电压与无功功率的重要作用
电力系统的电压与无功功率
沿线路各点电压的变化
我国规定的电压偏移范围
35kV及以上电压供电的负荷： ±5%
10kV及以下电压供电的负荷： ±7%
低压照明负荷：
+5%～-10%
农村电网
正常运行情况：
+7.5%～-10%
事故运行情况：
+10%～-15%
电压调整的基点-无功功率
①电压损耗近似等于电压降落的纵分量 △U； ②△U可以分解成电阻电压损耗分量PR/U和电抗 电压损耗分量QX/U ③减小无功功率的输送可降低电压损耗。
输电线路的无功损耗
输电线路的π型等值电路
2 P +2Q Q L = 2 X =
U1
P2 +Q 2 2X U2
QB =
B 2
2 (U1 +U 2 )
线路的无功总损耗为
2 P +2Q
U2 1 +U2
Q L+Q B = 2 X
B
U1
2
一般情况下，220kV系统，线路长度100km以内，呈 感性，消耗无功功率；300km左右，呈电阻性，不 消耗无功功率；大于300km时，呈容性，提供无功 功率。
在额定电压附近，电动 机的无功功率随电压的 升降而增减。
当电压明显低于额定值 时，无功功率主要由漏 抗中的无功损耗决定， 随电压下降反而具有上 升的性质。
图5-24 异步电动机的无功功率与端电压的关系
㈡发电机的无功功率―电压静态特性
定义：发电机输出的无功功率与电压变 化关系的曲线。 对于一个简单电力系统，原理图与等值 电路图如下图所示
三、电力系统的无功功率
（一）无功负荷和无功损耗功率 （二）无功电源 （三）无功功率的平衡方程
无功功率 标准
无功功率标准无功功率在交流电路中起着重要的作用，它直接影响到电压质量、频率质量、波形质量、相位平衡、交流电路的功率因数、减少谐波干扰、抑制浪涌电流、防止电压闪变、保持三相平衡以及降低启动电流等方面。
下面将对每个方面进行详细介绍。
1. 电压质量无功功率对电压质量有着重要的影响。
在电力系统中，无功功率的不足会导致电压下降，影响设备的正常运行。
而当系统中存在过多的无功功率时，会导致电压升高，对设备产生过电压威胁。
因此，无功功率的平衡可以保证电压在正常范围内波动。
2. 频率质量无功功率与频率质量也有密切的关系。
在电力系统中，频率的稳定是保证电能质量的重要因素之一。
当系统中的无功功率不足时，有功功率的传输将受到影响，导致频率下降。
反之，当系统中存在过多的无功功率时，频率会上升。
因此，无功功率的平衡对维持频率稳定具有重要意义。
3. 波形质量无功功率对波形质量也有影响。
在交流电路中，电流的波形应该是完美的正弦波。
但是，当系统中存在无功功率的波动时，电流波形会出现畸变，产生谐波干扰。
因此，为了保持电流波形的质量，需要采取措施控制无功功率的波动。
4. 相位平衡无功功率与相位平衡也有关系。
在交流电路中，相位差会影响到设备的正常运行。
当相位差过大时，会导致设备无法正常工作。
而无功功率的平衡可以有助于减小相位差，提高设备的运行效率。
5. 交流电路的功率因数无功功率与交流电路的功率因数密切相关。
功率因数是衡量电气设备使用效率的一个重要指标。
当无功功率过大时，会导致功率因数下降，增加电力系统的能耗。
因此，通过控制无功功率的大小和平衡度可以提高功率因数，降低能耗。
6. 减少谐波干扰无功功率的波动会产生谐波干扰，对电力系统造成不良影响。
为了减少谐波干扰，需要对无功功率进行控制和滤波处理。
通过采用专门的滤波设备和滤波技术，可以有效地抑制谐波的产生和传播。
7. 抑制浪涌电流浪涌电流是指短时间内电流突然增大或减小的现象，它会对电力系统造成很大的冲击和危害。
无功功率对电力系统的影响
无功功率对电力系统的影响无功功率是电力系统中非耗能性功率的一种表现形式，其对电力系统的影响主要包括电压稳定性、电力需求和运行成本等。
下面将从这三个方面对无功功率的影响进一步阐述。
首先，无功功率对电压稳定性有着重要的影响。
