無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)介紹課件

無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)介紹無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)介紹無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)介紹二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑硭?、我廠無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的介紹主要內(nèi)容三、無(wú)功與電壓的調(diào)整一、無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)知識(shí)2020/11/27無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)介紹無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)介紹無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)介紹二、無(wú)功補(bǔ)償1二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑硭?、我廠無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的介紹主要內(nèi)容三、無(wú)功與電壓的調(diào)整一、無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)知識(shí)2022/12/22二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑硭?、我廠無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的介紹主要內(nèi)容三、無(wú)功21.1無(wú)功功率一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)電網(wǎng)中電力設(shè)備多數(shù)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動(dòng)機(jī)等，它們?cè)谀芰哭D(zhuǎn)換過(guò)程中建立交變的磁場(chǎng)，在一個(gè)周期中吸收的功率和釋放的功率相等。電能在通過(guò)純電容和純電感電路時(shí)并沒(méi)有能量消耗，僅在負(fù)荷與電網(wǎng)之間反復(fù)交換，由于這種交換不對(duì)外做功，因此成為無(wú)功功率。2022/12/221.1無(wú)功功率一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)電網(wǎng)中電力設(shè)備多數(shù)是根31.1.1感性無(wú)功功率一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)由于電感線圈是儲(chǔ)藏磁場(chǎng)能量的元件，當(dāng)線圈加上交流電壓后，當(dāng)電壓交變時(shí)，相應(yīng)的磁場(chǎng)能量也隨著變化，當(dāng)電壓增大，電流和磁場(chǎng)能量也相應(yīng)增強(qiáng)，此時(shí)線圈的磁場(chǎng)能量將外電源供給的能量以磁場(chǎng)能量形式儲(chǔ)藏起來(lái)，當(dāng)電流減小和磁場(chǎng)能量減弱時(shí)，線圈把磁場(chǎng)能量釋放并輸回外電路中，電感電路不消耗功率。電路中僅是電源能量與磁場(chǎng)能量之間的往復(fù)交換。2022/12/221.1.1感性無(wú)功功率一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)由于電感線圈41.1.2容性無(wú)功功率一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)由于電容器是儲(chǔ)藏電場(chǎng)能量的元件，當(dāng)電容器加上交流電壓后，當(dāng)電壓交變時(shí)，相應(yīng)的電場(chǎng)能量也隨著變化，當(dāng)電壓增大，電流和電場(chǎng)能量也相應(yīng)增強(qiáng)，此時(shí)電容器的電場(chǎng)能量將外電源供給的能量以電場(chǎng)能量形式儲(chǔ)藏起來(lái)，當(dāng)電壓減小和電場(chǎng)能量減弱時(shí)，電容器把電場(chǎng)能量釋放并輸回外電路中，電容電路不消耗功率。電路中僅是電源能量與電場(chǎng)能量之間的往復(fù)交換。2022/12/221.1.2容性無(wú)功功率一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)由于電容器5a、感性無(wú)功：電流滯后電壓90°，如電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備；b、容性無(wú)功：電流超前電壓90°，如電容器、電纜、電力輸電線路；c、基波無(wú)功：與電源頻率相等的無(wú)功；d、諧波無(wú)功：與電源頻率不相等的無(wú)功；1.2、無(wú)功分類一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22a、感性無(wú)功：電流滯后電壓90°，如電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備；16電力系統(tǒng)中的負(fù)荷并不是純感性或純?nèi)菪缘模羌菪?、感性和阻性的綜合負(fù)載，這種負(fù)載的電壓和電流的向量之間有一定的相位差，相位角的余弦值就是功率因數(shù)值，也是有功功率與視在功率之比。計(jì)算公式為：COSΦ=P/S=P/√(P2

+Q2)

1.3功率因數(shù)一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22電力系統(tǒng)中的負(fù)荷并不是純感性或純?nèi)菪缘?，是集容性、感性和阻?式中：COSΦ—功率因數(shù)P—有功功率，kWQ—無(wú)功功率，kvarS—視在功率，kVA在中高壓系統(tǒng)中，三相電壓和電流均對(duì)稱，三相功率因數(shù)基本相同，總功率因數(shù)為三相功率因數(shù)的平均值。1.3功率因數(shù)一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22式中：COSΦ—功率因數(shù)1.3功率因數(shù)一、無(wú)功補(bǔ)償基84.1、無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?提高功率因數(shù)的意義)無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕饔檬翘岣吖β室驍?shù)，以減少設(shè)備容量、功率損耗，穩(wěn)定電壓提高供電質(zhì)量。安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，可以減少無(wú)功功率在電網(wǎng)中的傳輸，減少了線路中的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/224.1、無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?提高功率因數(shù)的意義)1.4無(wú)9(1)、減少電壓損耗把線路中的電流分成有功電流Ip和無(wú)功電流Iq，線路中的電壓損耗：△U=(IpR+IqX)=(PR+QX)/UP—有功功率，kWQ—無(wú)功功率，kvarU—線路末端電壓，kVR—線路電阻，ΩX—線路電抗，Ω1.4、無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22(1)、減少電壓損耗1.4、無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2010因此進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償后，可減少線路上傳輸?shù)臒o(wú)功功率Q，若傳輸?shù)挠泄β什蛔儯揖€路的電阻和電抗是一個(gè)常數(shù)，所以，傳輸?shù)臒o(wú)功功率Q越小，電壓損耗越小，從而提供了電壓質(zhì)量。1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/221.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/111(2)減少有功損耗把線路中的電流分成有功電流Ip和無(wú)功電流Iq，線路中的有功損耗：△P=R(P2+Q2)/U2P—有功功率，kWQ—無(wú)功功率，kvarU—線路末端額定電壓，kVR—線路電阻，ΩX—線路電抗，Ω1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22(2)減少有功損耗1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基12因此提高功率因數(shù)后，可減少線路上傳輸?shù)臒o(wú)功功率Q，若傳輸?shù)挠泄β什蛔?，且線路的電阻是一個(gè)常數(shù)，所以，傳輸?shù)臒o(wú)功功率Q越小，有功損耗越小，從而節(jié)約了電能。1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/221.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/113(3)提高變壓器的利用率功率因數(shù)有COSΦ1提高到COSΦ2，提高了變壓器的利用率為：△S%=(S1－S2)/S1*100%=(1－COSΦ1/COSΦ2)*100%因此補(bǔ)償后的變壓器利用率提高了△S%，可以帶更多的負(fù)荷，減少了變壓器的投資。1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22(3)提高變壓器的利用率1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功14(4)、減少電費(fèi)支出(1)、避免功率因數(shù)低于規(guī)定值而受罰；(2)、減少用戶配電網(wǎng)內(nèi)的無(wú)功傳輸而造成的有功損耗；1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22(4)、減少電費(fèi)支出1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知151.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/221.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/116(5)提高電網(wǎng)輸電能力有功功率與視在功率的關(guān)系為：P=SCOSΦ可見(jiàn)，在電網(wǎng)傳輸一定有功功率的條件下，功率因數(shù)越高，需要電網(wǎng)傳輸?shù)目偣β试叫　?.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22(5)提高電網(wǎng)輸電能力1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)171.4.2無(wú)功補(bǔ)償?shù)男问?1)、集中補(bǔ)償：在高中壓總變電所母線上安裝補(bǔ)償設(shè)備。(2)、分散補(bǔ)償：在車間、村鎮(zhèn)終端或下級(jí)變電所的母線上安裝補(bǔ)償設(shè)備。(3)、就地補(bǔ)償：在功率因數(shù)較低的設(shè)備附近安裝補(bǔ)償設(shè)備。1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/221.4.2無(wú)功補(bǔ)償?shù)男问?.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功181.4.3無(wú)功補(bǔ)償方式的選擇(1)集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主。(2)調(diào)節(jié)補(bǔ)償與固定補(bǔ)償相結(jié)合，以固定補(bǔ)償為主。(3)高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主。隨著電力系統(tǒng)補(bǔ)償方式的發(fā)展，以上第2點(diǎn)已經(jīng)慢慢被淘汰，將全部用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償來(lái)實(shí)現(xiàn)。1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/221.4.3無(wú)功補(bǔ)償方式的選擇1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知19電力系統(tǒng)中負(fù)載的綜合阻抗主要是呈感性，需要容性無(wú)功來(lái)補(bǔ)償感性無(wú)功。2.1無(wú)功補(bǔ)償原理二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22電力系統(tǒng)中負(fù)載的綜合阻抗主要是呈感性，需要容性無(wú)功來(lái)補(bǔ)償感性20U^I和I^U的含義；∠U^I=

