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發(fā)布時(shí)間:2023年06月19日
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發(fā)布者:源創(chuàng)大白
電力系統(tǒng)中無(wú)功功率負(fù)荷主要有以下幾類:
1)用戶與發(fā)電廠廠用電的無(wú)功負(fù)荷(主要是異步);
2)線路和變壓器的無(wú)功損耗;
3)并聯(lián)電抗器的無(wú)功損耗。
一、在各種用電設(shè)備中,除了相對(duì)很小的白熾燈照明負(fù)荷只消耗有功功率,少數(shù)的可發(fā)出一部分無(wú)功功率外,大多數(shù)都要消耗無(wú)功功率。等值電路如圖1所示。異步電動(dòng)機(jī)在電力系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷中占的比重很大,因此,電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的無(wú)功電壓靜態(tài)特性主要取決于異步電動(dòng)機(jī)的特性。如圖2所示,圖中的β為受載系數(shù),等于電動(dòng)機(jī)的實(shí)際負(fù)荷與它的額定負(fù)荷之比。
由異步電動(dòng)機(jī)的等值電路可知,它所消耗的無(wú)功功率為
異步電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功率主要由激磁無(wú)功功率和定、轉(zhuǎn)子漏抗中消耗的無(wú)功功率兩部分組成。
二、變壓器
變壓器中的無(wú)功功率損耗也由兩部分組成,即勵(lì)磁損耗與繞組漏抗損耗,后者與受負(fù)載大小有關(guān),表達(dá)式為
變壓器的無(wú)功損耗在系統(tǒng)中的無(wú)功需求中占有相當(dāng)大的比重,從發(fā)電廠到用戶,中間要經(jīng)過多級(jí)變壓,無(wú)功功率損耗可達(dá)用戶負(fù)荷的50~70%。
三、并聯(lián)電抗器
并聯(lián)電抗器損耗的無(wú)功功率為
并聯(lián)電抗器主要用于吸收高壓電力網(wǎng)中過剩的無(wú)功功率和遠(yuǎn)距離輸電線路參數(shù)補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率。在超高壓架空線路或高壓電力網(wǎng)中,輕載(或空載)運(yùn)行時(shí)由于線路分布產(chǎn)生的無(wú)功功率大于線路電抗中消耗的無(wú)功功率,因此會(huì)出現(xiàn)無(wú)功功率過剩的現(xiàn)象,為解決無(wú)功功率過剩,在常安裝有并聯(lián)電抗器,吸收過剩的無(wú)功功率,防止電網(wǎng)電壓的升高。
無(wú)功功率平衡
電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的平衡關(guān)系與有功功率相似,無(wú)功平衡表示式為
式中,供應(yīng)的無(wú)功功率QGC由兩部分組成,即發(fā)電機(jī)供應(yīng)的無(wú)功功率QG和補(bǔ)償設(shè)備供應(yīng)的無(wú)功功率QC,而補(bǔ)償設(shè)備供應(yīng)的無(wú)功功率又分調(diào)相機(jī)供應(yīng)的QC1、并聯(lián)供應(yīng)的QC2和靜止補(bǔ)償器供應(yīng)的QC3三部分。因此,QGC可分解為
式中,負(fù)荷消費(fèi)的無(wú)功功率QL可按負(fù)荷的功率團(tuán)數(shù)計(jì)算。未經(jīng)改善的負(fù)荷功率因數(shù)一般不高,僅達(dá)0.6~0.9,即負(fù)荷消費(fèi)的無(wú)功功率約為其有功功率的0.5~1.3倍。但因規(guī)程對(duì)電力用戶的功率因數(shù)有一定限制,例如,不得低于0.90等等,系統(tǒng)運(yùn)行部門作無(wú)功功率平衡時(shí),可按規(guī)程規(guī)定確定負(fù)荷消費(fèi)的無(wú)功功率QL。
式中,無(wú)功功率QZ損耗包括三部分:變壓器中的無(wú)功功率損耗QT,線路電抗中的無(wú)功功率損耗QX,線路電納中的無(wú)功功率損耗Qb,而如前所述屬容性,如將其作感性無(wú)功功率損耗論處,則應(yīng)具有負(fù)值。因此,QZ可分解為
系統(tǒng)中應(yīng)保持一定的無(wú)功功率備用。無(wú)功功率備用容量一般可取最大無(wú)功功率負(fù)荷的5%~8%。
電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償容量的配置應(yīng)取分區(qū)平衡、分級(jí)補(bǔ)償原則。
無(wú)功功率管理的具體措施包括:
(1)電力用戶的功率因數(shù)達(dá)到0.95以上;
(2)分散安裝電容器,就地供無(wú)功功率。
(3)在一次及二次變電所的低壓母線上安裝電容器,樞紐變電所安裝調(diào)相機(jī)。在有無(wú)功沖擊負(fù)荷的變電所以及超高壓送電線末端宜安裝靜止無(wú)功補(bǔ)償器;
(4)對(duì)于水、火聯(lián)合電網(wǎng),枯水期利用水電機(jī)組調(diào)相運(yùn)行,豐水期利用火電機(jī)組調(diào)相運(yùn)行,供出感性無(wú)功功率;
(5)同步電動(dòng)機(jī)過激運(yùn)行,供出感性無(wú)功功率。