【正文】 再根據(jù)計算值 選擇一個與它數(shù)值最接近的分接頭電壓。對于普通變壓器(即無激磁調(diào)壓變壓器)，有三個或五個分接頭可供選擇，例如 土5％或 。 2．改變變壓器變比調(diào)壓 改變變壓器變比調(diào)壓就是根據(jù)調(diào)壓要求適當選擇變壓器的分接頭電壓。此外，對大型電力系統(tǒng)中有眾多處于并列運行的發(fā)電機，個別發(fā)電機進行機端電壓的調(diào)整，會引起系統(tǒng)無功功率的重新分配，并可能造成與無功功率經(jīng)濟分配發(fā)生矛盾。這種調(diào) 壓措施對供電線路不長的直配電網(wǎng)，是最經(jīng)濟合理的調(diào)壓措施。 1．改變發(fā)電機機端電壓調(diào)壓 大中型同步發(fā)電機都裝有自動勵磁調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)運行情況調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流以改變發(fā)電機機端電壓以達到調(diào)壓的目的。 圖4—8 簡單電力系統(tǒng)及其等值電路 由公式(47)可見，調(diào)整負荷節(jié)點b的電壓可以采取以下措施： (1)調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流以改變發(fā)電機端電壓 ； (2)選擇適當變壓器變比； (3)改變線路的電抗參數(shù)； (4)改變無功功率分布。 I圖48示出一簡單電力系統(tǒng)以及略去元件導納支路和功率損耗后歸算至基本級的等值電路。因此必須采取其他調(diào)壓措施來保證電壓質(zhì)量。 (二)電壓調(diào)整的措施 隨著運行方式的改變，電網(wǎng)中電壓損耗的作用有可能出現(xiàn)無論中樞點電壓取什么范圍，都不能滿足所有負荷對電壓的要求。 在任何負荷情況下都保持中樞點電壓為一基本不變的數(shù)值，如(102％—105％) ，稱為恒(常)調(diào)壓。順調(diào)壓在最大負荷時允許中樞點電壓不低于102．5％ ，最小負荷時允許不高于107．5％ 。供電線路較長，負荷變動較大的中樞點往往采用逆調(diào)壓方式。 最大負荷時升高中樞點電壓、最小負荷時降低中樞點電壓的調(diào)壓方式稱為逆調(diào)壓。為此，將中樞點的調(diào)整方式分為三種：逆調(diào)壓、順調(diào)壓、恒調(diào)壓?？刂浦袠悬c電壓的方法是作出最大、最小負荷下滿足各負荷點電壓要求的中樞點電壓曲線，控制中樞點電壓使之運行在電壓曲線的公共部分(滿足各負荷點電壓的部分)，即可保證各負荷點電壓要求了。 由于電力系統(tǒng)中，負荷點數(shù)目眾多而又分散，不可能也沒有必要對每個負荷點電壓進行監(jiān)視調(diào)整。當發(fā)電機發(fā)出的有功功率小于額定值 時，發(fā)出的無功功率允許略大于額定值 4. 2 電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整(一) 中樞點的電壓調(diào)整任何電氣設(shè)備都按額定電壓來設(shè)計制造，這些設(shè)備在額定電壓下運行其性能最佳于在電能的輸送過程中電網(wǎng)存在電壓損耗，使用電設(shè)備的電壓都偏離額定值。即發(fā)電機發(fā)出的有功功率和無功功率所對應的運行點位于這一面積內(nèi)時，發(fā)電機組可保證安全運行。此外，曲線DF表示當發(fā)電機超前功率因數(shù)運行即進相運行時，發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定性和定子端部溫升的限制。運行極限圖表明在不同功率因數(shù)下，受發(fā)電機定子額定電流(額定視在功率)、轉(zhuǎn)子額定電流(空載電勢)、原動機出力(額定有功功率)等的限制，發(fā)電機應發(fā)有功功率和無功功率的限額。 圖4—3示出了發(fā)電機的運行相量圖(額定運行條件下的)，圖中相量正比于定子額定電流，也可按比例表示發(fā)電機的額定視在功率 ，其在縱、橫軸上的投影即為 ；相量比于轉(zhuǎn)子額定電流。 1．