无功功率与电压调整预习文档

本文格式为Word版，下载可任意编辑——无功功率与电压调整预习文档5.4无功功率与电压的调整

在额定电压附近，无功功率对电压具有较大的变化率，所以分析系统电压水平应从系统的无功功率入手。

一、电力系统的无功功率平衡1、无功电源

发电机是电力系统基本的有功电源，也是重要的无功电源。

FD?EqPGNＰHC?jXdIGNQGNO?NU?AGN?IGN?BE

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?同步调相机实质上就是无功功率发电机，相当于空载运行的同步发电机?（）运行：向系统输送无功功率；?（）运行：从系统吸收无功功率；

欠励磁运行时的容量仅设计为过励磁运行时容量的50%~60%。

?电力电容器并联接于电网，只能向系统供给感性无功功率

它供给的无功功率与其端口电压的平方成正比，其容量可大可小，可集中可分散，但只能分组投切，不可（）调理。

?静止无功补偿器既可发出无功功率，也可吸收无功功率

它是由晶闸管控制的可调（）与（）并联组成，利用控制回路可平滑调理无功功率的大小。

2、无功负荷和无功损耗

电力系统的无功负荷与电压的静态特性主要由异步电动机决定。

U2QM?Qm?Q???I2X?

Xm

异步电动机的励磁功率，它与施加在电动机上的电压成正比异步电动机漏抗中的无功损耗，它与负荷电流平方成正比

电网中的无功损耗包括：传输线路的无功损耗、变压器上的无功损耗。

串联电抗会产生无功损耗，与传输电流的平方成正比；并联电纳为感性无功电源。

分为励磁支路损耗和绕组支路漏抗损耗两部分。

3、无功功率的平衡与运行电压水平

无功电源、无功负荷与运行电压之间的关系

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无功备用容量一般为无功负荷的7%~15%。在无功电源不足时，应增设无功补偿装置，并应尽可能装在负荷中心，做到无功功率的（）平衡，以减少无功功率在网络中的传输引起的网络（）损耗和（）损耗。

二、中枢点的电压管理

电力系统调压的目的是使用户的电压偏移保持在规定的范围内，因此应根据负荷对电压的要求，确定中枢点的电压允许调整范围。

AS△U0.1UNOB81624t（ｈ）0.04UN0.03UN0.01UN81624t（ｈ）

为了满足负荷点A、B的调压要求，中枢点电压应控制的变化范围是：0~8h，U（A）=（0.95~1.05）UN+0.04UN=（0.99~1.09）UN8~24h，U（A）=（0.95~1.05）UN+0.10UN=（1.05~1.15）UN0~16h，U（B）=（0.95~1.05）UN+0.01UN=（0.96~1.06）UN16~24h，U（B）=（0.95~1.05）UN+0.03UN=（0.98~1.08）UN

U1.15UN1.09UN1.06UN0.99UN0.96UN1.08UN1.05UN0.98UN81624t（ｈ）

当由同一中枢点供电的各用户负荷的变化规律区别较大时，可能在某些时段内，中枢点的电压不能同时满足所有用户的要求，必需采取其他调压措施。

?（）：高峰负荷时升高电压（1.05UN），低谷负荷时降低电压（UN）的中

枢点电压调整方式。适用于中枢点供电线路长，负荷变化范围较大的场合。需要装设调压设备。

?（）：高峰负荷时允许中枢点电压略低（1.025UN），低谷负荷时允许中枢

点电压略高（1.075UN）的中枢点电压调整方式。适合用户对电压要求不太高或供电线路不长、负荷变动不大的中枢点。一般不需装设特别的调压设备。

?（）：在任何负荷下都能保持中枢点电压为基本不变的数值，取

（1.02~1.05UN）。一般不需装设特别的调压设备。通过合理地选择变压器的分接头和并联电容器就能满足要求。

三、电力系统的调压措施

UG1：K1G

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P+jQK2：1Ub

改变发电机端电压；改变变压器的变比；

增设无功补偿装置，减少网络传输的无功功率；改变输电线路的参数。

1、利用发电机调压

通过改变发电机（）电流的方法来调整发电机的端电压，这是一种经济、简单的调压措施。可对发电机实行（）以满足用户的电压要求。

按规定，发电机运行电压的变化范围在发电机额定电压的+5%以内，在直接以发电机电压向用户供电的系统中，假使供电线路不长、电压损耗不大，用发电机调压就可以满足调压要求。

2、改变变压器的变比调压

双绕组变压器的高压绕组，三绕组变压器的高、中压绕组都设有若干分接头以供选择。对应变压器额定电压的分接头称为（）或（）。考虑到低压侧电流大，变压器低压侧不设分接头。

普通双绕组变压器的分接头只能在停电的状况下改变，在正常运行时无论负荷怎么变化，只能有一个固定的分接头。

分别求出最大负荷和最小负荷下所要求的分接头电压，然后求出它们的平均值，最终选择一个与平均值最接近的分接头。

最终还需要对所选分接头分别用最大负荷和最小负荷校验低压母线实际电压是否满足要求。例题5-7

升压变压器分接头的选择方法与降压变压器的选择方法基本一致。但在寻常的运行方式下，其功率方向与降压变压器相反，是从低压侧流向高压侧的。

有载调压变压器可以在（）条件下切换变压器分接头，而且调理范围大，一般在15%以上。目前我国规定：110kV的有载调压变压器有7个分接头，即UN+3*2.5%；220kV的有载调压变压器有9个分接头，即UN+4*2%。有载调压变压器价格较贵，且有载调压要注意安全。

3、利用无功功率补偿调压

无功功率补偿调压就是通过在负荷侧安装同步调相机、并联电容器或静止补偿器，以减少通过网络传输的无功功率，降低网络的电压损耗，从而达到调压的目的。

U1U'2P+jQ

注意：并非所有的场合都能利用无功补偿来调压，关键看R与X的大小。

U1P+jQ11R+jX-jXC

串联电容补偿的调压效果与负荷的无功功率Q1成正比，因而与负荷的功率因数有关。在负荷功率因数较低时，线路上串联电容器的调压效果较（）。至于超高压输电线路中的串联电容补偿，其作用是（）。

四、各种调压措施的合理应用

?改变发电机输出的（）和（）；?增设无功补偿装置，（）平衡无功功率；?无功功率充足时可改变（）来调压；?无功功率不足时，（）采用调整变压器的变比来调压；

?10kV及以下电力网，通过选择适合的（）来解决电压问题。

5.5电能损耗的计算及降损措施

电力系统运行经济性

一、最大负荷损耗时间法

?最大负荷损耗时间

单台变压器的电能损耗：

n台变压器的电能损耗：

二、降低电能损耗的技术措施1、提高电力网负荷的功率因数

提高