發(fā)電廠變電站電氣部分7_交流輸電補(bǔ)償器

1、電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性發(fā)電廠變電站電氣部分2019版,****老師,email：****QQ群： ****,教學(xué)安排,學(xué)分：2 （選修）講課/課外：40/40 學(xué)時(shí)周數(shù)：10 （7周-16周）教學(xué)方式：講授與自學(xué)相結(jié)合， 輔助練習(xí)、課堂討論、課堂練習(xí)考核形式：考試 （平時(shí)30%，期終考試70% ）答疑地點(diǎn)、時(shí)間： 上課教室、最后兩次課教師：****老師email ： ****,教學(xué)安排,1

2、 基本形式及電能質(zhì)量與供電可靠性2 電氣接線、設(shè)備的基本概念與定義3 開關(guān)電器4 限流電器5 互感器6 導(dǎo)體與絕緣子7 交流輸電補(bǔ)償器8 電氣主接線的結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)行與操作9 自用電接線10 配電裝置的結(jié)構(gòu)形式,教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容1,11 配電設(shè)備的選擇計(jì)算12 測(cè)量、信號(hào)與控制系統(tǒng)13 直流操作電源14 同步發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行情形操作15 同步發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行狀態(tài)與事故處理16 異步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行17 變壓器的

3、負(fù)載能力18 配電設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)19 附錄、參考文獻(xiàn),教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容2,掌握《發(fā)電廠變電站電氣部分》課程的基本知識(shí)、基本理論和基本分析方法 。了解《發(fā)電廠變電站電氣部分》在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況及相關(guān)問題。,教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)目的,《發(fā)電廠變電站電氣部分》（第四版）牟道槐 重慶大學(xué)出版社2017年3月第4版,教學(xué)內(nèi)容,教 材,由于結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、管理方便，并聯(lián)電容器與電抗器大量應(yīng)用于無功補(bǔ)償。電容器

4、主要用于60 kV及以下的電網(wǎng)中補(bǔ)償電網(wǎng)與負(fù)荷的無功消耗，電抗器主要用于額定電壓為500 kV及以上的電網(wǎng)中吸收輸電線的剩余無功。目的在于維持電壓水平和減小輸電損耗。,第一節(jié)　并聯(lián)補(bǔ)償電容器與電抗器,7,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,,設(shè)并聯(lián)點(diǎn)的電壓為U，電容器的電抗為-jXC，電抗器的電抗為jXC，則電容器和電抗器發(fā)出的無功功率為：,圖7－1　電容器與電抗器的QU特性,8,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,圖７－２電容器與串聯(lián)電抗器接線圖,9,第

5、7章 交流輸電補(bǔ)償器,,有串聯(lián)電抗器的電容器的合閘涌流的最大值的近似算式為：合閘涌流頻率的算式為定義串聯(lián)電抗器的電抗率為ｋ , 電抗百分率為K%，算式為:,10,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,,電容器電壓較母線電壓升高的倍數(shù)為:,圖7－3　電容器與串聯(lián)電抗器相量圖,11,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,12,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,,當(dāng)有高次諧波電流注入電容器的接入點(diǎn)時(shí)，有串聯(lián)電抗器的電容器支路可能因?yàn)閷?duì)該頻率諧振而成為濾波器。諧振頻率的算式

6、為：定義并聯(lián)高抗的補(bǔ)償度為：,13,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,14,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,,專用于調(diào)節(jié)電網(wǎng)無功的同步電機(jī)稱為調(diào)相機(jī)，它是一種可發(fā)無功也可吸無功的雙向連續(xù)調(diào)節(jié)的可控?zé)o功補(bǔ)償器。,第二節(jié)　靜止無功補(bǔ)償器,圖 ７－４　靜止無功補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)示意圖,15,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,圖 ７－５ 靜止無功補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)圖,16,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,,靜態(tài)特性控制分為 7WU關(guān)斷區(qū)、控制區(qū)和限流區(qū)等 ３ 個(gè)區(qū)域，控制區(qū)為正常運(yùn)行狀

7、態(tài)下的工作區(qū)?！?)SCR關(guān)斷區(qū) 當(dāng)U≤US時(shí)（OA段），SCR關(guān)斷，這時(shí)僅有電容器投入，吸收的無功電流為：,17,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,圖 ７－６　靜止無功補(bǔ)償器的靜態(tài)特性,18,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,,2)控制區(qū)當(dāng)VS≤V≤VC時(shí)（AC段），SCR導(dǎo)通，這時(shí)電抗器投入。由于受可控硅控制，電抗器支路電流不是正弦曲線，可以分解出基波分量IL1?？刂破魑盏臒o功電流控制區(qū)的靜態(tài)特性為：,19,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,

8、,式中U0——空載電壓，KS為特性線的斜率。有,20,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,,3)限流區(qū)SVC的控制器可以通過限制SCR的觸發(fā)角來限制SVC吸收無功電流的最大值，如圖7－4所示，當(dāng)U≥UC時(shí)，SVC 吸收的無功電流始終保持為IQmax，以避免裝置過載。,圖 ７－７電抗器支路電流,21,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,,用傅立葉級(jí)數(shù)分解出電抗器電流的基波為：式中iL1,IL1——電抗器基波電流的瞬時(shí)值與有效值。有,22,第7章 交流輸

9、電補(bǔ)償器,,采用圖 ７－８控制模型：控制方程為：從而得到如式７－１１所示的控制器的靜態(tài)特性,23,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,第三節(jié)　可控串聯(lián)電容器,,在交流輸電系統(tǒng)中利用串聯(lián)電容器的容抗，補(bǔ)償輸電線的部分感抗，使得輸電線兩端的電氣距離縮短，達(dá)到減少功率輸送引起的電壓降和功角差，從而提高線路輸送容量，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性水平。定義串聯(lián)補(bǔ)償器的容抗與原線路感抗的比值為串聯(lián)補(bǔ)償度，簡稱串補(bǔ)度，表達(dá)式為：,24,第7章 交流輸

10、電補(bǔ)償器,圖7－9　TCSC結(jié)構(gòu)圖,25,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,,由圖7-9可見，可控串聯(lián)補(bǔ)償器的等效感性電抗為：式中IL1——電抗器電流的基波分量。與式（7－14）相似，IL1的算式為：,26,第7章 交流輸電補(bǔ)償器,思 考 題1．電容器和電抗器有何優(yōu)缺點(diǎn)?2．電容器支路的串聯(lián)電抗器作用為何？如何選擇？3．何謂低抗和高抗？高抗的作用為何？4．簡述靜止無功補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)和可控硅控制的電抗器（TCR）的工作原理。5．