电力系统无功功率和电压调整ppt课件.ppt

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1、第五章电力系统无功功率和电压调整本章主要介绍电力系统各元件的无功功率--电压特性，无功功率平衡，以及各种调压措施的原理及应用。时间是世界上一切成就的土壤。时间给空想者痛苦，给创造者幸福——麦金西电压偏移过大对电力系统本身以及用电设备会带来不良的影响。（1）效率下降，经济性变差。（2）电压过高，照明设备寿命下降，影响绝缘。（3）电压过低，电机发热。（4）系统电压崩溃不可能使所有节点电压都保持为额定值。（1）设备及线路压降（2）负荷波动（3）运行方式改变（4）无功不足电力系统一般规定一个电压偏移的最大允许范围，例如:35kV及以上供电电压正负偏移的绝对值

2、之和不超过10%;10kV及以下在±7%以内。第一节电压调整的必要性第二节电力系统的无功功率平衡电压是衡量电能质量的重要指标。电力系统的运行电压水平取决于无功功率的平衡。系统中各种无功电源的无功出力应能满足系统负荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求，否则电压就会偏离额定值。1．无功功率负荷一、无功功率负荷和无功功率损耗异步电动机图6-2异步电动机的简化等值电路jX电压下降,转差增大,定子电流增大.１.无功负荷：以滞后功率因数运行的用电设备所吸收的无功功率。异步电动机等值电路异步电动机所消耗的无功功率异步电动机无功功率——电压静态特性如图一、无功

3、功率负荷和无功功率损耗在额定电压附近，电动机消耗的无功功率随着电压的升高而增加，随电压的降低而减少当电压低于临界电压时，漏磁电抗中的无功损耗其主导作用，随着电压的下降，QM反而增大异步电动机无功功率——电压静态特性如图图6-3异步电动机的无功功率与端电压的关系受载系数:实际负载和额定负载之比.在额定电压附近，电动机的无功功率随电压的升降而增减2．变压器的无功损耗假定一台变压器的空载电流I0%=2.5，短路电压VS%=10.5，在额定满载下运行时，无功功率的消耗将达额定容量的13%。如果从电源到用户需要经过好几级变压，则变压器中无功功率损耗的数值是相当

4、可观的。固定损耗变动损耗jB/2jB/23.电力线路无功损耗消耗QL（感性）提供QB（充电功率）消耗发出线路的无功总损耗为一般情况下，35kV及以下系统中第②可以忽略不计,线路消耗无功功率；110kV及以上系统，轻载或空载时，第①②都不能忽略,此时第②大于第①,输电线路成为无功电源，但传输功率较大时，第①大于第②,此时线路要消耗无功功率。②①二、无功功率电源电力系统的无功功率电源包括同步发电机、同期调相机、并联电容器和静止补偿器（无功补偿装置）等。讨论：非额定功率因数下发电机可能发出的无功功率1、同步发电机发电机在额定状态下运行时，可发出无功功率：假

5、定隐极发电机连接在恒压母线，母线电压VN，发电机等值电路向量图ACOAC长正比于SGN空载电势正比于ifN改变发电机的功率因数时，发电机要受到下列条件的限制：ACO①可发视在功率以A为圆心，AC为半径做弧CF表示视在功率保持额定值的轨迹②转子励磁电流以O为圆心，OC为半径做弧CD③可发有功功率FDE以直线EC表示额定功率轨迹发电机的P-Q极限当系统中无功电源不足，而有功备用容量又较充足时，可将负荷中心的发电机降低功率因数运行，多发无功以提高系统的电压水平。1、原动机功率约束的限制；2、定子三相绕组电流的限制；3、励磁电流的限制；4、定子端部发热的限制

6、；5、发电机同步稳定性的限制；发电机在非额定功率因数下运行时可能发出的功率受到以下因素的限制。（1）当发电机低于额定功率因数运行时，能增加输出的无功功率，但发电机的视在功率因取决于励磁电流不超过额定值的条件，将低于其额定值。（2）当发电机高于额定功率因数运行时，励磁电流不再是限制条件，原动机的机械功率又成了限制条件。（3）发电机只有在额定电压、额定电流和额定功率因数（即运行点C）下运行时视在功率才能达到额定值，使其容量得到最充分的利用。发电机在非额定功率因素下运行时结论：2.同步调相机同步调相机相当于空载运行的同步电动机。在过励磁运行时，它向系统供给

7、感性无功功率而起无功电源的作用，能提高系统电压；在欠励磁运行时（欠励磁最大容量只有过励磁容量的（50%～65%）)，它从系统吸取感性无功功率而起无功负荷作用，可降低系统电压。它能根据装设地点电压的数值平滑改变输出（或吸取）的无功功率，进行电压调节。因而调节性能较好。缺点：同步调相机是旋转机械，运行维护比较复杂；有功功率损耗较大，在满负荷时约为额定容量的(1.5~5)%，容量越小，百分值越大；小容量的调相机每kVA容量的投资费用也较大。故同步调相机宜大容量集中使用，容量小于5MVA的一般不装设。同步调相机常安装在枢纽变电所。静电电容器可按三角形和星形接

8、法连接在变电所母线上。它供给的无功功率QC值与所在节点电压的平方成正比，即缺点：电容器的无功功率调节性能比较