电力系统电压及无功补偿

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1、.电力系统电压与无功补偿  交流电力系统需要电源供给两部分能量，一部分将用于作功而被消耗掉，这部分电能将转换为机械能、光能、热能或化学能，我们称为“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，对于外部电路它并没有作功，由电能转换为磁能，再由磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗，这部分能量我们称为“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，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转。2、无功功率按电路的性质有正有负，Q为正值（感性）时表示吸收无

2、功功率，Q为负值(容性)时表示发出无功功率，在感性电路中，电流滞后于电压，f＞0，Q为正值。而在容性电路中，电流超前于电压，f<0，Q为负值。这就是人们通常称电动机等设备“吸收”无功而电容器发出“无功”的道理。3、输电线路电压损耗由两部分组成，即有功功率在电阻上的压降和无功功率在电抗上的压降。一般说来，在超高压电网的线路、变压器的等值电路中，电抗的数值比电阻大得多。所以无功功率对电压损耗的影响很大，而有功功率对电压损耗的影响则要小得多。因此，可以得出结论，在电力系统中，无功功率是造成电压损耗的主

3、要因素。由电压损耗表达式DU=(PR+QX)/U可知，要改变电压损耗有两种办法。...（1）改变元件的电阻；（2）改变元件的电抗，都能起到改变电压损耗的作用。可采取的一种办法是增大导线截面减小电阻以减小电压损耗，这种办法在负荷功率因数较高、原有导线截面偏小的配电线路中比较有效。适宜负荷不断增加的农村地区采用。而电网中用的最多的办法是减少线路中的电抗，在超高压输电线路中广泛采用的分裂导线就可以明显降低线路的电抗。在我国，220kV线路一般采用二分裂、500kV线路采用四分裂导线。采用分裂导线，降低

4、线路电抗，不仅仅减少了电压损耗，而且有利于电力系统的稳定性，能提高线路的输电能力。减小线路电抗的另一种办法是采用串联电容补偿，就是在线路中串联一定数值的电容器，大家知道，同一电流流过串联的电感、电容时，电感电压与电容电压在相位上正好差180串联电容器补偿，现在主要应用于超高压、大容量的输电线路上...4、除了用改变电力网参数来减少电压损耗以外，改变电压损耗的另一个重要方面是改变电网元件中传输的功率。即改变表达式中的P和Q的大小，在满足负荷有功功率的前提下，要改变供电线路、变压器传输的有功功率，是

5、比较困难的，常常是不可能的。因此，改变线路、变压器传输功率都是改变其无功功率，使表达式中的Q减少。由此我们引出无功功率的几个非常重要的关键的概念。5、在电力系统中，频率与有功功率是一对统一体，当有功负荷与有功电源出力相平衡时，频率就正常，达到额定值50Hz，而当有功负荷大于有功出力时，频率就下降，反之，频率就会上升。电压与无功功率也和频率与有功功率一样，是一对对立的统一体。当无功负荷与无功出力相平衡时，电压就正常，达到额定值，而当无功负荷大于无功出力时，电压就下降，反之，电压就会上升。（高峰负荷

6、时段无功需求多，也就是感性无功需求大，也就是需要吸收很多无功，这时一般将变电所低压侧的电容器投入，确保电压不至于降低太多；当谷期负荷时无功需求不大，也就是感性无功需求下降，也就是不需要吸收太多的无功，这是一般将变电所低压侧的电容器退出，以上控制在变电所中一般是由系统自动完成，而不需要人工干预）6、有些地方想用调节变压器分接头的办法来解决本地区电压低的问题。开始，这种办法也有一些效果，某些供电点电压升高了，但这是以降低别处电压为代价的，因为总的无功电源不足，局部地区电压升高无功负荷增大，必然使别处

7、无功功率更少、电压更低。各处普遍采用调节变压器分接头的结果，不仅没能提高负荷的供电电压，而是使得无功损耗加大，整个系统低电压问题更加严重。在这种情况下，首要的问题应该是增加无功功率补偿设备。...7、各种无功补偿设备及补偿方式1同步调相机2并联电容器3并联电抗器并联电抗器是一种感性无功补偿设备，它可以吸收系统中过剩的无功功率，避免电网运行电压过高。4静止补偿器(SVC-StaticVarCompensator)静止补偿器是近年来发展起来的一种动态无功功率补偿装置，电容器、电抗器、调相机是对电力系

8、统静态无功电力的补偿，而静止补偿器主要是对电力系统中的动态冲击负荷的补偿。根据负荷变动情况，静止补偿可以迅速改变所输出无功功率的性质或保持母线电压恒定。静止补偿器实际上是将可控电抗器与电容器并联使用。电容器可发出无功功率，可控电抗器可吸收无功功率。其控制系统由可控的电子器件来实现，响应速度远远高于调相机，一般只有20ms。它主要用于冲击负荷如大型电炉炼钢、大型轧机以及大型整流设备等。另外，在电力系统的电压枢纽点、支撑点也可以用静止补偿器来提高系统的稳定性，同时，静止补偿器还可以抑制谐波对电力系统