發(fā)電機發(fā)電機既是惟一的有功功率電源，又是最基本的無功功率電源。后四種裝置又稱無功補償裝置。對110kV及以上線路，當線路傳輸功率較大時，線路電抗消耗的無功功率大于充電功率，線路無功損耗成為無功負載；當傳輸功率較小(小于自然功率)時，充電功率大于線路電抗消耗的無功，線路無功損耗成為無功電源。 變壓器的無功損耗包括勵磁損耗 和漏抗中的損耗 ，即 (42)可見，變壓器的無功損耗一電壓特性與異步電動機類似。由圖可見，在額定電壓附近，電動機的無功功率隨電壓的升高或降低而增大或減??；當電壓明顯低于額定值時，無功功率隨電壓的下降而增大(起主要作用)。 對應的負荷的無功功率一電壓特性如圖4—2所示。 (一)無功功率負荷在電力系統(tǒng)的各種用電設(shè)備中，除一小部分照明負荷消耗有功功率、為數(shù)不多的同步電動機發(fā)出一部分無功功率外，大量的異步電動機消耗無功功率。電力系統(tǒng)的電壓和無功功率密切相關(guān)。試求：(1)系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率K*；(2) 負荷功率增加5%時的穩(wěn)態(tài)頻率f ；(3) ，系統(tǒng)能夠承擔的負荷增量。 三、計算題有n臺發(fā)電機組共同承擔負荷，它們的耗量特性分別為： 試推導耗量微增率λ與PL的關(guān)系式以及λ與Pk的關(guān)系式（推導時不計網(wǎng)絡(luò)損耗和各機組的功率限額）。（2）影響工廠用電和氣輪機的安全（3）影響電壓使得發(fā)電機無功出力減小。（3）調(diào)整出力時符合安全及經(jīng)濟運行原則。二、簡答題作為主調(diào)頻電廠應滿足哪些條件？（1）具有足夠的調(diào)頻容量和調(diào)頻范圍。復習題一、填空題（頻率）是衡量電能質(zhì)量的一個重要指標。 對互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整作以下幾點討論： (1)從式(3—21)可知，當B系統(tǒng)的功率缺額完全由A系統(tǒng)增發(fā)的功率所抵償，即或互聯(lián)系統(tǒng)增發(fā)功率的總和與負荷增量的總和相平衡，即 ，則可實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，即 ，否則將出現(xiàn)頻率偏移。根據(jù)二次調(diào)整特性方程，有 （320）兩系統(tǒng)負荷變化引起的頻率偏移應相同，即。 圖3—6示出了由A、B兩系統(tǒng)組成的互聯(lián)系統(tǒng)。即各機組承擔的功率增量為 （318）即調(diào)差系數(shù)越小的機組承擔的有功出力(相對于本身的額定容量)就越多。因此頻率的一次調(diào)整只能適應負荷變化幅度小、周期短的不規(guī)則變化情況。假設(shè)調(diào)差系數(shù)整定為零，這時，雖然負荷的變動不會引起頻率的變動，似乎可確保頻率恒定，但這樣將會出現(xiàn)負荷變化量在各發(fā)電機組間的分配無法固定，從而出現(xiàn)各發(fā)電機組的調(diào)速系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作的問題。 (2)由式(3—16)或式(3—17)可知，對一定的負荷變化量 ，系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率K越大(也即 越大或調(diào)差系數(shù) 越小)，頻率變化 越小，系統(tǒng)頻率就越穩(wěn)定。 當有n臺裝有調(diào)速器的機組并聯(lián)運行時，等值發(fā)電機組的單位調(diào)節(jié)功率為 （315）一次調(diào)整的調(diào)節(jié)特性方程變?yōu)? （316）或 （317） 關(guān)于頻率的一次調(diào)整需注意以下幾點： (1)式(3—15)中的n臺機組均未滿載，一旦機組已滿載運行，應取 。3. 