电力系统分析基础 朱晓荣老师第六章.ppt
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1、电力系统分析基础电力系统分析基础Power System Analysis Basis(六)(六)主讲人:朱晓荣第六章 电力系统的无功功率与电压调整本章主要内容:本章主要内容:1 1、无功负荷和无功电源及无功功率平衡无功负荷和无功电源及无功功率平衡 3、电压的调整电压的调整2、无功功率的经济分布无功功率的经济分布:无功电源的最优分布无功电源的最优分布;无功负荷的最优补偿;无功负荷的最优补偿 频率调整和电压调整的相同和不同之处频率调整和电压调整的相同和不同之处调频调频频率唯一频率唯一集中调整集中调整只能调原动机功率只能调原动机功率调压调压电压水平各点不同电压水平各点不同调整分散调整分散手段多样(
2、有多种无功电源)手段多样(有多种无功电源)由上可以看出:维持电压稳定,应该尽量减少无由上可以看出:维持电压稳定,应该尽量减少无功的传输,采取就地平衡。功的传输,采取就地平衡。分析无功功率和电压分布之间的关系分析无功功率和电压分布之间的关系无功损耗无功损耗 有功损耗有功损耗;电压降受无功功率的影响较大电压降受无功功率的影响较大;无功功率的流动从无功功率的流动从UhUL第一节 电力系统的无功功率平衡 电压是衡量电压是衡量电能质量电能质量的重要指标。的重要指标。电力系统的电力系统的运行电压水平运行电压水平取决于取决于无功功率的平衡无功功率的平衡。系统中各种无功电源的无功出力应能满足系统负荷系统中各种
3、无功电源的无功出力应能满足系统负荷和网络损耗和网络损耗在额定电压下在额定电压下对无功功率的需求,否则对无功功率的需求,否则电压就会偏离额定值。电压就会偏离额定值。1无功功率负荷无功功率负荷 一、无功功率负荷和无功功率损耗异步电动机异步电动机图图6-1 6-1 异步电动机的简化等值电路异步电动机的简化等值电路 jX电压下降电压下降,转差转差增大增大,定子电流定子电流增大增大.图图6-2 6-2 异步电动机的无功功率与端电压的关系异步电动机的无功功率与端电压的关系 受载系数受载系数:实际负载和额定负载之比实际负载和额定负载之比.在额定电压附近,电动在额定电压附近,电动机的无功功率随电压的机的无功功
4、率随电压的升降而增减升降而增减2变压器的无功损耗变压器的无功损耗假定一台变压器的空载电流假定一台变压器的空载电流I I0 0%=2.5%=2.5,短路电压,短路电压U Uk k%=10.5%=10.5,在额定满载下运行时,无功功率的消耗将达额定容量的在额定满载下运行时,无功功率的消耗将达额定容量的13%13%。如果从电源到用户需要经过好几级变压,则变压器中无功如果从电源到用户需要经过好几级变压,则变压器中无功功率损耗的数值是相当可观的。功率损耗的数值是相当可观的。3输电线路的无功损耗输电线路的无功损耗图图6-3 输电线路的输电线路的型等值电路型等值电路 线路的无功总损耗为线路的无功总损耗为一般
5、情况下,一般情况下,35kV35kV及以下系统消耗无功功率;及以下系统消耗无功功率;110kV110kV及以上系统,轻载或空载时,成为无功电源,传输及以上系统,轻载或空载时,成为无功电源,传输功率较大时,消耗无功功率。功率较大时,消耗无功功率。二、无功功率电源电电力力系系统统的的无无功功功功率率电电源源有有发发电电机机、同同步步调调相相机机、静静电电电电容容器器及及静静止止补补偿偿器器,后后三三种种装装置置又又称称为为无无功功补补偿偿装置装置。1.发电机发电机发电机在发电机在额定状态下额定状态下运行时,可发出无功功率:运行时,可发出无功功率:发电机在发电机在非额定功率因数下非额定功率因数下运行
6、时可能发出的无功运行时可能发出的无功功率。功率。图图6-4 6-4 发电机的发电机的P-QP-Q极限极限(1 1)当发电机低于额定功率因数运行时当发电机低于额定功率因数运行时,能增加,能增加输出的无功功率,但发电机的视在功率因取决于输出的无功功率,但发电机的视在功率因取决于励磁电流不超过额定值的条件,将低于其额定值。励磁电流不超过额定值的条件,将低于其额定值。(2 2)当发电机高于额定功率因数运行时当发电机高于额定功率因数运行时,励磁电,励磁电流不再是限制条件,原动机的机械功率又成了限流不再是限制条件,原动机的机械功率又成了限制条件。制条件。(3 3)发电机只有在额定电压、额定电流和额定功)发
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