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1、论电力系统电压与无功补偿1电压水平与无功功率补偿当输电线路或变压器传输功率时，电流将在线路或变压器阻抗上产生电压损耗，下面以一条输电线路为例来分析这个问题。一段输电线路的单相等值电路，其中R、X分别为一相的电阻和等值电抗,UI、U2为首未端相电压，1为线路中流过的相电流。为了说明问题，以线路末端电压U2为参考轴，设线路电流I为正常的感性负荷电流，它滞后于U2一个角度，电流流过线路电阻产生一个电压降IR,它与电流向量同方向，同时，线路电流也在线路上产生一个电压降IX,它超前于电流向量90度,U1就是U2、IR、IX三个电压的和。线路的电压损耗为电压U1和1U2之和，AUl=IRcos,AU2=I
2、Xsin，所以线路的电压损耗为U=U1+U2=1(Reos+Xsin)，如果电流I用线路末端的单相功率S和电压U2来表示，即P=U2Icos,Q=U2Isin则可得：U=(PR+QX)/U2由此可见，电压损耗由两部分组成，即有功功率在电阻上的压降和无功功率在电抗上的压降。由电压损耗表达式u=(PR+QX)/U可知,要改变电压损耗有两种办法。(1)改变元件的电阻；(2)改变元件的电抗，都能起到改变电压损耗的作用。减少线路电阻办法是增大导线截面减小电阻以减小电压损耗，这种办法在负荷功率因数较高、原有导线截面偏小的配电线路中比较有效。减小线路电抗的办法是采用串联电容补偿，就是在线路中串联一定数值的电
3、容器，大家知道，同一电流流过串联的电感、电容时,电感电压与电容电压在相位上正好差180度。采用串联电容补偿其主要目的是增加线路的输电能力，提高电网的稳定性，同时，也降低了线路电压损耗。除了用改变电力网参数来减少电压损耗以外，改变电压损耗的另一个重要方面是改变电网元件中传输的功率。即改变表达式中的P和Q的大小，在满足负荷有功功率的前提下，要改变供电线路、变压器传输的有功功率，是比较困难的，常常是不可能的。因此，改变线路、变压器传输功率都是改变其无功功率，使表达式中的Q减少。由此我们引出无功功率的几个非常重要的关键的概念。1.1 无功功率补偿概念电厂受水、环保等多方面的制约，它的位置越来越远离负荷
4、中心，这样，电网实际接受的无功功率就越来越少，单靠发电机发出的无功功率远远不能满足电网对无功功率的需要，必须配置各种无功功率补偿装置。1.2 无功功率就地补偿的概念无功补偿装置的分布，首先要考虑调压的要求，满足电网电压质量指标。同时，也要避免无功功率在电网内的长距离传输减少电网的电压损耗和功率损耗。无功功率补偿的原则是分层分区、就地平衡，就是要做到哪里有无功负荷就在哪里安装无功补偿装置。这既是经济上的需要，也是无功电力特征所必需的，如果不这样做，就达不到最佳补偿的目的，解决不了无功电力就地平衡的问题。1.3 无功功率平衡的概念所谓无功功率保持平衡，即系统中的无功电源可发出的无功功率应大于或等于
5、负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗。2无功功率与电压的调整电力系统中为了实现无功功率在额定电压下的平衡，即实现整个系统的无功功率平衡和实现各区域无功功率平衡，保证电压质量,满足用户的用电要求，必须对系统中的无功功率和电压进行调节，使之在允许的偏移范围内。电压调整是指对电力系统中各负荷点的电压进行调节，使之在允许的偏移范围内，当电力系统的无功电源发出的无功功率不能满足（或高于）无功负荷及网络中损耗时，就应对系统电压进行调整。3结论合理分配和投停无功补偿设备，对调整电网电压、提高供电质量、抑制谐波干扰、保证电网安全运行都有着十分重要的作用。从根本上说，要维持整个系统的电压水平，就必须有足够的无功电源来满足系统负荷对无功功率的需求和补偿线路及变压器中的无功功率损耗。总之，无功补偿设备的配置，应按照总体平衡与局部平衡相结合，既要把降损与调压相结合，以降损为主；又要把集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；同时，以就地平衡为主，共同搞好无功补偿的配置和管理，从而取得无功补偿的最大经济效rmo
论电力系统电压与无功补偿