3 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整頻率的一次調(diào)整 頻率的一次調(diào)整正是圖3—3所示的電力系統(tǒng)有功功率一頻率靜態(tài)特性反映的調(diào)節(jié)過程，即負荷的增量是由調(diào)速器作用使發(fā)電機有功出力增加和負荷功率隨頻率的下降而自動減少兩個方面共同調(diào)節(jié)來平衡的。 (2)當發(fā)電機滿載( 即 )時， ，即負荷增加時其增量只能靠負荷本身的調(diào)節(jié)效應承擔， 的數(shù)值很小，所以負荷增加引起的頻率下降非常嚴重。 關(guān)于K需要注意以下幾點： (1)由 可知，系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率K的調(diào)整只能通過調(diào)整發(fā)電機單位調(diào)節(jié)功率實現(xiàn)。正常情況下，系統(tǒng)總有一定的備用容量，故Kr1。當系統(tǒng)負荷增加 ，負荷的功一頻靜特性由 躍變?yōu)?。圖3—3示出了電力系統(tǒng)的功一頻靜特性(以一個負荷和一臺發(fā)電機為例)。 (2)負荷的頻率調(diào)節(jié)效應系數(shù)是反映系統(tǒng)進行一次調(diào)整性能的一個重要數(shù)據(jù)，它是調(diào)度部門確定按頻率減負荷方案以及低頻事故切負荷來恢復頻率的計算依據(jù)。 關(guān)于是 需要注意以下幾點： (1)負荷的頻率調(diào)節(jié)效應系數(shù)不能整定，其 的大小取決于全系統(tǒng)各類負荷所占的比重，不同系統(tǒng)或同一系統(tǒng)不同時刻，可能不同。將式(3—3)兩邊同除以 ，即得到標幺值表示的負荷的功一頻靜特性 （34）當頻率偏差不大時，負荷的功一頻靜特性常用一條直線近似表示，如圖3—1所示。 1．負荷的有功功率一頻率靜態(tài)特性 在電力系統(tǒng)的總有功負荷中，有與頻率變化無關(guān)的負荷，如照明、整流設(shè)備等；有率的一次方成正比的負荷，如球磨機、往復式水泵等；有與頻率的二次方成正比的負荷，變壓器的渦流損耗；有與頻率的三次方成正比的負荷，如通風機、循環(huán)水泵等；有與頻；更高次方成正比的負荷，如給水泵等。它可以分為負荷的有功功率一頻率靜態(tài)特性和發(fā)電機組(電源)的有功 一頻率靜態(tài)特性，簡稱功一頻靜特性。 由第一種負荷變化引起的頻率偏移將由發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速器進行調(diào)整，稱為頻率的一次調(diào)整；第二種負荷變化引起的頻率偏移將由發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)頻器進行調(diào)整，為頻率的二次調(diào)整；第三種負荷變化引起的頻率偏移將在有功功率平衡的基礎(chǔ)上，責成各電設(shè)備按最優(yōu)(經(jīng)濟)分配原則進行有功功率的分配，稱為頻率的三次調(diào)整(將在第五章紹)。 根據(jù)有功功率平衡關(guān)系[見式(3—1)]，負荷功率變化時，發(fā)電機發(fā)出的電磁功率將隨之變化，以達到有功功率平衡。其中負荷備用和一部分事故備用需為熱備用，其余備用視需要確定為熱備用或冷備用。負荷備用是調(diào)整系統(tǒng)中短時負荷波動并擔負計劃外的負荷增加而設(shè)置的備用；事故備用是使電力用戶在發(fā)電設(shè)備發(fā)生偶然性事故時不受嚴重影響、維持系統(tǒng)正常供電所需的備用；檢修備用是為使系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備能定期檢修而設(shè)置的備用；國民經(jīng)濟備用是計及負荷的超計劃增長而設(shè)置的備用。熱備用是運行中的備用，冷備用是未運轉(zhuǎn)的備用。為保證電力系統(tǒng)運行的可靠和具有良好的電能質(zhì)量，系統(tǒng)電源容量應大于發(fā)電負荷，大于的部分稱為備用容量。 電力系統(tǒng)中各發(fā)電機組額定容量的總和，稱為電力系統(tǒng)的裝機容量。 1．有功功率平衡和備用容量 電力系統(tǒng)中的有功功率電源是各類發(fā)電廠的發(fā)電機。電力系統(tǒng)的頻率與有功功率密切相關(guān)。