电力系统分析A-6.pptVIP

第六章电力系统无功功率与电压调整;电压是电力系统电能质量的另一个重要指标。由于线路和变压器中的电压损耗与通过它们的功率有关，而在高压系统中又主要决定于通过的无功功率，因此，电压的调整和控制与系统中无功功率的分布密切相关。

无功功率和电压的控制与有功功率和频率的控制之间的区别

在稳态情况下，全系统各点的频率是相同的，但各点的电压那么不相同。

(2)调整电压的手段除了各个发电机以外，还有大量的无功功率补偿设备和带负荷调整分接头变压器，它们分散在整个电力系统中。;§6.1电力系统无功功率的平衡;而且，由于转差率的增大，其转速下降，使电动机的输出功率减少，从而使产品的产量和质量降低。电动机的起动过程将因电压低而加长，在电压过低的情况下有可能在起动过程中因温度过高而烧毁。

对于火力发电厂来说，由电动机所驱动的风机和给水泵等厂用机械的出力将因为转速的降低而减少，结果使锅炉和汽轮机的出力降低。

当电压过低时，电弧炉所消耗的有功功率减少，使金属在其中的冶炼时间增加从而影响产量；

对于白炽灯来说其发光效率将降低；各种电子设备将不能正常工作，等等。;运行电压高于额定电压所引起的主要危害是使电气设备的绝缘性能降低，并影响到使用寿命。如果电压过高，那么可能使绝缘击穿，从而使设备损坏。

另外，当电压高于额定电压时，变压器和电动机铁芯的饱和程度增大，使铁芯损耗增加；白炽灯的寿命那么因电压过高而明显降低，例如，当电压高出10%时，寿命将缩短一半。

为了防止电压偏移造成很大的影响，各国电网都规定电压偏移的容许范围。我国在《电力系统电压和无功电力技术导那么》中规定:;用户电压等级;对于发电厂和变电所的母线，也规定了它们的容许电压偏移范围。330kV和500kV母线最高不超过额定电压的110%；发电厂和500kV变电所的220kV母线容许电压偏移为0%~10%；110kV和35kV母线的容许电压偏移为-3%~7%；10kV母线的电压那么应使所供给的全部高压和低压用户满足上表所规定的要求。;二、无功功率负荷和无功功率损耗

1．???功功率负荷;(图中的X1和X2)中的无功损耗，当电压在额定值附近开始增加时，由于饱和程度的增加，励磁电流增加很多，电动机所吸收的无功功率也增加很多，电动机所吸收的无功功率主要取决于激磁支路的无功。;随着电压的进一步降低，励磁无功功率的减少趋于缓和而在漏抗中无功功率损耗的增加趋于剧烈，使电动机所吸收无功功率的减少趋于缓和直至两者之间取得平衡。如果再进一步降低电压，那么漏抗中无功功率损耗;2〕变压器中的无功功率损耗

变压器中的无功功率损耗可以分为两局部。

一局部是励磁无功损耗：;在变压器满载情况下，漏电抗中的无功损耗所占变压器额定容量的百分数，大约等于短路电压的百分数，而实际漏电抗中的无功损耗那么与所通过的视在功率之平方成正比。;当线路的传输功率等于自然功率时，电抗中消耗的无功功率正好与分布电容发出的无功功率相平衡。在传输功率大于自然功率的情况下，电抗消耗的无功功率大于电容发出的无功功率，即线路的无功损耗大于零。反之，无功损耗小于零。

从发电机到用户往往要经过多级变压器进行屡次升压和降压，而每经过一个变压器都要产生无功功率损耗。因此整个系统的无功功率损耗比有功功率损耗大得多。;1〕同步发电机

由第二章中介绍过的内容同步发电机是电力系统中主要的无功功率源之一，它除了能发出无功功率以外，在必要时还能吸收无功功率。发电机在额定情况下能够发出的无功功率主要决定于它的额定容量和额定功率因数。

同步发电机吸收无功功率时以超前功率因数运行，即所谓的进相运行，其所能吸收的数量一般需要通过试验来决定。;2〕同步调相机

同步调相机既可以用于发出无功功率，也可以

用于吸收无功功率。即调相机能够过激运行也能够欠激运行，过激运行能够发出额定容量功率，在欠激运行时所能吸收的无功功率为额定容量的60%左右。同步调相机的优点是调节比较灵活，不但可以用来控制系统的电压，而且可以用于提高系统的稳定性。

其缺点是设备投资和维护费用高，因此，只在十分必要时才考虑采用。;

;4．并联电抗器

并联电抗器主要用于补偿线路的充电功率，特别是在超高压长距离输电线路中，往往必须安装并联电抗器来吸收充电功率，以限制线路空载时末端的电压升高。;静止无功补偿器由晶闸管调节电抗器(ThyristorControlledReactor，缩写TCR)和晶闸