Φ；∠I^U=

360-Φ；只要涉及向量或角度就會(huì)有基準(zhǔn)量的選取。注意：角度為逆時(shí)針，相序?yàn)轫槙r(shí)針；2.2電壓、電流、角度、有功、無(wú)功、功率因數(shù)之間的關(guān)系二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22U^I和I^U的含義；2.2電壓、電流、角度、有功、無(wú)功21電壓與電流夾角和功率三角形的關(guān)系；2.2電壓、電流、角度、有功、無(wú)功、功率因數(shù)之間的關(guān)系二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22電壓與電流夾角和功率三角形的關(guān)系；2.2電壓、電流、角22角度與功率因數(shù)、有功無(wú)功的關(guān)系；P=UIcosΦ；Q=UIsinΦ；2.2電壓、電流、角度、有功、無(wú)功、功率因數(shù)之間的關(guān)系二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22角度與功率因數(shù)、有功無(wú)功的關(guān)系；2.2電壓、電流、角度23電流互感器極性與角度、功率正負(fù)的關(guān)系；2.2電壓、電流、角度、有功、無(wú)功、功率因數(shù)之間的關(guān)系二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22電流互感器極性與角度、功率正負(fù)的關(guān)系；2.2電壓、電流、240°<Φ<90°,P>0,Q>0；從母線取有功和無(wú)功；90°<Φ<180°,P<0,Q>0；給母線送有功,從母線取無(wú)功；180°<Φ<270°,P<0,Q<0；給母線發(fā)有功和無(wú)功；270°<Φ<360°,P>0,Q<0；從母線取有功,給母線送無(wú)功Φ=0°時(shí)，負(fù)荷為純阻性負(fù)載，只消耗有功；Φ=90°時(shí)，負(fù)載為純感性負(fù)載，只消耗無(wú)功；Φ=180°時(shí)，負(fù)載為純阻性負(fù)載，只發(fā)出有功；Φ=270°時(shí)，負(fù)載為純?nèi)菪载?fù)載，只發(fā)出有功；2.2電壓、電流、角度、有功、無(wú)功、功率因數(shù)之間的關(guān)系二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/220°<Φ<90°,P>0,Q>0；從母線取有功和無(wú)功；2.225我廠功率因數(shù)調(diào)整的方法：1、通過(guò)投退無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行功率因數(shù)的調(diào)節(jié)；2、通過(guò)發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功功率進(jìn)行功率因數(shù)的調(diào)節(jié)。2.3功率因數(shù)的調(diào)節(jié)二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22我廠功率因數(shù)調(diào)整的方法：2.3功率因數(shù)的調(diào)節(jié)二、無(wú)功補(bǔ)26無(wú)功功率補(bǔ)償前后的功率三角形簡(jiǎn)圖2.4無(wú)功補(bǔ)償容量的確定二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22無(wú)功功率補(bǔ)償前后的功率三角形簡(jiǎn)圖2.4無(wú)功補(bǔ)償容量的確271、已知系統(tǒng)有功和功率因數(shù)，計(jì)算投入一定數(shù)量的補(bǔ)償設(shè)備后的功率因數(shù)已知：當(dāng)前系統(tǒng)有功P，當(dāng)前系統(tǒng)功率因數(shù)PF，投入補(bǔ)償設(shè)備容量Q1，計(jì)算補(bǔ)償后功率因數(shù)PF1.當(dāng)前系統(tǒng)視在功率S=P/PF；當(dāng)前系統(tǒng)無(wú)功Q=√(S2-P2)；PF1=P/√(P2+(Q-Q1)2)PF1=√(P2/(S2+Q12-2Q*Q1))2.4無(wú)功補(bǔ)償容量的確定二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/221、已知系統(tǒng)有功和功率因數(shù)，計(jì)算投入一定數(shù)量的補(bǔ)償設(shè)備后的功282、已知系統(tǒng)有功和功率因數(shù)，計(jì)算達(dá)到目標(biāo)功率因數(shù)需要投入多少補(bǔ)償容量已知：當(dāng)前系統(tǒng)有功P，當(dāng)前系統(tǒng)功率因數(shù)PF，目標(biāo)功率因數(shù)PF1,計(jì)算需要投入多大容量的補(bǔ)償設(shè)備△Q.PF對(duì)應(yīng)的角度和無(wú)功：Φ；Q=P*tanΦ；PF1對(duì)應(yīng)的角度和無(wú)功：Φ1；Q1=P*tanΦ1；△Q=P(tanΦ-tanΦ1)2.4無(wú)功補(bǔ)償容量的確定二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/222、已知系統(tǒng)有功和功率因數(shù)，計(jì)算達(dá)到目標(biāo)功率因數(shù)需要投入多少29注意：當(dāng)電容器的實(shí)際運(yùn)行電壓與電容器的額定電壓不一致時(shí)，電容器的實(shí)際補(bǔ)償容量為：Q=(U1/Un)2×QnU1—電容器實(shí)際運(yùn)行電壓；Un—電容器額定電壓；Qn—電容器額定容量；2.4無(wú)功補(bǔ)償容量的確定二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22注意：當(dāng)電容器的實(shí)際運(yùn)行電壓與電容器的額定電壓不一致時(shí)，電容30電力系統(tǒng)的電壓水平主要取決于無(wú)功功率的平衡。電力系統(tǒng)內(nèi)無(wú)功功率分配的不合理，可能會(huì)造成一些節(jié)點(diǎn)的電壓過(guò)高或過(guò)低。當(dāng)電壓偏離額定值過(guò)高，會(huì)損壞電氣設(shè)備的絕緣，危害設(shè)備安全運(yùn)行，縮短設(shè)備壽命；而電壓過(guò)低，會(huì)加大電網(wǎng)中的功率損耗，影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。3.1無(wú)功功率的平衡三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/22電力系統(tǒng)的電壓水平主要取決于無(wú)功功率的平衡。電力系統(tǒng)內(nèi)無(wú)功功31電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的電源主要有：發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器、靜止補(bǔ)償器等。3.2.1、同步發(fā)電機(jī)

