1、电压与无功补偿电压与无功补偿山西省技能培训中心临汾分部山西省技能培训中心临汾分部王润莲王润莲课题课题一：一：电力系统基础知识电力系统基础知识 课题课题二：二：有功、无功及视在功率有功、无功及视在功率课题课题三：三：无功无功补偿补偿课题四课题四：无功功率平衡与电压的关系无功功率平衡与电压的关系 课题五课题五：无功功率平衡与线损的关系无功功率平衡与线损的关系 课题六：常用的系统调压方式介绍课题六：常用的系统调压方式介绍 课题七：电容器课题七：电容器 一、电力系统基础知识一、电力系统基础知识 电力系统电力系统：发电厂、变电所、用电设备之间用电：发电厂、变电所、用电设备之间用电力线路连接起来的整体，叫
2、做电力系统。力线路连接起来的整体，叫做电力系统。电力网电力网：电力系统中除去发电机和用电设备，即：电力系统中除去发电机和用电设备，即变电设备和各种电压等级的电力线路所组成的部变电设备和各种电压等级的电力线路所组成的部分叫做电力网。分叫做电力网。电力系统是由发电、电力系统是由发电、输电、变电、配电、用电等设备和相输电、变电、配电、用电等设备和相应的辅助系统，按规定的技术、经济要求组成的一个统一应的辅助系统，按规定的技术、经济要求组成的一个统一系统。系统。（1 1）传递电能即方便又经济。在电能的输送过程中）传递电能即方便又经济。在电能的输送过程中，总是把电压提高，因为传输，总是把电压提高，因为传输
3、一定一定的电功率，电压的电功率，电压越高，则电流也就越小，这样越高，则电流也就越小，这样一一可节省导线和其它可节省导线和其它费用，费用，二二可减少送电时导线上的损耗。可减少送电时导线上的损耗。（2 2）发电机的输出电压低，远远达不到高压输电线路）发电机的输出电压低，远远达不到高压输电线路的需要，这就需要通过变压器来升压，而电能被送的需要，这就需要通过变压器来升压，而电能被送到用电区后又要通过降压变压器来降压。到用电区后又要通过降压变压器来降压。如图所示：如图所示：为何要高压送电和低压供电？为何要高压送电和低压供电？电力网分类：按其电力系统的作用不同分：电力网分类：按其电力系统的作用不同分：输电
4、网。输电网。以高电压（以高电压（220kV、330kV）、超高电）、超高电压（压（500kV、750kV、1000kV）输电线路将发电）输电线路将发电厂、变电所连接起来的输电网络，是电力网中的厂、变电所连接起来的输电网络，是电力网中的主干网络；主干网络；配电网。配电网。从输电网接受电能分配到配电变电所后，从输电网接受电能分配到配电变电所后，再向用户供电的网络。再向用户供电的网络。电力线路电力线路 输电线路输电线路 配电线路配电线路 高压（高压（3535220220kVkV）超高压（超高压（330330750750kVkV）特高压（特高压（750750k kV V以上）以上）高压（高压（3535
5、110110kVkV）中压（中压（1 11010kVkV）低压（低压（1 1kVkV以下）以下）水库水轮机汽轮机汽轮机汽轮机汽轮机水轮机锅炉锅炉核反应堆核反应堆水电站火电站核电站发电机变压器发电机变压器电动机电灯动力系统电力系统电力网络动力部分发电环节输电环节配电环节供电环节变电环节 用于做功而被用于做功而被消耗消耗掉掉的电能，这部分电能将的电能，这部分电能将转换为机械能、光能、转换为机械能、光能、热能或化学能热能或化学能 用来建立电场和磁场，由电能转用来建立电场和磁场，由电能转换为电场和磁能，再由电场和磁能换为电场和磁能，再由电场和磁能转换为电能，用于转换为电能，用于交换能量交换能量使用的使
6、用的,在交换过程中没有并没有消耗能量。在交换过程中没有并没有消耗能量。有功与无功功率的向量和有功与无功功率的向量和即为即为。1、有功功率、有功功率P(kW）2、无功功率、无功功率P(kVar）3 3、视在功率、视在功率 (kVAkVA）4、三者关系、三者关系 无功是相对于有功而言，不能无功是相对于有功而言，不能说无功是说无功是无用无用之功，没有这部分之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转。动机、变压器等设备就不能运转。P=3UIcosP=3UIcos，Q=3UIsin,Q=3UIsin,S=P2+Q2=3UIS=P2+Q2=3UI
