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案例5:电力系统无功功率和电压调整

一、案例正文

电压调整是通过无功功率实现的,也就是通过调整系统中无功功

率分布来调节电压。所以有“电压动调无功”的说法。

电压调整,调节电力系统的电压,使其化不超过规定的允许范

围,以保证电力系统的稳定水平及各种电力设备和电器的安全、经济

运行。电压是衡量电能质量的基本指标之一,是反映电力系统无功功

率平衡和合理分布的标志。

无功功率平衡和电压调整是电力系统规划设计必须考虑的因素。

电站中对电压、无功的综合控制,主要是自动调节有载调压压器

的分接头位置和自动控制无功补偿设备(电容器、电抗器、调相机等)

的投、切或控制其运行工况。

1.1电力系统中的无功功率平衡

1.1.1无功负荷与无功损耗

1.1.1.1无功负荷

无功功率负荷是以滞后功率因数运行的用电设备主(要是异步电

动机)所吸收的无功功率。一般综合负荷的自然功率因数为0.6-0.9。

提高功率因数的措施:

①使电动机的容量与机械负载I兀配;

②限制电动机空载运行;

③以同步电动机代替异步电动机;

④绕线式异步电动机同步化。

1.1.1.2无功损耗

①压器的无功损耗

压器中的无功功率损耗分为两部分,即励磁支路损耗和绕组漏

抗中的损耗,均消耗感性无功。

励磁支路消耗感性无功:

/O%SNU:

△QyT(1)

100%

绕组漏抗消耗感性无功:

5粽(2)

②电力线路的无功损耗

电力线路上的无功功率损耗也分为两部分,即并联电纳和串联电

抗中的无功功率损耗。

并联电纳损耗:又称充电功率,与线路电压的平方成正比,消耗

容性发(出感性)无功;

串联电抗损耗:与负荷电流平方成正比,消耗感性无功。

注:

不损耗:与负荷大小无关,和电压平方成正比,主要是压器

和线路并联支路损耗。

可损耗:与负荷的平方成正比,主要是压器和线路串联支路

损耗。

1.1.2无功电源

1.1.2.1发电机

同步发电机既是有功功率电源,又是最基本的无功功率电源。通

过调节励磁,可以双向、连续调节无功出力。

Q=^cos8--(3)

XX

1.122调相机

调相机实际上就是只能发无功功率的发电机,也相当于空载运行

的同步电动机。它在过励运行时向电力系统供给感性无功功率,欠励

运行时从电力系统吸收感性无功功率。欠励磁最大容量只有过励磁容

量的50%-65%o

调相机通过调节励磁,可以双向、连续调节无功出力,电压调节

特性好,投资大,运行维护困难,宜于大容量集中使用,趋于淘汰。

Q=岖-匕(4)

XX

1.1.2.3并联电容器

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