發(fā)電機(jī)是最基本的無(wú)功功率電源。可以通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流來(lái)改變發(fā)電機(jī)發(fā)出的無(wú)功功率。增加勵(lì)磁電流就可以增大無(wú)功功率的輸出，反之，就減少無(wú)功功率的輸出。3.2無(wú)功功率電源三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/22電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的電源主要有：發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容323.2.2同步調(diào)相機(jī)

同步調(diào)相機(jī)實(shí)際上是一個(gè)空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)。在過(guò)勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，它可以向系統(tǒng)提供感性無(wú)功功率而起到無(wú)功電源的作用，提高系統(tǒng)電壓。在欠勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，它能從系統(tǒng)吸收感性無(wú)功功率而起到無(wú)功負(fù)荷的作用，降低系統(tǒng)電壓。

優(yōu)點(diǎn)：能根據(jù)裝設(shè)點(diǎn)的電壓水平來(lái)平滑的改變輸出或吸收的無(wú)功功率，進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，特別是裝有強(qiáng)行勵(lì)磁裝置時(shí)，在系統(tǒng)故障情況下，還能調(diào)整系統(tǒng)的電壓，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。3.2無(wú)功功率電源三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.2.2同步調(diào)相機(jī)3.2無(wú)功功率電源三、無(wú)功和33缺點(diǎn)：同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)較為復(fù)雜，有功功率損耗大，在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，有功損耗約為額定容量的1.5%-5%，同步調(diào)相機(jī)的沒(méi)單位容量投資較大，宜安裝在樞紐性質(zhì)的變電站，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.2.3靜止電容器

靜止電容器是目前最普遍的補(bǔ)償設(shè)備，電容器的單位容量投資較小且與總?cè)萘康拇笮o(wú)關(guān)，運(yùn)行時(shí)功率損耗小，約為額定容量的0.3%-0.5%，運(yùn)行維護(hù)方便。3.2無(wú)功功率電源三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/22缺點(diǎn)：同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)較為復(fù)雜，有功34

3.2.4靜止補(bǔ)償器

靜止補(bǔ)償器是由靜止電容器與電抗器并聯(lián)組成的無(wú)功補(bǔ)償裝置，即后面說(shuō)到的SVC

（StaticVarCompensator）裝置。此裝置能夠平滑的改變輸出或吸收的無(wú)功功率。調(diào)節(jié)性能較好，運(yùn)行時(shí)損耗小，約為額定容量的1%，可靠性高，由于采用了可控硅，運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生高次諧波。3.2無(wú)功功率電源三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.2.4靜止補(bǔ)償器3.2無(wú)功功率電源三、35電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡的基本要求是：無(wú)功功率電源發(fā)出的無(wú)功功率應(yīng)與系統(tǒng)的無(wú)功負(fù)荷及網(wǎng)絡(luò)中的而無(wú)功損耗相平衡。同時(shí)，為了保證可靠性，系統(tǒng)必須配置一定的無(wú)功功率備用容量，其備用容量一般應(yīng)為最大無(wú)功功率負(fù)荷的7%-8%。

3.3無(wú)功功率平衡三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/22電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡的基本要求是：無(wú)功功率電源發(fā)出的無(wú)36

3.4.1調(diào)壓的基本原理

充足的無(wú)功功率電源是保證電力系統(tǒng)有較好運(yùn)行電壓水平的必要條件。要保證所有節(jié)點(diǎn)的電壓質(zhì)量都符合要求，通常需要采用各種調(diào)壓措施。調(diào)壓的方式：逆調(diào)壓、順調(diào)壓、常調(diào)壓。調(diào)壓的措施：改變發(fā)電機(jī)端電壓、改變變壓器變比、增加補(bǔ)償設(shè)備、改變輸電線路參數(shù)(降低輸電線路的電抗)。3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.4.1調(diào)壓的基本原理3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)37

3.4.2調(diào)壓的方式

3.4.2.1逆調(diào)壓

高峰負(fù)荷時(shí)升高電壓(取1.05Un)，低谷負(fù)荷時(shí)降低電壓(取Un)的電壓調(diào)節(jié)方式，稱為逆調(diào)壓。這種方式適用于中樞點(diǎn)供電線路較長(zhǎng)、負(fù)荷變化范圍較大的場(chǎng)合。3.4.2.2順調(diào)壓高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低(取1.025Un)，低谷負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略高(取1.075Un)的調(diào)壓方式，稱為順調(diào)壓。適用于對(duì)電壓要求不高或供電線路不長(zhǎng)、負(fù)荷變動(dòng)不大的中樞點(diǎn)。3.4.2.2常調(diào)壓

在任何負(fù)荷下，都保持中樞點(diǎn)電壓為一基本不變的數(shù)值，取(1.02-1.05Un),這種調(diào)壓方式稱之為常調(diào)壓。3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.4.2調(diào)壓的方式3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和38