在电力系统中，无功功率通过无功补偿设备进行调节，保持电压在合理的范围内。
当无功功率不平衡时，电网中会产生电压偏差，使得电压稳定性下降。
过低的电压会导致电力设备的性能恶化，甚至发生运行故障，而过高的电压则会使设备过载、寿命缩短。
因此，通过调节无功功率的流动，可以有效地控制电压的稳定性。
其次，无功功率对电力需求有一定的影响。
无功功率的流动会导致电力系统的有功功率的增加，使得供电电力的需求增加。
如若不加以调节，无功功率的过度流动会导致电力系统的容量不足，从而影响供电可靠性。
因此，合理地控制无功功率的流动可以降低电力系统的负荷水平，提高供电的可靠性。
最后，无功功率对电力系统的运行成本也有一定的影响。
无功功率的流动会导致电力系统的输电损耗增加，从而增加电网的运行成本。
另外，无功功率的流动也会导致变压器的损耗增加，增加了设备的维护成本。
因此，减少无功功率的流动可以降低系统的运行成本。
为了减少无功功率对电力系统的不良影响，可以采取的措施包括无功补偿、无功发电和无功功率控制等。
其中，无功补偿是通过电容器、电抗器等装置对无功功率进行调节，使得系统的功率因数接近于1、无功发电是通过发电机组投入无功功率到电网，以补偿系统的无功功率需求。
而无功功率控制则是通过控制变压器的耦合等级，调整系统的无功功率流动。
总结起来，无功功率对电力系统的影响主要体现在电压稳定性、电力需求和运行成本等方面。
通过合理地控制无功功率的流动，可以降低电力系统的负荷水平，提高供电的可靠性，并减少系统的运行成本。
因此，对无功功率的调控具有重要的意义。
电力系统的无功功率和电压控制
若大于，则任何分接头都无法满足要求，需其他调压措施配合
双绕组升压变压器一般按高压侧的电压要求选择分接头
Ut1max
U1max U1max U 2max
Ut2
Ut1
U 2 U2
Ut2
U1 U1 Ut2 U2
Ut1min
U1min U1min Ut 2 U 2min
Ut1
Ut1max
发电机的端电压与发电机的无功功率输出密切相关，增加端电 压的同时也增加无功输出，反之，降低端电压也就减小无功输 出，因此发电机端电压的调节受发电机无功功率极限的限制。 发电机有功出力较小时，无功调节范围会大些，调压能力会强 些。发电机端电压的允许调节范围为0.95~1.05UN，如果端电压 低于0.95UN，输出的最大视在功率要相应减小（小于SN）
仅当系统无功功率电源容量充足时，改变变压器变比调压才有
效。当系统无功不足、电压水平偏低时，应先装设无功功率补偿
设备，使系统无功功率容量有一定的裕度。
例5.1，p191
5.2.5 应用无功功率补偿装置调节电压
常用并联电容器、同步调相机、静止补偿器等并联无功补偿装置
减小线路和变压器输送的无功，从而减小电压损耗、提高电网电
对故障后的非正常运行方式，一般允许电压偏移较正常时大5%
5.2.3 应用发电机调节电压
应用发电机调压不需要另外增加投资。根据励磁电源的不同， 同步发电机励磁系统可分为直流机励磁系统、自励半导体励磁 系统、它励半导体励磁系统 3大类。现代发电机励磁系统都有 自动调节功能，即自动励磁调节器（AER）或自动电压调节器 （AVR），通过改变励磁调节器的电压整定值，自动控制励磁 电流，即发电机空载电势，实现发电机端电压的闭环控制。
浅述无功与电压的关系
浅述无功与电压的关系电压是电力系统电能质量的重要指标之一,电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、线路损失、工农业安全生产、产品质量、用电损耗和人民生活用电都有直接影响。
保证用户的电压接近额定值是电力系统运行调整的基本任务之一,电力系统的运行电压水平取决于无功功率的平衡。
无功电力是影响电压质量的一个重要因素,电压质量与无功是密不可分的,电压问题本质上就是一个无功问题。
无功功率并不是无用的功率,在电力系统中许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。
