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1、見書上例題
第33章 電力系統(tǒng)無功功率平衡和電壓調節(jié)
33.1 電力系統(tǒng)的無功功率平衡
33.1.1 無功電源和無功負荷
33.1.1.1無功電源
1、發(fā)電機 generator
發(fā)電機作為無功源即可發(fā)出感性無功,又可發(fā)出容性無功.
在進行無功調節(jié)時,一方面應充足運用發(fā)電機的無功輸出能力.
2、 調相機 synchronous condenser
（1）是只發(fā)無功功率的同步發(fā)電機.過勵磁運營時，向系統(tǒng)發(fā)出感性無功功率;欠勵磁運營時，從系統(tǒng)吸取感性無功。
（2） 欠勵磁運營時的容量約為過勵磁運營時容量的50％。
（3） 帶勵磁調節(jié)裝置的調相機，可根據(jù)其所在點的電壓自動
2、平滑的變化出力;有強行勵磁裝置時，系統(tǒng)故障狀況下也可維持該機的出口電壓。
（4） 特點：
a) 運營維護復雜。
b) 有功損耗大，滿載時達額定容量的1.5％∽3％，容量越小，損耗占的比重越大。故容量不不小于5Mvar時，不適宜用調相機。
c) 可平滑調節(jié)無功出力，系統(tǒng)故障時也可按規(guī)定輸出無功。
3、靜電電容器 static capacitor
（1）按三角形或星形接法并聯(lián)在線路上。
（2）只能向系統(tǒng)提供感性無功，當端口電壓下降時，出力會明顯下降。
（3）特點：
1)無功輸出調節(jié)能力差，輸出無功受端口電壓限制。
2)單位容量成本低，且與總容量大小無關，安裝維護以便。
3)有
3、功損耗小，滿載時僅為額定容量的0.3％∽0.5%。
4)可集中使用，也可分散就地供應無功，從而減少網(wǎng)絡電能損耗。
4、靜止補償器SVC static VAR compensator
可控硅控制的電抗器與電容器并聯(lián)構成的。
（1） 吸取或發(fā)出感性無功。
（2）迅速跟蹤負荷，響應速度快。
（3）運營時有功損耗小，滿載時不超過額定容量的1%。
（4）可靠性高，維護工作量小。
（5）不增長短路電流。
（6）可控硅控制電抗器時，電網(wǎng)中產(chǎn)生高次諧波。
33.1.1.2 無功負荷和無功損耗
無功負荷: 除白熾燈和純電阻性加熱設備外的其他用電設備均需要無功，其中異步電動機占很大比重
4、。
無功損耗：線路和變壓器上的無功損耗。
1.變壓器
變壓器中的無功功率損耗分兩部分，即勵磁支路損耗和繞組漏抗中的損耗。其中，勵磁支路損耗的百分值基本上等于空載電流的百分值，約為1%～2%；繞組漏抗中損耗，在變壓器滿載時，基本上等于短路電壓的百分值，約為10%。
對于一臺變壓器或一級變壓的網(wǎng)絡而言，變壓器中的無功損耗并不大，滿載時約為它額定容量的百分之十幾。但對多電壓級網(wǎng)絡，變壓器中的無功損耗就相稱可觀。
2．電力線路上的無功損耗
線路上的無功損耗也分兩部分，即并聯(lián)電納和串聯(lián)電抗中的無功損耗。并聯(lián)電納中的這種損耗又稱充電功率，與線路電壓的平方成正比，呈容性。串聯(lián)電抗中的這種損耗
5、與負荷電流的平方成正比，呈感性。
35KV及如下架空線的充電功率較小，總體上是消耗無功的；
110KV及以上架空線，當輸送功率較大時，電抗總消耗的無功不小于電納中產(chǎn)生的無功，總體上是無功負載；輸送功率較小時，為無功電源。
33.1.2 無功功率平衡與電壓水平的關系
在電力系統(tǒng)運營中,規(guī)定電源的無功出力在任何時刻都同負荷的無功功率和網(wǎng)絡無功損耗之和相等,
當P 為一定期,得：
當電勢E 為一定值時, 根據(jù)上式可做出無功功率Q 與電壓U 的關系圖, 如圖中的曲線1 :
由圖可知, Q - U 關系是一條向下的拋物線,而負荷的重要成分是異步電動機, 其無功電壓特性如圖中曲線2 所示。曲線1 與曲線2 的交點a 擬定了負荷節(jié)點的電壓值Ua ,即系統(tǒng)在電壓Ua 下達到了無功功率的平衡。
當負荷增長時, 其無功電壓特性如曲線2′所示,如果系統(tǒng)的無功電源沒有相應增長(即發(fā)電機勵磁電流不變,電勢也就不變) ,電源的無功特性仍然是曲線1 ,這時曲線1 和曲線2′的交點a′就代表了新的無功平衡點,
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