3.4.3調(diào)壓的措施

3.4.3.1改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓對(duì)不同類型的電網(wǎng)，發(fā)電機(jī)調(diào)壓所起的作用是不同的。對(duì)由發(fā)電機(jī)直接供電的小型電力系統(tǒng)，因供電線路不太長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)電壓損耗不大，這類系統(tǒng)可以通過(guò)發(fā)電機(jī)逆調(diào)壓方式，能夠滿足負(fù)荷點(diǎn)的電壓要求。對(duì)發(fā)電機(jī)經(jīng)多級(jí)變壓器向負(fù)荷供電的大中型電力系統(tǒng)，由于供電范圍大，單靠改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓不能滿足電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)對(duì)電壓的要求，只能解決近處地方負(fù)荷的電壓質(zhì)量，并減輕遠(yuǎn)處其他調(diào)壓設(shè)備的負(fù)擔(dān)。3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.4.3調(diào)壓的措施3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和39

3.4.3調(diào)壓的措施

3.4.3.1改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓對(duì)有若干發(fā)電廠并列運(yùn)行的大型電力系統(tǒng)，利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓不一定恰當(dāng)。在提高發(fā)電機(jī)電壓時(shí)，發(fā)電機(jī)要多輸出無(wú)功功率，這要求發(fā)電機(jī)有充裕的無(wú)功儲(chǔ)備容量才能承擔(dān)調(diào)壓的任務(wù)。另外，在調(diào)整個(gè)別發(fā)電廠母線電壓時(shí)，會(huì)引起系統(tǒng)無(wú)功功率的重新分配，這有可能與系統(tǒng)無(wú)功功率的經(jīng)濟(jì)分配相矛盾。所以，在大型電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)調(diào)壓一般作為一種輔助的調(diào)壓措施。

3.4壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.4.3調(diào)壓的措施3.4壓的調(diào)整三、無(wú)功和電403.4.3.2改變變壓器變比調(diào)壓改變變壓器的變比即可改變用戶處的電壓。這種調(diào)壓措施并不增加系統(tǒng)的無(wú)功功率。因此，如果系統(tǒng)無(wú)功功率不足時(shí)，不能單靠這種措施來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的電壓水平。3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.4.3.2改變變壓器變比調(diào)壓3.4電壓的調(diào)整413.4.3.3補(bǔ)償無(wú)功功率調(diào)壓當(dāng)電力系統(tǒng)的無(wú)功功率電源不足而造成電壓下降時(shí)，僅靠變壓器變比來(lái)進(jìn)行調(diào)壓時(shí)并不能根本性的解決整個(gè)電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量問(wèn)題。這時(shí)必須考慮在電力系統(tǒng)中增加無(wú)功功率電源，以使電力系統(tǒng)能在較高的電壓水平下實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率平衡。第11頁(yè)：△U=(IpR+IqX)=(PR+QX)/U3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.4.3.3補(bǔ)償無(wú)功功率調(diào)壓3.4電壓的調(diào)整三423.4.3.4改變電力線路參數(shù)調(diào)壓根據(jù)△U=(IpR+IqX)=(PR+QX)/U，減小線路的電阻R和電抗X，可以起到調(diào)壓的作用，一般來(lái)說(shuō)電阻R不容易減小，要減小它只能增大導(dǎo)線的截面積，經(jīng)濟(jì)性不好。在高壓電網(wǎng)中，一般X》R，PR/U在電壓損耗中所占比例較QX/U小，所以，通常采用減小電抗來(lái)降低電壓損耗。減小電抗的方法有：采用分裂導(dǎo)線，在電力線路中串聯(lián)電容器?！鱑=(PR+Q(X-Xc))/U，Xc—串聯(lián)電容器的電抗。此種方式使繼電保護(hù)復(fù)雜化，運(yùn)行維護(hù)較復(fù)雜，不太靈活，要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面綜合分析比較。3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.4.3.4改變電力線路參數(shù)調(diào)壓3.4電壓的調(diào)433.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整

只有正確地掌握了變電站的運(yùn)行狀態(tài)，才能正確地選擇無(wú)功控制對(duì)策，從而達(dá)到自動(dòng)控制的目的。作為變電站電壓、無(wú)功綜合控制裝置，由于其控制對(duì)象主要是變壓器分接頭和并聯(lián)電容器組，控制目的是保證主變壓器二次電壓在允許范圍內(nèi)，且盡可能提高進(jìn)線的功率因數(shù)，故一般選擇電壓和進(jìn)線處功率因數(shù)(或無(wú)功功率)為狀態(tài)變量。

在這個(gè)九區(qū)域的運(yùn)行狀態(tài)中，0區(qū)為電壓和功率因數(shù)均合格區(qū)，其余八個(gè)區(qū)均為不合格區(qū)。電壓無(wú)功綜合控制裝置利用檢測(cè)到的電壓和功率因數(shù)，結(jié)合當(dāng)時(shí)的運(yùn)行方式即可確定運(yùn)行點(diǎn)在運(yùn)行圖中所處的位置，從而確定相應(yīng)的控制對(duì)策。2022/12/223.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整只443.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整