为了建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在电力系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。
系统中的各种无功电源的无功功率输出应能满足系统负荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求,否则电压就会偏离额定值。
在电力系统中,无功功率为电力网络及各种电力设备提供励磁。
系统内主要需要感性无功功率,它为变压器和感应电机提供励磁电流。
电力系统中的无功功率负荷有异步电动机,变压器的无功损耗,输电线路的无功损耗。
无功功率电源有:发电机,同步调相机,静止电容器,静止无功补偿器。
电力系统中无功平衡是保证电压质量的重要条件;系统中无功电源出力应满足系统所有负荷和网络损耗的需求,否则电压就会偏离额定值。
当电压偏低时,系统中的功率损耗和能量损耗加大,电压过低时,还可能危及系统运行的稳定性,甚至引起电压崩溃;而电压过高时,各种电气设备的绝缘可能受到损害,通过合理无功补偿设备就能使我们的电能质量得到保证,达到稳定运行的标准和满足用户的要求。
在电力系统运行中,电源的无功在任何时刻应同负荷的无功功率和网络的无功损耗之和(及总的无功负载)相等,即:QGC=QLD+QL。
无功功率电源在电力系统中的合理分布是充分利用无功电源、改善电压质量和减少网络有功损耗的重要条件。
电力系统的无功功率和电压调整
电力系统的无功功率和电压调整前言在今天的社会中，电力系统已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分，而电力系统中的无功功率和电压调整则是其最重要的组成部分之一。
无功功率和电压调整可以保证电力系统的正常运行和稳定性，从而保障了人们生活的安全和稳定。
本文将会针对电力系统的无功功率和电压调整进行介绍和分析。
无功功率定义无功功率是指在交流电中由于电容、电感电流的相位与电压不同而引起的电流，它不能转化为机械功或电能的功率。
虽然无功功率不能直接输出，但是在电力系统中同样是非常重要的，因为它能够影响到电力系统的正常稳定运行。
无功功率的作用在电力系统中，无功功率具有很重要的作用。
第一，无功功率能够平衡电力系统中的有功功率，从而保证电力系统的电压和频率的稳定性。
当有功功率的需求增加时，无功功率就会自动地增加以保持电力系统的稳态；而当有功功率的需求减少时，无功功率也会自动地减少。
第二，无功功率还可以改善电力系统的功率因数。
正常情况下，电力系统的功率因数应该在0.8至1之间，但有些设备如电容器和电感器等会使功率因数发生变化。
而通过对无功功率的调整，我们就可以将功率因数调整到正常范围内，从而保证电力系统的正常运行。
无功功率的调整方法一般来说，无功功率的调整主要有以下几种方法：•静态无功发生器。
静态无功发生器是通过静态电子管将直流电分解成交流电来产生无功功率的。
它具有无机械运动、静音、响应快等优点，因此得到了广泛应用。
•动态无功补偿设备。
动态无功补偿设备可以根据负载状况自动调整无功功率，从而保持电网的稳定性。
这种设备具有响应时间快、可控性强等优点，在大型电力系统中尤为重要。
•磁流控制器。
磁流控制器是利用变压器的饱和磁路特性，通过控制原边电流和二次电流的相位差，调节负载电流，从而达到调整无功功率的目的。
电压调整定义电压调整是指对电力系统电压的控制和调节。
在电力系统中，电压的稳定性对于保证电网正常运行是非常重要的。
如果电压过高或者过低，都会对电力系统的正常运行产生不利的影响。
电力系统电压稳定与无功补偿
电力系统电压稳定与无功补偿随着电力需求的不断增长，电力系统的可靠性和稳定性越发显得重要。
而电力系统中的电压稳定与无功补偿正是确保系统运行平稳的关键因素。
