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2.电压调整
3.电压调整与频率调整的关系
第一节电力系统中无功功率的平衡
一、无功功率负荷和无功功率损耗
✧无功功率负荷:
各种用电设备中,除相对很小的白炽灯照明负荷只消耗有功功率、为数不多的同步电动机可发出一部分无功功率外,大多数都要消耗无功功率。
因此,无论工业或农业用户都以滞后功率因数运行,其值约为0.6~0.9。
其中,较大的数值对应于采用大容量同步电动机的场合。
无功功率负荷曲线的变化规律虽大体与有功功率相似,也并非完全亦步亦趋。
其最大值可能出现在白昼而不是傍晚,如图2-45(6)所示。
原因在于,系统总负荷的成分一昼夜间各不相同。
白昼,工业用电比重大;
傍晚,生活用电等比重将增加,而二者的功率因数不同。
大致可认为,如白昼和傍晚有功功率负荷的蜂值约略相等,白昼无功功率负荷的峰值将大于傍晚;
反之,如白昼有功功率负荷的峰值远小于傍晚,白昼和傍晚无功功率负荷的峰值特约相等。
但无论是电力系统的运行或设计部门,一般都不编制无功功率负荷曲线而只编制无功功率平衡表或各枢纽点电压曲线。
而且,这些表格或曲线也只是隔一段时间制作一次。
对无功功率管理之所以与对有功功率不同,原因仍在于无功功率与有功功率本身性质的不同。
✧变压器中的无功功率损耗
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损耗。
其中,励磁支路损耗的百分值基本上等于空载电流I0的百分值,约为1%一2%,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%。
因此,对一台变压器或一级变压的网络而言,变压器的无功功率损耗并不大,满载时约为它额定容量的百分之十几。
但对多电压级网络,变压器中的无功功率损耗就相当可观。
以一个五级变压的网络为
例,设电厂中10/220kv升压,网络中230/110、110/35、35/10、10/0.4kV降压至用户,典型计算的结果表明;
✧电力线路上的无功功率损耗
电力线路上的无功功率损耗也分两部分,即并联电纳和串联电抗中的无功功率损耗。
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。
因此,线路作为电力系统的一个元件究竞消耗容性或感性无功功率就不能肯定。
二、无功电源:
✧发电机和调相机
1)同步发电机既是有功功率电源,又是最基本的无功功率电源。
2)迟相运行(发出感性无功功率)
3)进相运行(吸收感性无功功率)
4)调相机只发出或吸收无功功率,不发有功功率。
✧电容器
并联电容器只能向系统供应感性无功功率。
它所供应的感性无功功率与其端电压的平方成正比。
✧静止补偿器和静止调相机
静止补偿器和静止调相机是分别与电容器和调相机相对应而又同属“灵活交流输电系统”范畴的两种无功功率电源。
前者出现在70年代初,是这一“家族”的最早成员,日前已为人们所熟知;
后者则尚待扩大试运行的规模。
静止补偿器的全称为静止无功功率补偿器(svc)。
✧并联电抗器
就感性无功功率而言,并联电抗器显然不是电源而是负荷,但在某些电力系统中的确装有这种设施,用以吸取轻载或空载线路过剩的感性无功功率。
而对高压远距离输电线路而言,它还有提高输送能力,降低过电压等作用。
Ø
无功平衡计算的内容
●参考累积的运行资料确定未来的、有代表性的预想有功功率日负荷曲线。
●确定出现无功功率日最大负荷时系统中有功功率负荷的分配。
●假设各无功功率电源的容量和配置情况以及某些枢纽点的电压水平。
●根据潮流分布情况,统计出平衡关系式中各项数据,判断系统中无功功率能否平衡
●如统计结果表明系统中无功功率有缺额,则应变更上列假设条件,重作潮流分布计算;
而如无功功率始终无法平衡,则应考虑增设无功电源的方案。
负荷无功功率的静态电压特性
发电机的静态电压特性
近似二次曲线,E↑,曲线↑
图中所示的无功电源静态电压特性和无功负荷静态电压特性,当电源提供的无功功率为ΣQGCN时,系统电压为UN,但电源提供的无功功率下降为ΣQGC时.无功也能平衡,但电压要下降。
调节变压器分接头可以改善局部电压,但电源提供的无功不足时,电压不能全面改善,而且有可能发生电压崩溃的危险。
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