电力系统无功平衡计算与分析.docVIP

目录 摘要......................................................2 电力系统无功平衡计算与分析................................3 基本原理...............................................3 1.1无功功率平衡的基本概念.................................3 1.2无功功率与电压的关系...................................4 1.3无功功率负荷和损耗.....................................5 1.4无功功率电源...........................................7 1.5 无功补偿方式...........................................9 1.6无功功率平衡的基本要求..................................10 2设计内容..................................................11 3等值电路参数计算..........................................11 3.1系统参数................................................11 3.2系统参数计算............................................12 3.3等值电路................................................13 4.1无补偿的功率平衡计算....................................13 4.2补偿后的功率平衡计算....................................15 5补偿结果分析..............................................15 6总就体会..................................................16 参考文献....................................................18 摘要 在电力系统整个运行过程中，电压始终是衡量电能质量的一个重要指标，质量合格的电压应该在以下四个方面都能满足有关国家标准规定的要求： 供电电压偏移；电压波动和闪变；电网谐波；三相不对称程度。电压如果不合理，对电气设备、生产运营等产生严重影响，甚至有可能造成大面积停电，例如日本东京电力系统1987年7月23日发生电压崩溃造成大停电事故。起因是由于负荷增加过快，电压开始下降，最后发展到继电保护动作跳闸，导致三个变电所全停。而无功负荷与无功电源失去平衡时，会引起系统电压的升高或下降，可见实现无功功率在额定电压下的平衡是保证电压质量的基本条件。无功功率对电压水平有决定性的影响，是引起电压损耗的重要因素，系统无功电源充足，可以满足较高电压水平下的无功功率平衡，无功不足，则运行电压水平较低。本文针对电网无功功率平衡与电压调整的问题展开深入研究，设计使电网工作在无功功率平衡和电压合理的范围内。 关键词：电压合理 电能质量 无功功率平衡 电压调整 电力系统无功平衡计算与分析 1基本原理 1.1无功功率平衡的基本概念 电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫无功功率。电力系统中，不但有功功率平衡，无功功率也要平衡。 （1） 图2 各功率几何关系 其中：S为视在功率，kVA；P为有功功率，KW；Q为无功功率，kVRA；角为功率因数角，。由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，功率因数越小，所需的无功功率越大。无功功率不是由电容器提供，则须由输电系统供给，为满足用电的要求，供电线路和变压器的容量需增大。这样，不仅增加投资、降低设备利用率，也将增加线路损耗。因此，对无功功率进行自动补偿节约电能，提高运行质量都具有非常重要的意义。无功的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。 由图中关系可知： （忽略R） 在电力系统运行中，要求电源的无功出力在任何时刻都同负荷的无功功率和网络无功损耗之和相等。即：