論電力系統(tǒng)電壓與無功補償

1、論電力系統(tǒng)電壓與無功補償1電壓水平與無功功率補償當(dāng)輸電線路或變壓器傳輸功率時，電流將在線路或變壓器阻抗上產(chǎn)生電壓損耗，下面以一條輸電線路為例來分析這個問題。一段輸電線路的單相等值電路，其中R、X分別為一相的電阻和等值電抗,UI、U2為首未端相電壓，1為線路中流過的相電流。為了說明問題，以線路末端電壓U2為參考軸，設(shè)線路電流I為正常的感性負(fù)荷電流，它滯后于U2一個角度©，電流流過線路電阻產(chǎn)生一個電壓降IR,它與電流向量同方向，同時，線路電流也在線路上產(chǎn)生一個電壓降IX,它超前于電流向量90度,U1就是U2、IR、IX三個電壓的和。線路的電壓損耗為電壓U1和1U2之和，AUl=IRcos

2、©,AU2=IXsin©，所以線路的電壓損耗為U=U1+U2=1(Reos©+Xsin©)，如果電流I用線路末端的單相功率S和電壓U2來表示，即P=U2Icos©,Q=U2Isin©則可得：U=(PR+QX)/U2由此可見，電壓損耗由兩部分組成，即有功功率在電阻上的壓降和無功功率在電抗上的壓降。由電壓損耗表達(dá)式u=(PR+QX)/U可知,要改變電壓損耗有兩種辦法。(1)改變元件的電阻；(2)改變元件的電抗，都能起到改變電壓損耗的作用。減少線路電阻辦法是增大導(dǎo)線截面減小電阻以減小電壓損耗，這種辦法在負(fù)荷功率因數(shù)較高、原有導(dǎo)線截面偏小的配

3、電線路中比較有效。減小線路電抗的辦法是采用串聯(lián)電容補償，就是在線路中串聯(lián)一定數(shù)值的電容器，大家知道，同一電流流過串聯(lián)的電感、電容時,電感電壓與電容電壓在相位上正好差180度。采用串聯(lián)電容補償其主要目的是增加線路的輸電能力，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，同時，也降低了線路電壓損耗。除了用改變電力網(wǎng)參數(shù)來減少電壓損耗以外，改變電壓損耗的另一個重要方面是改變電網(wǎng)元件中傳輸?shù)墓β省＜锤淖儽磉_(dá)式中的P和Q的大小，在滿足負(fù)荷有功功率的前提下，要改變供電線路、變壓器傳輸?shù)挠泄β?，是比較困難的，常常是不可能的。因此，改變線路、變壓器傳輸功率都是改變其無功功率，使表達(dá)式中的Q減少。由此我們引出無功功率的幾個非常重要的關(guān)鍵

4、的概念。1.1 無功功率補償概念電廠受水、環(huán)保等多方面的制約，它的位置越來越遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，這樣，電網(wǎng)實際接受的無功功率就越來越少，單靠發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電網(wǎng)對無功功率的需要，必須配置各種無功功率補償裝置。1.2 無功功率就地補償?shù)母拍顭o功補償裝置的分布，首先要考慮調(diào)壓的要求，滿足電網(wǎng)電壓質(zhì)量指標(biāo)。同時，也要避免無功功率在電網(wǎng)內(nèi)的長距離傳輸減少電網(wǎng)的電壓損耗和功率損耗。無功功率補償?shù)脑瓌t是分層分區(qū)、就地平衡，就是要做到哪里有無功負(fù)荷就在哪里安裝無功補償裝置。這既是經(jīng)濟(jì)上的需要，也是無功電力特征所必需的，如果不這樣做，就達(dá)不到最佳補償?shù)哪康?，解決不了無功電力就地平衡的問題。1.3 無

5、功功率平衡的概念所謂無功功率保持平衡，即系統(tǒng)中的無功電源可發(fā)出的無功功率應(yīng)大于或等于負(fù)荷所需的無功功率和網(wǎng)絡(luò)中的無功損耗。2無功功率與電壓的調(diào)整電力系統(tǒng)中為了實現(xiàn)無功功率在額定電壓下的平衡，即實現(xiàn)整個系統(tǒng)的無功功率平衡和實現(xiàn)各區(qū)域無功功率平衡，保證電壓質(zhì)量,滿足用戶的用電要求，必須對系統(tǒng)中的無功功率和電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之在允許的偏移范圍內(nèi)。電壓調(diào)整是指對電力系統(tǒng)中各負(fù)荷點的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之在允許的偏移范圍內(nèi)，當(dāng)電力系統(tǒng)的無功電源發(fā)出的無功功率不能滿足（或高于）無功負(fù)荷及網(wǎng)絡(luò)中損耗時，就應(yīng)對系統(tǒng)電壓進(jìn)行調(diào)整。3結(jié)論合理分配和投停無功補償設(shè)備，對調(diào)整電網(wǎng)電壓、提高供電質(zhì)量、抑制諧波干擾、保證電網(wǎng)安全運行都有著十分重要的作用。從根本上說，要維持整個系統(tǒng)的電壓水平，就必須有足夠的無功電源來滿足系統(tǒng)負(fù)荷對無功功率的需求和補償線路及變壓器中的無功功率損耗?？傊?，無功補償設(shè)備的配置，應(yīng)按照總體平衡與局部平衡相結(jié)合，既