无功功率平衡和电压调整

4.4.1
无功功率平衡
1.无功功率平衡 电力系统中无功电源所发出的无功功率应与系统中的 无功负荷及无功损耗相平衡，同时还应有一定的无功功 率备用电源。 2.无功电源 电力系统的无功电源包括同步发电机、调相机、电容 器、静止无功补偿器等。 3.无功负荷 电力系统的无功负荷指的是用电设备所吸收的无功功 率，以异步电动机需用的无功功率占的比重最大，一般 综合负荷的功率因数为0.6～0.9。
4.4.1
无功功率平衡
5.对负荷功率因数的要求 一般高压供电的负荷功率因数应在0.9 以上； 低压供电负荷的功率因数应在0.85以 上。 无功的备用容量一般取最大无功功率 负荷的7％～8％。
4.4.2
1．发电机 同步发电机 不仅是电力系 统的有功电源， 而且是电力系 统的主要的无 功电源。它发 出的功率是可 以调节的。
4.4.1
无功功率平衡
4.无功功率损耗 电力系统的无功功率损耗由两部分组 成：电力系统中的线路无功损耗和变压 器中的无功损耗。 线路电抗中的无功损耗与线路电流的 平方成正比，线路电纳中的无功功率是 容性的，又称为充电功率，也可把它看 成是无功电源。 变压器的无功损耗包括励磁无功损耗 和电抗中的无功损耗两部分。
4.4.4
Байду номын сангаас
变压器分接头调压
U jN （U j1 max U j max） U j 2 max
2.降压变压器分接头的选择计算 （1）最大负荷时，变压器分接头电压
U jt max
（4-4-3）
式中 U j max——最大负荷时，变压器电压损耗 ； U jN ——变压器低压侧的额定电压； U jt max ——变压器在最大负荷时，应选择的高压 侧分接头电压； U j1max 、 U j 2 max ——变压器在最大负荷时，高、低压侧 的电压。
4.4.4
变压器分接头调压
有载调压变压器通常有两种形式，一 种是本身有调压绕组，一种是带有附加 调压器的加压变压器。 有载调压变压器多采用分级调压的方 式，接线方式有线性调压、正反调压、 粗细调压三种。
4.4.4
U jt min
变压器分接头调压
U jN （U j1 min U j min） U j 2 min
（2）最小负荷时，变压器分接头电压
上式中各符号分别与最小负荷相对应。 （3）正常运行时变压器分接头，取两者的平均值：
U jt U jt max U jt min 2
根据计算出的选择一个接近的分接头，然后校验 所选的分接头是否能使低压母线电压的要求得到满 足。
4.4.4
变压器分接头调压
1．变压器的分接头的确定 双绕组变压器的高压侧绕组和三绕组变压 器的高、中压侧绕组都设有几个分接头供选择 使用。 容量在6300kVA以下的变压器一般设有三个 U N 、0.95 U N ，调节范围 分接头，即1.05 U N 、 为±5％。 容量在8000kVA以上的变压器有五个分接头， U N 、0.975 U N 、 分别在1.05U N 、1.025 U N 、 0.95U N 几处引出。调压范围为±2×2.5％。
2 1
4.4.3 静电电容器补偿
2．补偿方式 采用静电电容器作无功补偿装置时，可以采 用就地补偿和集中补偿的补偿方式。 就地补偿是低压部分的无功负荷由低压电容 器补偿，高压部分由高压电容器补偿。容量较 大、负荷集中且经常使用的用电设备的无功负 荷宜单独就地补偿。 集中补偿的电容器组宜在变电所内集中补偿。 居住区的无功负荷宜在小区变电所低压侧集中 补偿。
4.4.4
变压器分接头调压
3.升压变压器分接头的选择计算
U it max U iN （U i1max U i max） U i 2 max
U it min
U iN （U i1min U i min） U i 2 min
U it max U it min U it 2
4.4.4
4.4.2
无功电源
3．静止无功补偿器 静止无功补偿器是由可控硅控制的可 调电抗器与电容器并联组成的新型无功 补偿装置，具有极好的调节性能，能快 速跟踪负荷的变动，改变无功功率的大 小，能根据需要改变无功功率的方向， 响应速度快，不仅可以作为一般的无功 补偿装置，而且是唯一能用于冲击性负 荷的无功补偿装置。
无功电源
4.4.2
无功电源
2．同步调相机 同步调相机是专门设计的无功功率发电机。可以 过励磁运行，也可以欠励磁运行，运行状态根据系 统的要求来调节。 过励磁运行时，向系统输送无功功率；欠励磁运 行时，从系统吸取无功功率。所以改变调相机的励 磁可以平滑地改变无功功率的大小和方向。 调相机在欠励磁运行时的容量是过励磁运行时容 量的50％～65％。它一般装在接近负荷中心处，以 减少传输无功功率引起的电能损耗和电压损耗。
变压器分接头调压
4．有载调压变压器 有载调压变压器的高压侧有可以调节分接头 的调压绕组，能在带有负荷的情况下改变分接 头，调压范围也比较大，一般在15％以上。 目前我国110kV电压级的有载调压变压器的 调压范围为±3×2.5％，有七个分接头。 220kV电压级的有载调压变压器的调压范围 为±4×2.5％，有九个分接头。 对于特殊要求的有载调压变压器还可有更多 的分接头。
4.4.3
静电电容器补偿
1．补偿调压原理 采用静电电容器补偿，当将电容器 C 与感性负 载（用电设备）并联后，电感性负载的功率因数 。 。 。 。 cos 仍然不变，但 I I RL I C 和 U 的相位差减小 （ 2 1 ），补偿后的功率因数比补偿前的功率因 数提高（即 cos cos ）。 静电电容器进行无功 功率补偿改善的是包括 电容器在内的整个线路 的功率因数。