本文将探讨电力系统电压稳定与无功补偿的原理、方法和作用。
一、电压稳定的重要性电力系统中，电压是衡量系统稳定运行的重要参数之一。
当电压波动较大时，不仅会影响电力设备的正常运行，还会导致电力损耗、安全隐患以及用户电器设备的损坏。
因此，保持电力系统的电压稳定非常关键。
电力系统中的电压稳定问题主要有两个方面：传输电压和终端电压。
传输电压稳定主要解决电力输送中线路功率损耗、电流负荷以及终端电压波动的问题，而终端电压稳定则解决用户用电终端设备的供电质量问题。
二、电压稳定的机理与方法电压稳定问题的解决需要了解电力系统中电压波动的原因以及相应的解决方法。
电力系统中的电压波动通常由于以下几个方面原因引起：负载变化、短路故障、突发负荷等。
为保持电力系统的电压稳定，可以采取以下方法。
1. 调整发电机的输出发电机是电力系统的重要组成部分，通过控制发电机的输出来调整系统电压，能有效地解决电压波动的问题。
例如，通过调整发电机的励磁电流、切换发电机并联等方式，可以提高电力系统的电压稳定性。
2. 使用变压器调压器变压器调压器是一种常用的调节电压的设备。
它可以通过调整变压器的转换比，改变系统的电压水平。
例如，在电力系统负荷增加时，可以适当降低变压器的转换比，以提高系统电压，从而保持电力系统的电压稳定。
3. 安装电力电子设备电力电子设备在电力系统中发挥着越来越重要的作用。
通过安装电容器、感应器等电力电子设备，可以有效地改变系统的无功功率流动，从而调整系统的电压水平。
例如，在电力系统中引入静态无功补偿装置（SVC），可以控制电压回路的电阻、电感和电容，以实现无功功率补偿和电压稳定。
三、无功补偿的作用与方法无功补偿是电力系统中实现电压稳定的重要手段之一。
无功补偿主要通过调整电力系统的无功功率流动，实现电压的稳定。
浅谈电网的无功补偿与电压调整
浅谈电网的无功补偿与电压调整电网是指由输电线路、变电设备和配电设备等组成的供电系统，其主要功能是将发电厂产生的电能传输到用户所在地。
电网的稳定运行对于保障电力系统的安全、可靠、经济运行具有重要意义。
而无功补偿和电压调整则是电网中一个重要的问题，它们对于电网的稳定运行起着至关重要的作用。
一、电网无功补偿的作用在电网中，无功功率是指交流电路中发生的能量的来回转移，并不执行有用功。
它是一种虚拟功率，对电网的稳定性和效率产生重要影响。
为了保证电网的稳定运行，需要对无功功率进行补偿，以提高电网的功率因数。
无功功率的产生主要有两种情况：一是由于电感负载产生的感性无功功率，二是由于电容补偿设备的损耗产生的容性无功功率。
感性负载导致电压的下降和线路的过热，降低了电网的输电效率；而容性负载会使电网电压升高，在负载端压降过大，影响电网的电压稳定性。
通过增加或减少无功功率的产生，可以有效地提高电网的稳定性和效率，减小输电损耗。
为了进行无功功率的补偿，通常采用无功功率补偿装置，如静态无功补偿装置（如无功电容器、无功电感器）、静止无功发生器（STATCOM）等。
这些装置能够快速调整电网的无功功率，提高电网的功率因数，减小电网运行中的不稳定因素。
从而保证电网的正常运行，提高电网的运行效率和经济性。
二、电网电压调整的重要性在电网运行中，电压的稳定性是保障电网正常运行的重要指标之一。
电网的电压稳定性受多种因素影响，如负荷变化、发电量变化、故障短路等。
为了保持电网的电压稳定，需要对电网进行电压调整。
电压调整主要是通过调节电压的大小和波形来保持电网的电压稳定。
电网中，通常采用自动电压调整装置和无功功率控制装置来进行电压调整。
自动电压调整装置通过控制变压器的绕组变化，使其变比按需调整，来调节电压的大小；而无功功率控制装置则通过控制无功功率的产生，来调节电网的电压。
这些装置可以根据电网的负载变化和故障情况，快速地进行电压调节，以保证电网的电压稳定性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电压与无功功率的重要作用