電壓、無(wú)功綜合控制裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多輸人多輸出的閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)?，F(xiàn)簡(jiǎn)單介紹如下：當(dāng)變電站運(yùn)行于0區(qū)域時(shí)，電壓和功率因數(shù)均合格，此時(shí)不需要進(jìn)行調(diào)整。(1)變電站運(yùn)行于1區(qū)域時(shí)：電壓超過(guò)上限而功率因數(shù)合格，此時(shí)應(yīng)調(diào)整變壓器分接頭使電壓降低。如單獨(dú)調(diào)整變壓器分接頭無(wú)法滿足要求時(shí)，可考慮強(qiáng)行切除電容器組。(2)變電站運(yùn)行于5區(qū)域時(shí)：電壓低于下限而功率因數(shù)合格，此時(shí)應(yīng)調(diào)整變壓器分接頭使電壓升高，直至分接頭無(wú)法調(diào)整。(3)變電站運(yùn)行于3區(qū)域時(shí)：功率因數(shù)超過(guò)上限而電壓合格，此時(shí)應(yīng)切除電容器組直至功率因數(shù)合格。(4)變電站運(yùn)行于7區(qū)域時(shí)：功率因數(shù)低于下限而電壓合格，此時(shí)應(yīng)投入電容器組直至功率因數(shù)合格。1．簡(jiǎn)單越限情況2022/12/223.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整電壓、45三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2．雙參數(shù)越限情況(1)變電站運(yùn)行于2區(qū)域時(shí)：電壓和功率因數(shù)同時(shí)超過(guò)上限，此時(shí)如先調(diào)整變壓器分接頭降壓，則無(wú)功會(huì)更加過(guò)剩。因此應(yīng)先切除電容器組，待功率因數(shù)合格后若電壓仍越限再調(diào)整變壓器分接頭使電壓降低。(2)變電站運(yùn)行于4區(qū)域時(shí)：電壓低于下限而功率因數(shù)超過(guò)上限，此時(shí)如先切除電容器組，則電壓會(huì)進(jìn)一步下降。因此應(yīng)先調(diào)整變壓器分接頭使電壓升高，待電壓合格后若功率因數(shù)仍越限再切除電容器組。(3)變電站運(yùn)行于6區(qū)域時(shí)：電壓和功率因數(shù)同時(shí)低于下限，此時(shí)如先調(diào)整變壓器分接頭升壓，則無(wú)功會(huì)更加缺乏。因此應(yīng)先投人電容器組，待功率因數(shù)合格后若電壓越限再調(diào)整變壓器分接頭使電壓升高。(4)變電站運(yùn)行于8區(qū)域時(shí)：電壓超過(guò)上限而功率因數(shù)低于下限，此時(shí)如先投入電容器組，則電壓會(huì)進(jìn)一步上升。因此先調(diào)整變壓器分接頭使電壓降低，待電壓合格后若功率因數(shù)仍越限再投入電容器組。2022/12/22三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2．雙參數(shù)越限情況(1)變電站運(yùn)46我廠低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置采用哈爾濱同為電氣公司的TSC系列動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，控制器采集進(jìn)線電流電壓，經(jīng)過(guò)計(jì)算功率因數(shù)，由晶閘管來(lái)循環(huán)投入容量最接近的一組電容器。功率因數(shù)設(shè)置范圍：0.94-0.984.1低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的介紹四、我廠無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的介紹2022/12/22我廠低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置采用哈爾濱同為電氣公司的TSC系列動(dòng)態(tài)無(wú)47我廠中壓無(wú)功補(bǔ)償裝置采用哈爾濱同為電氣公司的TSC+HVC系列動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，HVC主要用來(lái)補(bǔ)償系統(tǒng)較穩(wěn)定的無(wú)功變化不頻繁的基本負(fù)荷；當(dāng)負(fù)荷變化較快時(shí)，由TSC快速反應(yīng)，根據(jù)負(fù)荷的變化跟蹤補(bǔ)償。在對(duì)負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)償?shù)恼麄€(gè)過(guò)程中，靜態(tài)與動(dòng)態(tài)互相配合，HVC補(bǔ)償基本無(wú)功，TSC快速響應(yīng)，組合投切實(shí)現(xiàn)細(xì)調(diào)，既能保證補(bǔ)償精度，又可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)快速跟蹤補(bǔ)償。HVC由接觸器控制，TSC由晶閘管控制。4.2中壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的介紹四、我廠無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的介紹2022/12/22我廠中壓無(wú)功補(bǔ)償裝置采用哈爾濱同為電氣公司的TSC+HVC系481、過(guò)零投切—零電壓投入、零電流切除，通過(guò)接觸器和開(kāi)關(guān)投退的補(bǔ)償設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)過(guò)零投切功能。2、補(bǔ)償設(shè)備檢修時(shí)，電容要經(jīng)過(guò)充分放電，我廠補(bǔ)償設(shè)備的自動(dòng)放電時(shí)間最少為5分鐘。3、為了延長(zhǎng)電容器的壽命，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)母鹘M電容器為循環(huán)投切。4、母聯(lián)在合位時(shí)的補(bǔ)償方式。4.3無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備注意事項(xiàng)四、我廠無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的介紹2022/12/221、過(guò)零投切—零電壓投入、零電流切除，通過(guò)接觸器和開(kāi)關(guān)投退的49謝謝觀賞謝謝觀賞50無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)介紹無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)介紹無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)介紹二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑硭?、我廠無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的介紹主要內(nèi)容三、無(wú)功與電壓的調(diào)整一、無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)知識(shí)2020/11/27無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)介紹無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)介紹無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)介紹二、無(wú)功補(bǔ)償51二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑硭?、我廠無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的介紹主要內(nèi)容三、無(wú)功與電壓的調(diào)整一、無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)知識(shí)2022/12/22二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑硭?、我廠無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的介紹主要內(nèi)容三、無(wú)功521.1無(wú)功功率一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)電網(wǎng)中電力設(shè)備多數(shù)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動(dòng)機(jī)等，它們?cè)谀芰哭D(zhuǎn)換過(guò)程中建立交變的磁場(chǎng)，在一個(gè)周期中吸收的功率和釋放的功率相等。電能在通過(guò)純電容和純電感電路時(shí)并沒(méi)有能量消耗，僅在負(fù)荷與電網(wǎng)之間反復(fù)交換，由于這種交換不對(duì)外做功，因此成為無(wú)功功率。2022/12/221.1無(wú)功功率一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)電網(wǎng)中電力設(shè)備多數(shù)是根531.1.1感性無(wú)功功率一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)由于電感線圈是儲(chǔ)藏磁場(chǎng)能量的元件，當(dāng)線圈加上交流電壓后，當(dāng)電壓交變時(shí)，相應(yīng)的磁場(chǎng)能量也隨著變化，當(dāng)電壓增大，電流和磁場(chǎng)能量也相應(yīng)增強(qiáng)，此時(shí)線圈的磁場(chǎng)能量將外電源供給的能量以磁場(chǎng)能量形式儲(chǔ)藏起來(lái)，當(dāng)電流減小和磁場(chǎng)能量減弱時(shí)，線圈把磁場(chǎng)能量釋放并輸回外電路中，電感電路不消耗功率。電路中僅是電源能量與磁場(chǎng)能量之間的往復(fù)交換。2022/12/221.1.1感性無(wú)功功率一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)由于電感線圈541.1.2容性無(wú)功功率一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)由于電容器是儲(chǔ)藏電場(chǎng)能量的元件，當(dāng)電容器加上交流電壓后，當(dāng)電壓交變時(shí)，相應(yīng)的電場(chǎng)能量也隨著變化，當(dāng)電壓增大，電流和電場(chǎng)能量也相應(yīng)增強(qiáng)，此時(shí)電容器的電場(chǎng)能量將外電源供給的能量以電場(chǎng)能量形式儲(chǔ)藏起來(lái)，當(dāng)電壓減小和電場(chǎng)能量減弱時(shí)，電容器把電場(chǎng)能量釋放并輸回外電路中，電容電路不消耗功率。電路中僅是電源能量與電場(chǎng)能量之間的往復(fù)交換。2022/12/221.1.2容性無(wú)功功率一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)由于電容器55a、感性無(wú)功：電流滯后電壓90°，如電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備；b、容性無(wú)功：電流超前電壓90°，如電容器、電纜、電力輸電線路；c、基波無(wú)功：與電源頻率相等的無(wú)功；d、諧波無(wú)功：與電源頻率不相等的無(wú)功；1.2、無(wú)功分類一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22a、感性無(wú)功：電流滯后電壓90°，如電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備；156電力系統(tǒng)中的負(fù)荷并不是純感性或純?nèi)菪缘模羌菪浴⒏行院妥栊缘木C合負(fù)載，這種負(fù)載的電壓和電流的向量之間有一定的相位差，相位角的余弦值就是功率因數(shù)值，也是有功功率與視在功率之比。計(jì)算公式為：COSΦ=P/S=P/√(P2