7、在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cos，其计算公式为：S SQ QP PQPPSPCOS22 负荷自然功率因数负荷自然功率因数：无功补偿前负荷的功率因数cos=P/S(1)(1)提高设备的利用率；提高设备的利用率；当当U U、I I一定时一定时COSCOS升高，其输送的有功功率升高，其输送的有功功率P P越大。越大。3UIPSPCOS（2 2）提高电力网的传输能力）提高电力网的传输能力;P=P=SCOSSCOS,当当P P一定时，一定时，COSCOS越高，所越高，所需的需的S S越小。越小。(3)(3)减少输电线路的电压损失和功率损失减少输电线路的电压损失和功率损失;
8、电压损失：电压损失：UQXPRU1010103222322232133COSUPUQPRRRUCOSPP功率损失：功率损失：由式可见：线损有功损失由式可见：线损有功损失P与与功率因数的平方功率因数的平方成成反比，反比，COS越高，越高，P越小。越小。用户在当地供电局规定的电网高峰负荷时的功率因数，应达到下列规定：1、高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户功率因数为0.90及以上。2、其他100kVA(kW)及以上电力用户和大、中型电力排灌站功率因数为0.85及以上。3、农业用电功率因数为0.80及以上。凡功率因数未达到上述规定的新用户，供电局可拒凡功率因数未达到上述规定的
9、新用户，供电局可拒绝接电或加收力率调整费。绝接电或加收力率调整费。为了鼓励用电单位提高功率因数，国家规定了功率因功率因数调整电费数调整电费的方法：按照功率因数调整电费表所规定的百分数增减电费。当电力用户月用电平均功率因数高于标准值高于标准值时，以减少电费的形式进行奖励奖励，功率因数越高，奖励的比例越大。反之，功率因数低于标准低于标准值，将以增加电费的形式进行惩罚惩罚，功率因数越低，惩罚的比例越大，上交电费就越多。各电压等级的变电站应结合电网规划和电源建设,合理配置适当规模、类型的无功补偿装置。35kV220kV变电站,在主变最大、最小负荷时,其高、低压侧功率因数应满足以下要求：1220kV变电
10、站的无功补偿补容量按照主变压器容量的10%25%配置,并满足主变压器最大负荷时,其高压侧功率因数不低于0.95。2.35kV110kV变电站的容性无功补偿容量按主变压器容量的10%30%配置,并满足主变压器最大负荷时,其高压侧功率因数不低于0.95。3.配电变压器的无功补偿容量可按变压器最大负载率为75%,负荷自然功率因数为0.85考虑,补偿到变压器最大负荷时其高压侧功率因数不低于0.95。一是提高自然功率因数；一是提高自然功率因数；提高自然功率因数是指采用降低各变电、用电设备所需的无功功率提高自然功率因数是指采用降低各变电、用电设备所需的无功功率以改善其功率因数的措施。主要包括：以改善其功率
11、因数的措施。主要包括：(1)(1)合理选择变压器容量。变压器空载时其功率因数最低，因此，合理选择变压器容量。变压器空载时其功率因数最低，因此，应尽量避免变压器空载或轻载运行，使其负载率提高到最佳值，从而改应尽量避免变压器空载或轻载运行，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。善电网的自然功率因数。(2)(2)合理选择异步电动机的容量。异步电动机在工农业生产中被普合理选择异步电动机的容量。异步电动机在工农业生产中被普遍应用，在电力负荷中占有很大比重，异步电动机在额定功率运行时其遍应用，在电力负荷中占有很大比重，异步电动机在额定功率运行时其coscos约为约为0.85-0.89.0.8