[摘要] 针对电网的特点，浅谈电力系统电压和无功功率的重要作用及几种控制技术的应用。
[关键词]电压质量无功功率减少损耗
前言
新兴县位于广东省中部偏西、珠江三角洲西北端、云浮市东南部的山区县。
全县面积1520.7平方公里。
县内有110KV电站3座、35KV电站7座。
小火电装机容量为12.7MW、小水电装机容量约为30MW。
由于历史原因县网特点是：电网结构不合理、供电可靠性不高；输电线路分支多且长、残旧、多小水电没有装设继电保护装置上网。
因此每年电网就会出现这样的情况：枯水期时，电网电压过低；丰水期时，电网电压过高，带有小水电的边远山区有时会出现烧坏电器的现象。
针对这些现象我对保证电压质量、提高经济效益、减少电网损耗有一些看法。
1、电压与无功功率的重要作用
电力系统的经济、安全、稳定运行，与控制电压技术及调节无功功率分不开的。
电压是电能质量的重要标志。
供给用户的电压与额定电压值的偏移不超过规定的数值，是电力系统运行调整的基本任务之一。
各种用电设备是按照额定电压来设计制造的，只有在额定电压下运行才能取得最佳的工作效率。
电压质量对电力系统本身有影响。
当电压
过高时：会对负荷的运行带来不良影响；影响产品的质量和产量，损坏设备；各种电气设备绝缘会损坏，在超高压输电线路中还将增加电晕损耗；甚至会引起电力系统电压崩溃，造成大面积停电。
电压降低时：会使电网中的有功功率损耗和能量损耗增加，过低还会危及电力系统运行的稳定性。
无论是作为负荷用电设备还是电力系统本身，都要求能在一定的额定电压水平下工作。
从技术和经济上综合考虑，规定各类用户的允许电压偏移是完全必要的。
我国规定在正常运行情况下各类用户允许电压偏移为：
35KV及以上电压供电的负荷±5％
10KV及以下电压供电的负荷±7％
低压照明负荷＋5％－10％
农村电网（正常）＋7.5％－10％
（事故）＋10％－15％
电力系统中无功功率平衡是保证电力系统电压质量的基本前提。
对于运行中的所有设备，要求系统无功功率电源所发出的无功功率(∑QG)与无功功率负荷(∑QD)及无功功率损耗(∑QL)相平衡，即
∑QG=∑QD+∑QL
而无功功率电源在电力系统中的合理分布是充分利用无功电源、改善电压质量和减少网络有功损耗的重要条件。
无功功率的产生基本上是不消耗能源的，但无功功率沿输电线路上传送却要引起无功功率的损耗和电压的损耗。
无功功率电源的最优控制目的在于控制各无功电源之间的分配，合理的配置无功功率补偿设备和容量以改变电力网络中
的无功功率分布，可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善负荷用户的电压质量。
2、电力系统的无功功率电源有：
2.1、同步发电机
同步发电机目前是电力系统唯一的有功功率电源，它又是基本的无功功率电源。
它只有在额定电压、额定电流、额定功率因数下运行时，视在功率才能到达额定值，发电机容量才能得到最充分的利用。
当电力系统中有一定备用有功电源时，可以将离负荷中心近的发电机低于额定功率因数运行，适当降低有功功率输出而多发一些无功功率，这样有利于提高电力系统电压水平。
2.2、同步调相机及同步电动机同步调相机是特殊运行状态下的同步电动机，可视为不带有功负荷的同步发电机或是不带机械负荷的同步电动机。
因此充分利用用户所拥有的同步电动机的作用，使其过激运行，对提高电力系统的电压水平也是有利的。
2.3、静电电容器
静电电容器从电力系统吸收容性的无功功率，也就是说可以向电力系统提供感性的无功功率，因此可视为无功功率电源。
电容器的容量可大可小，既可集中使用，又可分散使用，并且可以分相补偿，随时投入、切除部分或全部电容器组，运行灵活。
电容器的有功损耗小（约占额定容量的0.3％～0.5％），投资也节省。
2.4、静止无功功率补偿器
静止无功功率补偿器是一种发展很快的无功功率补偿装置。
它可以根。