用电设备最理想的工作电压就是它的额定电压。但由于网络中线路与变压器上有功率损耗和电压损耗,而电压损耗与用户负荷大小、网络结构均有关系,所以负荷工作点的电压不可能一直保持在额定工作电压。电力网允许用户所在点的电压偏移保持在一定范围内。
电力系统中负荷点很多,不可能对每个一用户都进行电压监视,一般选定少数有代表性的发电厂、变电所作为电压监视的中枢点,使其电压质量满足要求,从而保证网络内其他用户都有良好的电压质量。
具体来说,电压监视中枢点一般选择在区域性发电厂的高压母线、枢纽变电所的二次母线以及有大量地方性负荷的发电厂母线和负荷端母线。
每个负荷点都允许电压有一定偏移,加上由负荷点至中枢点的电压损耗,可以得到每个负荷点对中枢点电压的要求。综合中枢点所接负荷对中枢点电压的要求,便可确定各中枢点电压的允许变化范围。
图5-3 简单电力网及各负荷曲线
(a)简单电力网;(b)负荷点A的负荷曲线;(c)负荷点B的负荷曲线
那么满足负荷点A的电压要求,所需点O的电压变化范围为
0~16时:
16~24时:
假设
那么,点O电压的变化范围应为
0~8时:
8~16时:
对点A的负荷为
对点B的负荷为(www.xing528.com)
为了同时满足点A、B负荷的电压要求,点O的电压只能在(1.06~0.99)UN之间变动,即
16~24时:
以上计算结果如图5-4所示。
图5-4 中枢点O的电压变化范围
(a)中枢点满足点A负荷的电压变化范围;(b)中枢点满足点B负荷的电压变化范围;(c)中枢点同时满足点A、B负荷的电压变化范围
假设:
那么中枢点O的电压的变化范围应如图5-5所示。
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和电压损失最小的一点作为依据的。对于中枢电压调整,要视性质而定,一般按以下原则。
中枢点至各负荷点的线路较长,各负荷变化规律大致相同。当负荷的变动较大时,在最大负荷时提高中枢点的电压以抵偿线路上因最大负荷而增大的电压损耗。在最小负荷时,要将中枢点电压降低一些以防止负荷点的电压过高。这种高峰负荷时电压高于低谷时电压的调压称为“逆调压”。一般逆调压方式的中枢点,在最大负荷时保持电压为105%UN;在最小负荷时,电压则下降到UN。
如负荷变动较小,线路上的电压损耗也较小,这种情况一般将中枢点电压保持在102%~105%UN的范围内,不必随负荷变化来调整中枢点的电压,但仍可保证负荷点的负荷质量,这种调压方式称为“恒调压”或“常调压”。
如果负荷变动很小,则线路上的电压损耗很小,或用户允许较大的电压偏差,则可采用“顺调压”的方式。在最大负荷时允许中枢点电压低一些,但一般不得低于102.5%UN,在最小负荷时允许中枢点电压高一些,但一般不得高于107.5%UN。
以上所述是系统正常运行时的调压方式。当系统中发生故障时,对电压质量的要求会允许适当降低,通常允许故障时的电压偏移较正常时再增大5%,而且不同电压等级允许的偏差值是不同的。
图5-5 中枢点O的电压变化范围
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