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电力系统的无功功率平衡

2014-11-1 10:41| 来源:电工学习网| 查看: 3718| 评论: 0

摘要: 1、电压调整的必要性  电压偏移对设备性能产生不利。  比如:白炽灯的端电压比UN低5%时,光通量减少15%,发光效率降低约10%;低10%时,光通量减少30% ,发光效率降低约20% 。端电压比UN高5%时,发光效率升高约10 ...
1、电压调整的必要性
  电压偏移对设备性能产生不利。
  比如:白炽灯的端电压比UN低5%时,光通量减少15%,发光效率降低约10%;低10%时,光通量减少30% ,发光效率降低约20% 。端电压比UN高5%时,发光效率升高约10%,寿命减少一半。
  气体放电类灯具(如:金属卤化灯、日光灯)的寿命、照度的关系:
   
电压
80%
90%
100%
110%
寿命
0.8
2
1
0.5
照度
76-87%
93-97%
100%
110%

  异步电动机的转矩Mmax∝U2, U下降 I上升,严重时造成电动机停止转动,加速绝缘老化、甚至烧毁电动机。
最严重情况,可能造成“电压崩溃”。
我国规定的“允许用户电压偏移”为:
  35kV及以上电压供电的负荷:±5%
  10kV及以上电压供电的负荷:±7%
  低压照明负荷:+5%,-10%
2、负荷的电压静态特性
  在稳态运行情况下,用电设备取用的功率随电压变化的关系称为负荷的电压静态特性。
  
  有功负荷对电压变动不太敏感;
  无功负荷对电压变动非常敏感。
3、无功功率负荷与损耗
  电力系统的许多负载,如异步电动机、电焊机、感应电炉等,除了消耗有功功率外,还需吸收感性无功功率。
  一般综合负荷的功率因数为0.6~0.9。
  此外,变压器等元件也需要感性无功功率。变压器中无功功率损耗包括两部分:
励磁损耗——该损耗占额定容量的百分数,基本等于空载电流百分数I0%,约为1%~2%。
绕组中的无功损耗——在变压器满载时,基本等于短路电压Uk%的百分数,约为10%。
多电压等级电力系统中,变压器无功功率损耗有时可高达无功负荷的50%~70%。
电力线路中无功功率损耗也包括两部分:
  并联电纳中的无功损耗——该损耗又称充电功率,呈容性。
  串联电抗中的无功损耗——呈感性。
  通常,线路电压较低、长度较短时,线路中无功功率损耗呈感性。
4、电力系统的无功功率平衡
  如果电力系统负载感性无功功率及变压器、线路的感性无功功率损耗都由发电机提供,那么电网的有功功率损耗会很大,而且用户处的电压质量也无法保证。  
  因此,需要安装并联无功补偿设备。
  并联无功补偿设备要尽可能装在负荷中心,使得无功“就地平衡”。
  ∑QGC-∑QL-∑△Q = QR
 其中,∑QGC——无功电源容量的总和;
    ∑QL——电力系统中总的无功负荷;
    ∑△Q——线路和变压器中的无功功率损耗(线路电纳充电功率为负);
    QR——无功备用容量。
  

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