解：由型號知，SN=20000kVA，高壓側(cè)額定電壓VN=110kV 。試求：①當變壓器變比為時，每臺變壓器通過的功率為多少？②當，時，每臺變壓器通過的功率為多少？解： 變壓器變比相等時，ST1=+，ST2=+ 變壓器變比不等時，ST1=+，ST2=+ 有一臺SFL120000/110型向10kV網(wǎng)絡(luò)供電的降壓變壓器，銘牌給出的試驗數(shù)據(jù)為：ΔPS=135kW，VS%=，ΔP0=22kW，I0%=。兩臺變壓器均忽略勵磁支路。四、電力系統(tǒng)接線如圖 21所示，圖中標明了各級電力線路的額定電壓（kV），試求： G 10 T1 220 T2 110 T3 10 T5 3 35 T4 6 圖21 電力系統(tǒng)接線圖⑴發(fā)電機和變壓器各繞組的額定電壓，并標在圖中；⑵設(shè)變壓器T1工作于+5%抽頭，TT5工作于主抽頭（T5為發(fā)電廠廠用變壓器），%抽頭，T4工作于5%抽頭，求各變壓器的實際變比；⑶求各段電力線路的平均額定電壓，并標在圖中。其特點是：各電壓級的基準值不同，但參數(shù)不必歸算。另外，計算得到各支路電流、各節(jié)點電壓的標幺值后，還必須歸回原電壓等級。計算用標幺值表示的電力系統(tǒng)等值電路中的參數(shù)，可以有哪兩種途徑？ 1)將各元件參數(shù)的有名值先歸算到基本級，再除以對應基本級的基準值。（錯）三、簡答題電力系統(tǒng)的近似計算主要指的是：①在元件參數(shù)的計算和歸算(所有變壓器的變比)以及標幺制的基準值選取等，所有用到的電壓均可采用對應電壓等級的平均額定電壓來進行計算。（錯）自耦變壓器的等值電路和參數(shù)計算的原理和普通變壓器相同。常用的網(wǎng)絡(luò)變換法有（等值電源法）、（負荷移置法）和（星—網(wǎng)變換法）?？紤]到循環(huán)功率的影響，兩個及兩個以上變壓器并聯(lián)運行時，若各變壓器短路電壓百分數(shù)相等，則變比相等時各變壓器的負載率相等；變比不等時各變壓器負載率不等，此時有些變壓器過載，另一些變壓器輕載，變壓器容量得不到充分利用。 2)假想端口一定要在參數(shù)歸算側(cè)。此即步驟4)。拆開成兩個開式網(wǎng)后，它是兩個開式網(wǎng)功率流的最末段。計算循環(huán)功率所用公式為 （29） 計算初步功率分布的最終目的是為了找功率分點，以使兩端供電網(wǎng)得以拆開成兩個開式網(wǎng)。 計算基本功率分布可用不計電壓損耗和功率損耗時推導出的復數(shù)力矩法。其中基本功率分布(又稱自然功率分布)是由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負荷功率決定的，與兩端電源電壓差無關(guān)；循環(huán)功率與兩端電源電壓差有關(guān)，與負荷功率無關(guān)。 上述各步可概括為先進行網(wǎng)絡(luò)簡化[步驟1)、2)]；然后將兩端供電網(wǎng)化為輻射網(wǎng)[步驟3)、4)]，以建立起與已知知識的聯(lián)系；最后在輻射網(wǎng)上求潮流[步驟5)]。如果有功功率分點與無功功率分點不在同一點，通常網(wǎng)絡(luò)電壓最低點在無功分點處，此時可在無功分點上將兩端供電網(wǎng)拆開成兩個開式網(wǎng)。 3)在簡化的等值電路上，由運算功率和運算負荷求初步功率分布(即不計損耗時的功率分布)。 (1)簡單閉式網(wǎng)計算步驟歸納如下。若接著還需計算b點（或c點）以下功率和電壓的分布，則可再由已計算出（或已知）的b點（或c點）電壓和低壓側(cè)功率，作出變壓站b（或c）中變壓器等值電路計算。其中稱為降壓變壓站的運算負荷，稱為升壓變壓站的運算功率；應是點b以下被簡化掉的等值電路元件上的所有功率損耗（包括ab、bc段電路的單端充電功率之和）以及變壓站b的所有負荷之和；應是點c以下被簡化掉的等值電路元件上的功率損耗（包括bc段電路的單端充電功率）和變壓站c低壓母線的所有注入功率之差。由步驟1）得簡化等值電路，其中為ab，bc段線路的阻抗。當系統(tǒng)接線圖由較多的電力設(shè)備（輸電線、變壓器）組成時，若做出每個設(shè)備的詳細等值電路后再計算則計算量太大，因此此時采用如下的簡化步驟：1