+Q2)

1.3功率因數(shù)一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22電力系統(tǒng)中的負(fù)荷并不是純感性或純?nèi)菪缘?，是集容性、感性和阻?7式中：COSΦ—功率因數(shù)P—有功功率，kWQ—無(wú)功功率，kvarS—視在功率，kVA在中高壓系統(tǒng)中，三相電壓和電流均對(duì)稱，三相功率因數(shù)基本相同，總功率因數(shù)為三相功率因數(shù)的平均值。1.3功率因數(shù)一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22式中：COSΦ—功率因數(shù)1.3功率因數(shù)一、無(wú)功補(bǔ)償基584.1、無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?提高功率因數(shù)的意義)無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕饔檬翘岣吖β室驍?shù)，以減少設(shè)備容量、功率損耗，穩(wěn)定電壓提高供電質(zhì)量。安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，可以減少無(wú)功功率在電網(wǎng)中的傳輸，減少了線路中的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/224.1、無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?提高功率因數(shù)的意義)1.4無(wú)59(1)、減少電壓損耗把線路中的電流分成有功電流Ip和無(wú)功電流Iq，線路中的電壓損耗：△U=(IpR+IqX)=(PR+QX)/UP—有功功率，kWQ—無(wú)功功率，kvarU—線路末端電壓，kVR—線路電阻，ΩX—線路電抗，Ω1.4、無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22(1)、減少電壓損耗1.4、無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2060因此進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償后，可減少線路上傳輸?shù)臒o(wú)功功率Q，若傳輸?shù)挠泄β什蛔?，且線路的電阻和電抗是一個(gè)常數(shù)，所以，傳輸?shù)臒o(wú)功功率Q越小，電壓損耗越小，從而提供了電壓質(zhì)量。1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/221.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/161(2)減少有功損耗把線路中的電流分成有功電流Ip和無(wú)功電流Iq，線路中的有功損耗：△P=R(P2+Q2)/U2P—有功功率，kWQ—無(wú)功功率，kvarU—線路末端額定電壓，kVR—線路電阻，ΩX—線路電抗，Ω1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22(2)減少有功損耗1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基62因此提高功率因數(shù)后，可減少線路上傳輸?shù)臒o(wú)功功率Q，若傳輸?shù)挠泄β什蛔儯揖€路的電阻是一個(gè)常數(shù)，所以，傳輸?shù)臒o(wú)功功率Q越小，有功損耗越小，從而節(jié)約了電能。1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/221.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/163(3)提高變壓器的利用率功率因數(shù)有COSΦ1提高到COSΦ2，提高了變壓器的利用率為：△S%=(S1－S2)/S1*100%=(1－COSΦ1/COSΦ2)*100%因此補(bǔ)償后的變壓器利用率提高了△S%，可以帶更多的負(fù)荷，減少了變壓器的投資。1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22(3)提高變壓器的利用率1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功64(4)、減少電費(fèi)支出(1)、避免功率因數(shù)低于規(guī)定值而受罰；(2)、減少用戶配電網(wǎng)內(nèi)的無(wú)功傳輸而造成的有功損耗；1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22(4)、減少電費(fèi)支出1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知651.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/221.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/166(5)提高電網(wǎng)輸電能力有功功率與視在功率的關(guān)系為：P=SCOSΦ可見(jiàn)，在電網(wǎng)傳輸一定有功功率的條件下，功率因數(shù)越高，需要電網(wǎng)傳輸?shù)目偣β试叫　?.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/22(5)提高電網(wǎng)輸電能力1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)671.4.2無(wú)功補(bǔ)償?shù)男问?1)、集中補(bǔ)償：在高中壓總變電所母線上安裝補(bǔ)償設(shè)備。(2)、分散補(bǔ)償：在車間、村鎮(zhèn)終端或下級(jí)變電所的母線上安裝補(bǔ)償設(shè)備。(3)、就地補(bǔ)償：在功率因數(shù)較低的設(shè)備附近安裝補(bǔ)償設(shè)備。1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/221.4.2無(wú)功補(bǔ)償?shù)男问?.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功681.4.3無(wú)功補(bǔ)償方式的選擇(1)集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主。(2)調(diào)節(jié)補(bǔ)償與固定補(bǔ)償相結(jié)合，以固定補(bǔ)償為主。(3)高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主。隨著電力系統(tǒng)補(bǔ)償方式的發(fā)展，以上第2點(diǎn)已經(jīng)慢慢被淘汰，將全部用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償來(lái)實(shí)現(xiàn)。1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/221.4.3無(wú)功補(bǔ)償方式的選擇1.4無(wú)功補(bǔ)償一、無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知69電力系統(tǒng)中負(fù)載的綜合阻抗主要是呈感性，需要容性無(wú)功來(lái)補(bǔ)償感性無(wú)功。2.1無(wú)功補(bǔ)償原理二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22電力系統(tǒng)中負(fù)載的綜合阻抗主要是呈感性，需要容性無(wú)功來(lái)補(bǔ)償感性70U^I和I^U的含義；∠U^I=

