浅谈电力系统无功功率与电压调整

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1、郑州电力职业技术学院毕业生论文题目：浅谈电力系统无功功率与电压调整系别电力工程系专业继电保护与自动化班级学号姓名论文成绩指导教师答辩成绩主答辩教师综合成绩答辩委员会主任浅谈电力系统无功功率与电压调整摘要 随着经济的发展和企业规模的扩大，供电已经成为保证产品质量和产量的关键。文章从系统电压的角度浅谈了系统电压与无功功率补偿之间的关系，及系统补偿的措施和系统进行补偿后对生产的意义。现在的生活和生产都离不开电：电力部门仅仅是要满足用户电力增长的需求，同时也要满足对电能质量上的要求。电能质量是指提供电能的电压、频率和波形是否合格，在合格的电能下工作，用电设备性能最好、效率最高，电压质量

2、是电能质量的一个重要方面，同时，电压质量的高低对电网稳定、经济运行也起着非常重要的作用。随着企业的大力发展，各工序的设备也不断更新，尤其是一些大型用电设备。我在这里谈一下生产企业系统电压与节能的关系，及企业节能的措施及意义。关键词：系统电压无功功率电压调整无功补偿企业节电1前言1.1调整电压的必要性电力系统的电压和频率一样也需要经常调整。由于电压偏移过大时，会影响工农业生产产品的质量和产量，损坏设备，甚至引起系统性的“电压崩溃”，造成大面积停电。系统电压降低时，发电机的定子电流将因其功率角的增大而增大。如这时电流原已达额定值，则电压降低后，将使其超过额定值。当系统电压降低时，各

3、类负荷中占比重最大的异步电动机的转差率增大，从而，电动机各绕组中的电流将增大，温升将增加，效率将降低，寿命将缩短。照明负荷，尤其是白炽灯，对电压变化的反应最灵敏。电压过高，白炽灯的寿命将大为缩短；电压过低，亮度和发光效率又要大幅下降。电压对于生活和工业发展如此重要，由此推进了调节无功功率的发展。接下来我们就着重介绍电压和无功功率之间的关系。1.2电压和无功功率的控制应满足以下目标：（1）系统中所有装置的在端电压应在可接受的限制内。（2）为保证最大限度利用输电系统，应加强系统稳定性。（3）应使无功功率传输最小，以使得RI2和RI2损耗减小到最小。当负荷变化时，输电系统的无功功率的

4、要求也要变化。由于无功功率不能长距离传输，电压只能通过遍布整个系统的具体装置来进行有效控制。2无功功率和电压控制2.1无功功率的产生和吸收 同步发电机可以产生或吸收无功功率，这取决于其励磁情况。当过励时产生无功功率，当欠励时吸收无功功率。架空线路产生或吸收无功功率取决于负荷电流。当负荷低于自然负荷（波阻抗），线路产生纯无功功率；当高于自然负荷时，线路吸收无功功率。 地下电缆，由于它们对地电容较大，因此具有较高的自然负荷。它们通常工作在低于自然负荷情形下，因此在所有运行条件下总发生无功功率。 　　变压器不管其负载如何，总是吸收无功功率。空载时，起主要作用的是并联激励电抗；满载时，

5、起主要作用的是串联漏抗。 　　负荷通常吸收无功功率。由电力系统的供电的典型负荷节点由许多装置所组成。这种组成随日期、随季节和气候的变化而不同。通常负荷节点的负荷特性是吸收无功功率的，复合负荷的有功功率和无功功率都是电压幅值的函数。具有低的滞后功率因数的负荷使传输网络有大的电压降落，因而供电也不经济，对于工业用户，无功功率通常和有功功率一样要计费，这就鼓励企业通过使用并联电容器来提高负荷功率因数。 2.2无功功率的补偿无功功率不足的危害：交流电力系统需要电源供给两部分能量：一部分将用于做功而被消耗掉，这部分称为“有功功率”；另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用的，对于外部

6、电路它并没有做功，称为“无功功率”，无功是相对于有功而言，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立磁场，电动机，变压器等设备就不能运转。其物理意义是：电路中电感元件与电容元件正常工作所需要的功率交换。无功功率不足，无功电源和无功负荷将处于低电压的平衡状态，将给电力系统带来诸如出力不足，电力系统损耗增加，设备损坏等一系列的损害，甚至可能引起电压崩溃事故，造成电网大面积停电。 无功补偿原理：在交流电路中，纯电阻元件中负载电流与电压同相位，纯电感负载中电流之后电压九十度，纯电容负载中电流超前电压九十度，也就是说纯电容中电流和纯电感中的电流相位差为180度，可以互相抵消，即当电

7、源向外供电时，感性负荷向外释放的能量由荣幸负荷储存起来；当感性负载需要能量时，再由荣幸负荷向外释放的能量来提供。能量在两种负荷间相互交换，感性负荷所需要的无功功率就可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿，实现了无功功率就地解决，达到补偿的目的。2.3无功补偿的三种形式： 　（1）集中补偿 　　集中补偿就是把电容器组集中安装在变电所的二次侧的母线上或配电变压器低压母线上，这种补偿方式，安装简便，运行可靠，利用率高，但当电气设备不连续运转或轻负荷时，又无自动控制装置时，会造成过补偿，使运行电压升高