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无功电压管理及功率因数调整 无功电压基础知识 什么是电网的无功平衡？无功电源和无功负荷主要有哪些？ 电网所谓无功平衡就是指在电网运行的每一个时刻，电网中各无功电源所发出的无功功率要等于电网中各个环节上的无功功率损耗和用户所消耗的无功功率（即无功负荷）之和。无功功率平衡直接关系到电网的运行电压水平，电网的无功功率平衡是维持电网电压水平的首要条件，电网无功电源的配置与电网调压措施的实施是一密不可分的整体，二者相辅相成。当电网无功电源充足时，电网运行电压就高，当电网无功电源不足时，电网运行电压就低，因此各级调度、运行值班人员必须加强对管辖范围内的各级运行电压的监视和调整工作。 电网中为什么需要进行无功补偿？ 由于电网中的负荷大部分均为感性负荷，再加上电网中的各级变压器和线路也为感性，因此电网需要的无功功率就要比有功功率大得多，若假设电网的综合发电负荷为100％，那么电网的无功总需求就大约是130％～150％。电网中发电机的功率因数一般都大于0.8，这样仅靠发电机所发的无功就无法满足电网和电网负荷的总无功需求；同时无功远距离传输，由于变压器和输电线路电抗和电阻的存在，不但要产生无功损耗，而且还会带来不必要的有功损耗，同时由于输电网络的电抗较大，无功的远距离传输，不但会产生较大的无功损耗，而且会造成过大的电压降，这就使无功的远距离传输几乎不能实现，为此电网必须进行无功补偿。 电网中不同无功功率电源的应用和区别是什么？ 1、发电机：是电网中最基本的无功功率电源。一般可通过改变进入转子回路的励磁电流来实现对发电机输出无功功率的平滑调整，既可以发出无功，又可以吸收无功，是电网中最基本的，也是最好的无功调整电源。 2、并联电容器：是应用最广泛的无功补偿设备，只能发出无功功率，提高电压，而不能吸收无功功率，降低电压。其补偿调压是通过在负荷侧安装并联电容器来提高负荷的功率因数，以减少通过输电线路上的无功功率来达到调压目的。调压只能根据负荷变化而分组投切，调压是阶梯形的。同时当母线电压下降，并联电容器供给电网的无功功率减少，尤其是在电网发生故障或其他原因使电压下降时，电容器无功输出的减少将导致电压进一步下降，不负荷调压要求，因此其无功功率调节性能相对较差。 3、并联电抗器：是吸收无功功率的设备。在超高压电网中得到广泛应用，它们一般都是直接接到超高压线路或母线，或经主变三次侧或较低电压母线两种接线设置方式接入电网。另外还又串联电抗器，主要用于串联在电容器组前限制高次谐波或限流。 4、同步调相机：是一种专门设计的无功功率电源，是不带机械负载的同步电动机，一般装设在电网的负荷区，这样可以减少因传输无功功率而引起输电电网的能量损耗和电压降落。正常运行时，它从电网吸收少量有功功率供给其运行时的铜耗、铁耗和机械损耗等，并根据电网电压要求调节其无功功率的方向和大小，调节性能不错。但其运行维护费用大，动态调节响应慢，增加电网短路容量等，处于被淘汰的状态。 5、静止补偿器（SVC）：它是由并联电容器和并联电抗器等无功元件组成的，可快速响应的无功补偿设备 四、功率因数 功率因数是有功功率与视在功率的比值。 经济功率因数：是用户在用电时节能效益和电能质量最佳、支付电费最少时的功率因数值。用电的经济功率因数值取决于用户受电的电压。一般来说，发电厂直供的，其经济功率因数就低；距离电源较远，且又经过多级变压器的，其经济功率因数就高；受电的电压愈低，变压的次数愈多，其经济功率因数也就愈高。 电网的自然功率因数：电力网在没有安装专门的补偿装置前的功率因数叫电网自然功率因数，即未投入无功补偿装置时的有功功率与视在功率的比值称为自然功率因数；同样电力用户设备在未投入无功补偿装置时的功率因数为用户的自然功率因数，一般用户的综合负荷自然功率因数范围为0.6～0.9。 电网无功补偿技术 1、提高功率因数的方法有哪些？如何进行无功补偿？ 电网中无功消耗很大，大约有50％的无功功率消耗在输、变、配电设备上，50％的无功功率消耗于电力用户。为了减少无功功率消耗和由此而造成的电网有功损耗，就必须减少无功功率在电网中的流动，即提高电网负荷的功率因数。而提高功率因数的方法就是加装无功补偿设备，如电容器、静止无功补偿装置和开展同步电动机进相运行及异步电动机同步化等。 电网中的无功补偿主要是集中补偿和分散补偿。集中补偿主要是补偿变压器本身的无功损耗和用于集中调压，可以减少变压器高压侧输入电源线的无功功率，而对中低压侧至用户设备的电网部分不但不起作用，反而由于电压的提高使无功负荷消耗加大，结果使无功流动加大，因此只减少了上级电网的输电损耗，其降损效果较差。相反分散补偿尤其在用户负荷处分散就地补偿就能减少发电机无功出力，降低用电设备至电源间的所有输、变、配电设备上的无功功率流动，从而减少电网损耗，因此从减少无功