新疆大学：《电力系统分析》课程教学课件（稳态部分）第六章 电力系统无功功率和电压调整

Created by Simpo PDF Creator Pro(unregistered version) ★华k拳 Xinjiang University 第六章 电力系统无功功率和电压调整 ◆电力系统各元件的无功功率-电压特性 ◆ 无功功率平衡 ◆调压的原理及措施 电气工程学院 电气工程及其有动化专业

Created by Simpo PDF Creator Pro (unregistered version) http://www.simpopdf.com 第六章 电力系统无功功率和电压调整 电力系统无功功率和电压调整 u 电力系统各元件的无功功率-电压特性 u 无功功率平衡 u 调压的原理及措施 Xinjiang University 电气工程学院 电气工程及其自动化专业

Created by Simpo PDF Creator Pro(unregistered version) n+hanaas。nimA问AfAA 第一节 电压调整的必要性 ·电压偏移过大对电力系统本身以及用电设备会带来不良 的影响。 (1)效率下降，经济性变差。 (2)电压过高，照明设备寿命下降，影响绝缘。 (3)电压过低， 电机发热。 (4)系统电压崩溃 ·不可能使所有节点电压都保持为额定值。 (1)设备及线路压降 (2)负荷波动 (3)运行方式改变 (4)无功不足 ·电力系统一般规定一个电压偏移的最大允许范围，例 如：35kV及以上供电电压正负偏移的绝对值之和不超过 10%;10kV及以下在±7%以内

Created by Simpo PDF Creator Pro (unregistered version) http://www.simpopdf.com •电压偏移过大对电力系统本身以及用电设备会带来不良 的影响。 （1）效率下降，经济性变差。 （2）电压过高，照明设备寿命下降，影响绝缘。 （3）电压过低，电机发热。 （4）系统电压崩溃 •不可能使所有节点电压都保持为额定值。 （1）设备及线路压降 （2）负荷波动 （3）运行方式改变 （4）无功不足 • 电力系统一般规定一个电压偏移的最大允许范围，例 如:35kV及以上供电电压正负偏移的绝对值之和不超过 10%;10kV及以下在±7%以内。 第一节 电压调整的必要性

Created by Simpo PDF Creator Pro(unregistered version) hiin.Ihintsunimnends now V V-VND V=V 图5-1沿线路各点电压的变化

Created by Simpo PDF Creator Pro (unregistered version) http://www.simpopdf.com 图5-1 沿线路各点电压的变化

Created by Simpo PDF Creator Pro(unregistered version) 第二节电力系统的无功功率平斯 •电压是衡量电能质量的重要指标。 ·电力系统的运行电压水平取决于无功功率的平衡。 •系统中各种无功电源的无功出力应能满足系统负荷 和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求，否则 电压就会偏离额定值

Created by Simpo PDF Creator Pro (unregistered version) http://www.simpopdf.com 第二节 电力系统的无功功率平衡 •电压是衡量电能质量的重要指标。 •电力系统的运行电压水平取决于无功功率的平衡。 •系统中各种无功电源的无功出力应能满足系统负荷 和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求，否则 电压就会偏离额定值

Created by Simpo PDF Creator Pro(unregistered version) h4nIk&na西ng网in两A%fAAy 一、无功功率负荷和无功功率损耗 1.无功功率负荷 •异步电动机 电压下降，转差 增大，定子电流 增大 x3 图5-2异步电动机的简化等值电路

Created by Simpo PDF Creator Pro (unregistered version) http://www.simpopdf.com 1．无功功率负荷 s X s I X V Q Q Q m M m 2 2 = + = + 一、无功功率负荷和无功功率损耗 •异步电动机 图5-2 异步电动机的简化等值电路 jXs 电压下降,转差 增大,定子电流 增大

Created by Simpo PDF Creator Pro(unregistered version) n+hanaas。nimA问AfAA 受载系数：实际负载和额定负载之比 日=0.8 在额定电压附近，电动 B=0.6 机的无功功率随电压的 日0.3 升降而增减 00.70.80.91.0 图5-3异步电动机的无功功率与端电压的关系

Created by Simpo PDF Creator Pro (unregistered version) http://www.simpopdf.com 图5-3 异步电动机的无功功率与端电压的关系 受载系数:实际负载和额定负载之比. 在额定电压附近，电动 机的无功功率随电压的 升降而增减

Created by Simpo PDF Creator Pro(unregistered version) h网=Ihanu西ng网inAG:AA 2.变压器的无功损耗 0.=0+40,-+, ,%,+% 100 100S. 假定一台变压器的空载电流I%=2.5,短路电压V%=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 功率损耗的数值是相当可观的

Created by Simpo PDF Creator Pro (unregistered version) http://www.simpopdf.com 2．变压器的无功损耗 2 2 0 2 2 0 100 % 100 % ÷ ø ö ç è æ » + ÷ ø ö ç è æ = + = + V V S V S S I X V S Q Q Q V B N N S N LT D D T T T 假定一台变压器的空载电流I 0 %=2.5，短路电压VS %=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 功率损耗的数值是相当可观的

Created by Simpo PDF Creator Pro(unregistered version) 3.输电线路的无功损耗 P1+i01 RHX 图5-4输电线路的π型等值电路

Created by Simpo PDF Creator Pro (unregistered version) http://www.simpopdf.com 3．输电线路的无功损耗 图5-4 输电线路的π型等值电路

Created by Simpo PDF Creator Pro(unregistered version) h4 .hana西n内inmA%f:AAy +0ix=+02x RHX 40,= ,2 B 40g=-0(W2+V2) 线路的无功总损耗为 40,+40,=P+0X-+B V2 2 一般情况下，35kV及以下系统消耗无功功率；110kV 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

Created by Simpo PDF Creator Pro (unregistered version) http://www.simpopdf.com X V P Q X V P Q Q L 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 + = + D = ( ) 2 2 2 2 V 1 V B D Q B = - + 线路的无功总损耗为 B V V X V P Q Q L Q B 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 + - + D + D = 一般情况下，35kV及以下系统消耗无功功率；110kV 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

Created by Simpo PDF Creator Pro(unregistered version) 二、无功功率电源 电力系统的无功功率电源有发电机、同步调相机、静 电电容器及静止补偿器，后三种装置又称为无功补偿 装置。 1.发电机 发电机在额定状态下运行时，可发出无功功率： 0GN =SaN SinoN =PaN tg oN

Created by Simpo PDF Creator Pro (unregistered version) http://www.simpopdf.com 二、无功功率电源 •电力系统的无功功率电源有发电机、同步调相机、静 电电容器及静止补偿器，后三种装置又称为无功补偿 装置。 1. 发电机 发电机在额定状态下运行时，可发出无功功率： GN GN N GN N Q = S sinj = P tg j