Φ；∠I^U=

360-Φ；只要涉及向量或角度就會(huì)有基準(zhǔn)量的選取。注意：角度為逆時(shí)針，相序?yàn)轫槙r(shí)針；2.2電壓、電流、角度、有功、無(wú)功、功率因數(shù)之間的關(guān)系二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22U^I和I^U的含義；2.2電壓、電流、角度、有功、無(wú)功71電壓與電流夾角和功率三角形的關(guān)系；2.2電壓、電流、角度、有功、無(wú)功、功率因數(shù)之間的關(guān)系二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22電壓與電流夾角和功率三角形的關(guān)系；2.2電壓、電流、角72角度與功率因數(shù)、有功無(wú)功的關(guān)系；P=UIcosΦ；Q=UIsinΦ；2.2電壓、電流、角度、有功、無(wú)功、功率因數(shù)之間的關(guān)系二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22角度與功率因數(shù)、有功無(wú)功的關(guān)系；2.2電壓、電流、角度73電流互感器極性與角度、功率正負(fù)的關(guān)系；2.2電壓、電流、角度、有功、無(wú)功、功率因數(shù)之間的關(guān)系二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22電流互感器極性與角度、功率正負(fù)的關(guān)系；2.2電壓、電流、740°<Φ<90°,P>0,Q>0；從母線取有功和無(wú)功；90°<Φ<180°,P<0,Q>0；給母線送有功,從母線取無(wú)功；180°<Φ<270°,P<0,Q<0；給母線發(fā)有功和無(wú)功；270°<Φ<360°,P>0,Q<0；從母線取有功,給母線送無(wú)功Φ=0°時(shí)，負(fù)荷為純阻性負(fù)載，只消耗有功；Φ=90°時(shí)，負(fù)載為純感性負(fù)載，只消耗無(wú)功；Φ=180°時(shí)，負(fù)載為純阻性負(fù)載，只發(fā)出有功；Φ=270°時(shí)，負(fù)載為純?nèi)菪载?fù)載，只發(fā)出有功；2.2電壓、電流、角度、有功、無(wú)功、功率因數(shù)之間的關(guān)系二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/220°<Φ<90°,P>0,Q>0；從母線取有功和無(wú)功；2.275我廠功率因數(shù)調(diào)整的方法：1、通過(guò)投退無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行功率因數(shù)的調(diào)節(jié)；2、通過(guò)發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功功率進(jìn)行功率因數(shù)的調(diào)節(jié)。2.3功率因數(shù)的調(diào)節(jié)二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22我廠功率因數(shù)調(diào)整的方法：2.3功率因數(shù)的調(diào)節(jié)二、無(wú)功補(bǔ)76無(wú)功功率補(bǔ)償前后的功率三角形簡(jiǎn)圖2.4無(wú)功補(bǔ)償容量的確定二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22無(wú)功功率補(bǔ)償前后的功率三角形簡(jiǎn)圖2.4無(wú)功補(bǔ)償容量的確771、已知系統(tǒng)有功和功率因數(shù)，計(jì)算投入一定數(shù)量的補(bǔ)償設(shè)備后的功率因數(shù)已知：當(dāng)前系統(tǒng)有功P，當(dāng)前系統(tǒng)功率因數(shù)PF，投入補(bǔ)償設(shè)備容量Q1，計(jì)算補(bǔ)償后功率因數(shù)PF1.當(dāng)前系統(tǒng)視在功率S=P/PF；當(dāng)前系統(tǒng)無(wú)功Q=√(S2-P2)；PF1=P/√(P2+(Q-Q1)2)PF1=√(P2/(S2+Q12-2Q*Q1))2.4無(wú)功補(bǔ)償容量的確定二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/221、已知系統(tǒng)有功和功率因數(shù)，計(jì)算投入一定數(shù)量的補(bǔ)償設(shè)備后的功782、已知系統(tǒng)有功和功率因數(shù)，計(jì)算達(dá)到目標(biāo)功率因數(shù)需要投入多少補(bǔ)償容量已知：當(dāng)前系統(tǒng)有功P，當(dāng)前系統(tǒng)功率因數(shù)PF，目標(biāo)功率因數(shù)PF1,計(jì)算需要投入多大容量的補(bǔ)償設(shè)備△Q.PF對(duì)應(yīng)的角度和無(wú)功：Φ；Q=P*tanΦ；PF1對(duì)應(yīng)的角度和無(wú)功：Φ1；Q1=P*tanΦ1；△Q=P(tanΦ-tanΦ1)2.4無(wú)功補(bǔ)償容量的確定二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/222、已知系統(tǒng)有功和功率因數(shù)，計(jì)算達(dá)到目標(biāo)功率因數(shù)需要投入多少79注意：當(dāng)電容器的實(shí)際運(yùn)行電壓與電容器的額定電壓不一致時(shí)，電容器的實(shí)際補(bǔ)償容量為：Q=(U1/Un)2×QnU1—電容器實(shí)際運(yùn)行電壓；Un—電容器額定電壓；Qn—電容器額定容量；2.4無(wú)功補(bǔ)償容量的確定二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?022/12/22注意：當(dāng)電容器的實(shí)際運(yùn)行電壓與電容器的額定電壓不一致時(shí)，電容80電力系統(tǒng)的電壓水平主要取決于無(wú)功功率的平衡。電力系統(tǒng)內(nèi)無(wú)功功率分配的不合理，可能會(huì)造成一些節(jié)點(diǎn)的電壓過(guò)高或過(guò)低。當(dāng)電壓偏離額定值過(guò)高，會(huì)損壞電氣設(shè)備的絕緣，危害設(shè)備安全運(yùn)行，縮短設(shè)備壽命；而電壓過(guò)低，會(huì)加大電網(wǎng)中的功率損耗，影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。3.1無(wú)功功率的平衡三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/22電力系統(tǒng)的電壓水平主要取決于無(wú)功功率的平衡。電力系統(tǒng)內(nèi)無(wú)功功81電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的電源主要有：發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器、靜止補(bǔ)償器等。3.2.1、同步發(fā)電機(jī)

發(fā)電機(jī)是最基本的無(wú)功功率電源。可以通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流來(lái)改變發(fā)電機(jī)發(fā)出的無(wú)功功率。增加勵(lì)磁電流就可以增大無(wú)功功率的輸出，反之，就減少無(wú)功功率的輸出。3.2無(wú)功功率電源三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/22電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的電源主要有：發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容823.2.2同步調(diào)相機(jī)

同步調(diào)相機(jī)實(shí)際上是一個(gè)空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)。在過(guò)勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，它可以向系統(tǒng)提供感性無(wú)功功率而起到無(wú)功電源的作用，提高系統(tǒng)電壓。在欠勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，它能從系統(tǒng)吸收感性無(wú)功功率而起到無(wú)功負(fù)荷的作用，降低系統(tǒng)電壓。

優(yōu)點(diǎn)：能根據(jù)裝設(shè)點(diǎn)的電壓水平來(lái)平滑的改變輸出或吸收的無(wú)功功率，進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，特別是裝有強(qiáng)行勵(lì)磁裝置時(shí)，在系統(tǒng)故障情況下，還能調(diào)整系統(tǒng)的電壓，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。3.2無(wú)功功率電源三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.2.2同步調(diào)相機(jī)3.2無(wú)功功率電源三、無(wú)功和83缺點(diǎn)：同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)較為復(fù)雜，有功功率損耗大，在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，有功損耗約為額定容量的1.5%-5%，同步調(diào)相機(jī)的沒(méi)單位容量投資較大，宜安裝在樞紐性質(zhì)的變電站，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.2.3靜止電容器

靜止電容器是目前最普遍的補(bǔ)償設(shè)備，電容器的單位容量投資較小且與總?cè)萘康拇笮o(wú)關(guān)，運(yùn)行時(shí)功率損耗小，約為額定容量的0.3%-0.5%，運(yùn)行維護(hù)方便。3.2無(wú)功功率電源三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/22缺點(diǎn)：同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)較為復(fù)雜，有功84

