技能培训专题 简单电力网络的潮流计算(二)及电力系统无功功率平衡和电压调整（一）

1页见书上例题第33章电力系统无功功率平衡和电压调整33.1电力系统的无功功率平衡33.1.1无功电源和无功负荷33.1.1.1无功电源1、发电机generator发电机作为无功源即可发出感性无功,又可发出容性无功.在进行无功调整时,首先应充分利用发电机的无功输出能力.2、调相机synchronouscondenser（1）是只发无功功率的同步发电机.过励磁运行时，向系统发出感性无功功率;欠励磁运行时，从系统吸收感性无功。（2）欠励磁运行时的容量约为过励磁运行时容量的50％。（3）带励磁调节装置的调相机，可根据其所在点的电压自动平滑的改变出力;有强行励磁装置时，系统故障情况下也可维持该机的出口电压。（4）特点：a)运行维护复杂。b)有功损耗大，满载时达额定容量的1.5％∽3％，容量越小，损耗占的比重越大。故容量小于5Mvar时，不宜用调相机。c)可平滑调整无功出力，系统故障时也可按要求输出无功。3、静电电容器staticcapacitor（1）按三角形或星形接法并联在线路上。（2）只能向系统提供感性无功，当端口电压下降时，出力会显著下降。（3）特点：1)无功输出调节能力差，输出无功受端口电压限制。2)单位容量成本低，且与总容量大小无关，安装维护方便。3)有功损耗小，满载时仅为额定容量的0.3％∽0.5%。4)可集中使用，也可分散就地供应无功，从而减少网络电能损耗。4、静止补偿器SVCstaticVARcompensator可控硅控制的电抗器与电容器并联组成的。（1）吸收或发出感性无功。（2）快速跟踪负荷，响应速度快。2页（3）运行时有功损耗小，满载时不超过额定容量的1%。（4）可靠性高，维护工作量小。（5）不增加短路电流。（6）可控硅控制电抗器时，电网中产生高次谐波。33.1.1.2无功负荷和无功损耗无功负荷:除白炽灯和纯电阻性加热设备外的其它用电设备均需要无功，其中异步电动机占很大比重。无功损耗：线路和变压器上的无功损耗。1.变压器变压器中的无功功率损耗分两部分，即励磁支路损耗和绕组漏抗中的损耗。其中，励磁支路损耗的百分值基本上等于空载电流的百分值，约为1%～2%；绕组漏抗中损耗，在变压器满载时，基本上等于短路电压的百分值，约为10%。对于一台变压器或一级变压的网络而言，变压器中的无功损耗并不大，满载时约为它额定容量的百分之十几。但对多电压级网络，变压器中的无功损耗就相当可观。2．电力线路上的无功损耗线路上的无功损耗也分两部分，即并联电纳和串联电抗中的无功损耗。并联电纳中的这种损耗又称充电功率，与线路电压的平方成正比，呈容性。串联电抗中的这种损耗与负荷电流的平方成正比，呈感性。35KV及以下架空线的充电功率较小，总体上是消耗无功的；110KV及以上架空线，当输送功率较大时，电抗总消耗的无功大于电纳中产生的无功，总体上是无功负载；输送功率较小时，为无功电源。33.1.2无功功率平衡与电压水平的关系在电力系统运行中,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,当P为一定时,得：当电势E为一定值时,根据上式可做出无功功率Q与电压U的关系图,如图中的曲线1:由图可知,Q-U关系是一条向下的抛物线,而负荷的主要成分是异步电动机,其无功电压特性如图中曲线2所示。曲线1与曲线2的交点a确定了负荷节点的电压值Ua,即系统在电压Ua下达到了无功功率的平衡。3页当负荷增加时,其无功电压特性如曲线2′所示,如果系统的无功电源没有相应增加(即发电机励磁电流不变,电势也就不变),电源的无功特性仍然是曲线1,这时曲线1和曲线2′的交点a′就代表了新的无功平衡点,