏差，并能統(tǒng)計(jì)電壓合格率和電壓超限率。 五、改善電壓偏差的措施 電壓偏差的調(diào)整方式 ? 中樞點(diǎn)的調(diào)壓方式分為三種： 逆調(diào)壓 順調(diào)壓 恒調(diào)壓 目前中樞點(diǎn)常用的調(diào)壓方式是 逆調(diào)壓 。每個(gè)電容產(chǎn)生的充電功率為線路總充電功率 的一半，即等于 。 缺點(diǎn)：本身設(shè)備的有功功率損耗大、維護(hù)復(fù)雜、投資大。 為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，忽略系統(tǒng)各元件的對(duì)地電容，網(wǎng)絡(luò)阻抗已歸算至高壓側(cè)。其表達(dá)式分別為 (37) (38) ? 規(guī)定電壓損失為線路首末端電壓的均方根值之差 ，即電壓損失為 (39) ZU? HU? U?? 2UQXPRUZ???2UQRPXUH???21 UUU ???U? 一般，線路兩端電壓的相差角 較小，電壓降橫分量對(duì)電壓損失的影響可以忽略不計(jì)，把電壓降縱分量近似看作電壓損失，即 （ 310） 在 110KV及以上電壓等級(jí)的輸電線路中， 由式（ 310）可知無(wú)功功率 Q對(duì)電壓損失的影響遠(yuǎn)大于有功功率 P對(duì)電壓損失的影響。反之，距離越遠(yuǎn)，電壓低于標(biāo)稱(chēng)值越少。 第一節(jié) 概 述 ? 由此可見(jiàn)，系統(tǒng)電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量以及供電 可靠性的好壞對(duì)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行與使用壽 命有著重要的影響，同時(shí)也直接關(guān)系到電力系 統(tǒng)自身的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。圖 1－ 14給出了典型變速驅(qū)動(dòng)輸入電流波形和頻譜圖。 對(duì)于有些由于系統(tǒng)故障造成的電壓中斷，在其出現(xiàn)之前，既在故障發(fā)生至保護(hù)動(dòng)作期間，可能先出現(xiàn)電壓暫降，之后進(jìn)入短期中斷，如圖 19（ a）所示。如圖 15 示。電流質(zhì)量包括電流諧波、間諧波或次諧波、電流相位超前或滯后、噪聲等。 美國(guó)喬治動(dòng)力公司曾組織和實(shí)施了一項(xiàng)對(duì)電力部門(mén)和電力用戶(hù)關(guān)于電能質(zhì)量問(wèn)題起因的調(diào)查，其結(jié)果如圖 12所示。 （ 2）電力系統(tǒng)是一個(gè)整體 ,其電能質(zhì)量狀況相互影響。 （ 2）始終保持 三相交流電壓和負(fù)荷電流的平衡 。 （ 3）當(dāng)代電力系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的結(jié)合更加緊密，采用高新技術(shù)（如 TCSC、FACTS、 HVDC、 CusPow）以提高電力傳輸能力 二、當(dāng)代電力系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的要求 和實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的趨勢(shì)方興未艾。 ? 電力用戶(hù)則可能把電能質(zhì)量簡(jiǎn)單定義為是否向設(shè)備提供了電力。它為我們提供了一個(gè)清晰描述電能質(zhì)量及電磁干擾現(xiàn)象的實(shí)用工具。 二、 短時(shí)間電壓變動(dòng) 包括 電壓暫降 和 短時(shí)間電壓中斷 現(xiàn)象。 長(zhǎng)時(shí)間電壓變動(dòng)可能時(shí)過(guò)電壓也可能欠電壓。 ? 有時(shí)人們會(huì)把陷波和頻率偏差弄錯(cuò)。 一、電壓偏差的定義 ? 由第一章可知，電壓的均方根值偏離額定值的現(xiàn)象稱(chēng)為電壓變動(dòng)，所以 電壓偏差屬于電壓變動(dòng)的范疇 。 三、電壓偏差產(chǎn)生的原因 ? 電力系統(tǒng)中的負(fù)荷以及發(fā)電機(jī)組的出力隨時(shí)發(fā) 生變化，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)隨著運(yùn)行方式的改變而改 變，系統(tǒng)故障等因素都將引起電力系統(tǒng)功率的 不平衡。當(dāng)電壓偏離額定電壓較大時(shí)，用電設(shè)備的運(yùn)行性能惡化，不僅運(yùn)行效率低，很可能會(huì)由于過(guò)電壓或過(guò)電流而損壞。 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率電源有同步發(fā)電機(jī)，同步調(diào)相機(jī)，電容器，電抗器和靜止無(wú)功補(bǔ)償裝臵（ SVC）等。 五、改善電壓偏差的措施 此外，這種調(diào)壓是不連續(xù)的。由于他們由靜止開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成，所以運(yùn)行維護(hù)方便、可靠性較高。 串聯(lián)電容與變壓器也可能發(fā)生共振 。頻率和周期互為倒數(shù)，即 f=1/T （ 318） 交流電力系統(tǒng)是以單一恒定的標(biāo)稱(chēng)頻率、規(guī)定的幾種電壓等級(jí)和以正弦函數(shù)波形變化的交流電向用戶(hù)供電。只有在發(fā)電機(jī)的總輸出有功功率等于系統(tǒng)負(fù)荷對(duì)有功功率總需求的時(shí)候，頻率偏差為零。 系統(tǒng)頻率異常時(shí)一般采取以下頻率控制措施： （ 1）應(yīng)具備足夠的負(fù)荷備用和事故備用容量； （ 2）在調(diào)度所或變電所裝設(shè)直接控制用戶(hù)負(fù)荷的裝臵 （ 3）在系統(tǒng)內(nèi)安裝自動(dòng)切除發(fā)電機(jī)等。 由式（ 330）和（ 331）可見(jiàn)，要計(jì)算三相系統(tǒng)的不平衡度，必須首先計(jì)算三相系統(tǒng)的正序和負(fù)序分量。 （ 5）線損。 ab ab abY G jB??39。 按照供電中斷的性質(zhì)劃分，供電中斷可以分為兩大類(lèi)： 預(yù)安排供電中斷 故障故障供電中斷 第五節(jié) 供電中斷與中斷可靠性 圖 312 （長(zhǎng)時(shí)間）供電中斷分類(lèi) 第五節(jié) 供電中斷與中斷可靠性 二、供電中斷的危害 導(dǎo)致系統(tǒng)頻率崩潰和電壓崩潰 對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)其他行業(yè)產(chǎn)生重大影響 三、供電中斷產(chǎn)生的原因即提高供電可靠性的措施 （ 1）設(shè)備質(zhì)量缺陷； （ 2）人員誤操作； （ 3）自然災(zāi)害； （ 4）繼電保護(hù)； （ 5）運(yùn)行管理水平低。 （ 1）加強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，合理分布電源及無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。 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。 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(chēng)負(fù)荷合理分布于三相中，使各相負(fù)荷盡可能平衡。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(chēng)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。 （ 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。（工業(yè)企業(yè)） （ 2）降低勞動(dòng)生產(chǎn)率。 不同標(biāo)稱(chēng)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)。 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。 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。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。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。 系統(tǒng)運(yùn)行電壓偏低時(shí) 缺乏無(wú)功電源時(shí)