3.2.4靜止補(bǔ)償器

靜止補(bǔ)償器是由靜止電容器與電抗器并聯(lián)組成的無(wú)功補(bǔ)償裝置，即后面說(shuō)到的SVC

（StaticVarCompensator）裝置。此裝置能夠平滑的改變輸出或吸收的無(wú)功功率。調(diào)節(jié)性能較好，運(yùn)行時(shí)損耗小，約為額定容量的1%，可靠性高，由于采用了可控硅，運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生高次諧波。3.2無(wú)功功率電源三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.2.4靜止補(bǔ)償器3.2無(wú)功功率電源三、85電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡的基本要求是：無(wú)功功率電源發(fā)出的無(wú)功功率應(yīng)與系統(tǒng)的無(wú)功負(fù)荷及網(wǎng)絡(luò)中的而無(wú)功損耗相平衡。同時(shí)，為了保證可靠性，系統(tǒng)必須配置一定的無(wú)功功率備用容量，其備用容量一般應(yīng)為最大無(wú)功功率負(fù)荷的7%-8%。

3.3無(wú)功功率平衡三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/22電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡的基本要求是：無(wú)功功率電源發(fā)出的無(wú)86

3.4.1調(diào)壓的基本原理

充足的無(wú)功功率電源是保證電力系統(tǒng)有較好運(yùn)行電壓水平的必要條件。要保證所有節(jié)點(diǎn)的電壓質(zhì)量都符合要求，通常需要采用各種調(diào)壓措施。調(diào)壓的方式：逆調(diào)壓、順調(diào)壓、常調(diào)壓。調(diào)壓的措施：改變發(fā)電機(jī)端電壓、改變變壓器變比、增加補(bǔ)償設(shè)備、改變輸電線路參數(shù)(降低輸電線路的電抗)。3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.4.1調(diào)壓的基本原理3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)87

3.4.2調(diào)壓的方式

3.4.2.1逆調(diào)壓

高峰負(fù)荷時(shí)升高電壓(取1.05Un)，低谷負(fù)荷時(shí)降低電壓(取Un)的電壓調(diào)節(jié)方式，稱為逆調(diào)壓。這種方式適用于中樞點(diǎn)供電線路較長(zhǎng)、負(fù)荷變化范圍較大的場(chǎng)合。3.4.2.2順調(diào)壓高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低(取1.025Un)，低谷負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略高(取1.075Un)的調(diào)壓方式，稱為順調(diào)壓。適用于對(duì)電壓要求不高或供電線路不長(zhǎng)、負(fù)荷變動(dòng)不大的中樞點(diǎn)。3.4.2.2常調(diào)壓

在任何負(fù)荷下，都保持中樞點(diǎn)電壓為一基本不變的數(shù)值，取(1.02-1.05Un),這種調(diào)壓方式稱之為常調(diào)壓。3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.4.2調(diào)壓的方式3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和88

3.4.3調(diào)壓的措施

3.4.3.1改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓對(duì)不同類型的電網(wǎng)，發(fā)電機(jī)調(diào)壓所起的作用是不同的。對(duì)由發(fā)電機(jī)直接供電的小型電力系統(tǒng)，因供電線路不太長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)電壓損耗不大，這類系統(tǒng)可以通過(guò)發(fā)電機(jī)逆調(diào)壓方式，能夠滿足負(fù)荷點(diǎn)的電壓要求。對(duì)發(fā)電機(jī)經(jīng)多級(jí)變壓器向負(fù)荷供電的大中型電力系統(tǒng)，由于供電范圍大，單靠改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓不能滿足電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)對(duì)電壓的要求，只能解決近處地方負(fù)荷的電壓質(zhì)量，并減輕遠(yuǎn)處其他調(diào)壓設(shè)備的負(fù)擔(dān)。3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.4.3調(diào)壓的措施3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和89

3.4.3調(diào)壓的措施

3.4.3.1改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓對(duì)有若干發(fā)電廠并列運(yùn)行的大型電力系統(tǒng)，利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓不一定恰當(dāng)。在提高發(fā)電機(jī)電壓時(shí)，發(fā)電機(jī)要多輸出無(wú)功功率，這要求發(fā)電機(jī)有充裕的無(wú)功儲(chǔ)備容量才能承擔(dān)調(diào)壓的任務(wù)。另外，在調(diào)整個(gè)別發(fā)電廠母線電壓時(shí)，會(huì)引起系統(tǒng)無(wú)功功率的重新分配，這有可能與系統(tǒng)無(wú)功功率的經(jīng)濟(jì)分配相矛盾。所以，在大型電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)調(diào)壓一般作為一種輔助的調(diào)壓措施。

3.4壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.4.3調(diào)壓的措施3.4壓的調(diào)整三、無(wú)功和電903.4.3.2改變變壓器變比調(diào)壓改變變壓器的變比即可改變用戶處的電壓。這種調(diào)壓措施并不增加系統(tǒng)的無(wú)功功率。因此，如果系統(tǒng)無(wú)功功率不足時(shí)，不能單靠這種措施來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的電壓水平。3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.4.3.2改變變壓器變比調(diào)壓3.4電壓的調(diào)整913.4.3.3補(bǔ)償無(wú)功功率調(diào)壓當(dāng)電力系統(tǒng)的無(wú)功功率電源不足而造成電壓下降時(shí)，僅靠變壓器變比來(lái)進(jìn)行調(diào)壓時(shí)并不能根本性的解決整個(gè)電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量問(wèn)題。這時(shí)必須考慮在電力系統(tǒng)中增加無(wú)功功率電源，以使電力系統(tǒng)能在較高的電壓水平下實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率平衡。第11頁(yè)：△U=(IpR+IqX)=(PR+QX)/U3.4電壓的調(diào)整三、無(wú)功和電壓的調(diào)整2022/12/223.4.3.3補(bǔ)償無(wú)功功率調(diào)壓3.4電壓的調(diào)整三923.4.3.4改變電力線路參數(shù)調(diào)壓根據(jù)△U=(IpR+IqX)=(PR+QX)/U，減小線路的電阻R和電抗X，可以起到調(diào)壓的作用，一般來(lái)說(shuō)電阻R不容易減小，要減小它只能增大導(dǎo)線的截面積，經(jīng)濟(jì)性不好。在高壓電網(wǎng)中，一般X》R，PR/U在電壓損耗中所占比例較QX/U小，所以，通常采用減小電抗來(lái)降低電壓損耗。減小電抗的方法有：采用分裂導(dǎo)線，在電力線路中串聯(lián)