无功与电压教程.ppt

电力系统无功功率平衡和电压调整;（1）35kV及以上电压供电的负荷允许偏移±10％；;电压偏移的影响 当运行电压偏离额定值较大时，技术经济指标就会恶化。 发电厂厂用电中由电动机驱动的辅机，其机械转矩与转速的高次方成正比，电压降低滑差增大，转速降低，输出功率迅速减少，将影响汽轮、锅炉的工作，严重情况下将造成安全问题。变压器的运行电压偏低，若负载功率不变，致使输出电流增加，使绕组过热。电压偏高，励磁电流增大，铁芯损失增加，温升增高，严重情况下引起高次谐波共振。 由于局部地区无功不足，运行电压严重低下，一些变电所在负荷的微小扰动下会出现电压大幅度下滑，以至失压，即所谓电压崩溃 .;负荷分类及其对电压影响的控制 电力系统中负荷的变动以及由此而引起的变电所母线的电压变动可以分为两类： ;无功功率的平衡与补偿概念的提出 ;二、电力系统无功功率的平衡;电力系统中的无功电源 一是 同步发电机以及过激运行的同步电动机； 二是 无功补偿电源包括电容器、静止无功补偿器和同期调相机； 三是 110KV及以上电压线路的充电功率。;同步发电机 ;同步调相机 过激运行时向电网发出滞后的无功功率，欠激时从电网吸收滞后的无功功率，成为无功功率用户 ，有正常激磁、过激与欠激三种不同运行状态 ;静电电容器 静电电容器损耗小，投资省，运行灵活，适宜于分散使用。但具有负调节效应，此外需用真空开关成组投切，投切次数依赖于这种开关的性能。 ;静止无功补偿器（SVC）属于灵活交流输电系统（FACTS）的家族，是一种动态无功补偿装置。 晶闸管控制的电抗器固定电容型（TCR－FC） 晶闸管开关电容器型（TSC） 饱和电抗器（SR）型;1）TCR-FC型补偿器 ;2）TSC型补偿器是用可控硅投切的电容器组（Thyristor Switched Capacitor）。 ;3）SR型补偿器是用直流电流控制的饱和电抗器（D.C. Control Saturable Reaction）与固定电容器的并联组合。 ;高压输电线路的充电功率 高压及超高压线路是一种数量可观的无功功率电源，其充电功率与线路电压的平方成正比。 ;电力系统中的无功负荷与无功损耗 1、用户与发电厂厂用电的无功负荷（主要是异步电动机）、 2、线路和变压器的无功损耗 3、并联电抗器的无功损耗 ;1、异步电动机 ;2、变压器：励磁损耗与绕组漏抗损耗，后者与受载大小有关。 ;3、电力线路 ：串联电抗中的无功功率损耗（感性）与并联电纳中的充电功率（容性）;无功功率的平衡与补偿;配电网无功补偿 的方式 1、变电站高压集中补偿;配电网无功补偿 的方式 2、线路分散补偿;配电网无功补偿 的方式 3、低压集中补偿;无功补偿容量也可按下式确定：;配电网无功补偿 的方式 4、就地补偿（随机补偿）;电动机就地补偿的容量确定原则： 将空载时电动机功率因数补偿到1;无功功率管理的具体措施包括： （1）电力用户的功率因数达到0.95以上； （2）分散安装电容器，就地供无功功率。 （3）在一次及二次变电所的低压母线上安装电容器，枢纽变电安装调相机。在有无功冲击负荷的变电所以及超高压送电线末端宜安装静止无功补偿器； （4）对于水、火联合电网，枯水期利用水电机组调相运行，丰水期利用火电机组调相运行，供出感性无功功率； （5）同步电动机过激运行，供出感性无功功率。;问题的提出：日常生活中很多负载为感性的， 其等效电路及相量关系如下图。 ;负 载;;纯电阻电路;提高功率因数的原则：;并联电容值的计算;分析依据：补偿前后 P、U 不变。;i;i;提高功率因数的意义;呈电容性。;结论：在 角相同的情况下，补偿成容性要求使用的电容 容量更大，经济上不合算，所以一般工作在欠补偿状态。;功率因素补偿问题（二）;功率因素补偿问题（三）;;电压管理和调压方法介绍如下：;电压控制的目的 （1）保持电网枢纽点电压水平，保证电力系统稳定运行； （2）保持供电电压的正常范围，保证用户的供电质量； （3）减少网络损耗； （4）在偶然事故下快速强行励磁，防止电力系统瓦解 ;中枢点电压管理 一般选择下列母线为电压中枢点： （1）区域性水、火电厂的高压母线； （2）枢纽变电站二次母线； （3）有地方负荷的发电厂母线。 ;（1）改变发电机端电压；（2）改变变压器变比；（3）靠调相机、电容器组；（4）改变输电线路的参数;逆调压：如中枢点至各负荷点的供电线路较长，各负荷规律的变化大致相同，且变动较大，则在最大负荷时提高中枢点的电压保持比线路额定电压高5％，以抵偿线路上因最大负荷增大的电压损耗。在最小负荷时，则要将中枢点电压下降至额定电压，以防止负荷点的电压过高。;恒调压：如负荷变动较小，线路上的电压损耗也较小，这