12、5-0.89.而在空载和轻载运行时的功率因数和效率都很低，而在空载和轻载运行时的功率因数和效率都很低，因此，正确选择异步电动机的容量，并与所带负载相匹配，对改善功率因此，正确选择异步电动机的容量，并与所带负载相匹配，对改善功率因数是十分重要的。因数是十分重要的。二是进行无功补偿，提高补偿功率因数二是进行无功补偿，提高补偿功率因数。常用的无功补偿设备有：移相电容器、同步电动机、调相机、电抗常用的无功补偿设备有：移相电容器、同步电动机、调相机、电抗器等。器等。问题的提出问题的提出：日常生活中很多负载为感性的，日常生活中很多负载为感性的，其等效电路及相量关系如下图。其等效电路及相量关系如下图。uiR
13、LRuLucos I当当U、P 一定时，一定时，希望将希望将cos 提高提高UIRULUP=PR=UIcos 其中消耗的有功功率为：其中消耗的有功功率为：负负载载iu说明：说明：由负载性质决定。与电路的参数由负载性质决定。与电路的参数和频率有关，与电路的电压、电流无关。和频率有关，与电路的电压、电流无关。cos功率因数功率因数 和电路参数的关系和电路参数的关系）（cosRXXCLarctanRCLXX Z例例40W白炽灯白炽灯 1cos40W日光灯日光灯 5.0cosA364.05.022040cosUPI发电与供电发电与供电设备的容量设备的容量要求较大要求较大 供电公司一般要求用户的供电公司
14、一般要求用户的 ，否则受处罚。否则受处罚。85.0cosA182.022040UPIcosUIP纯电阻电路纯电阻电路)0(1cos1cos0R-L-C串联电路串联电路)9090(纯电感电路或纯电感电路或纯电容电路纯电容电路0cos)90(电动机电动机 空载空载 满载满载3.02.0cos9.07.0cos 日光灯日光灯（R-L-C串联电路）串联电路）6.05.0cos常用电路的功率因数常用电路的功率因数提高功率因数的原则提高功率因数的原则：必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变。载上的电压和负载的有功功率不变。提高功率因数
15、的措施提高功率因数的措施:uiRLRuLu并电容并电容C 设原电路的功率因数为设原电路的功率因数为 cos 1，要求补，要求补偿到偿到cos 2 须并联多大电容？（设须并联多大电容？（设 U、P 为已知）为已知）uiRLRuLuC2RLII1UCI分析依据：补偿前后分析依据：补偿前后 P、U 不变。不变。由相量图可知：由相量图可知：sinsinIIILRLCLRLUIPcoscosUIP CUXUICCsincossincosUPUPCULL2RLICII1UiuRLRuLuC)tan(tan212UPC或者：11-11)tan(tan221221coscosPPQc(KVar)注意：在感性负
16、载两端并联电容器不会改变电感电路的电流和功率因数。只能使并联点以前的电流减小，使并联点以前的功率因数提高。iuRLRuLuCLRLICIIU 1S1Q2Q2SP L注意：电容从电网吸收的无功是超前的电流引起，电感从电网吸收的无功是滞后电流引起，由于超前电流与滞后电流的互补作用，电感电路从电容并联点之前的电网吸收的无功功率减小了。从而提高了功率因数。某加工厂最大负荷月的平均有功功率为500 KW，功率因数COS=0.65，拟将功率因数提高到0.9，则所选电容补偿容量为多少？解：）（）（var5.342484.0-169.15001-9.01-1-65.0150011-11)tan(tan2222
17、1221coscoskPPQc呈电容性。呈电容性。1cosIURLICI呈电感性呈电感性1cos 0UICIRLI0CIUIRLI问题与讨论问题与讨论 功率因数补偿到什么程度功率因数补偿到什么程度？理论上可以补偿？理论上可以补偿成以下三种情况成以下三种情况:功率因素补偿问题（一）功率因素补偿问题（一）1cos 呈电阻性呈电阻性0结论：结论：在在 角相同的情况下，补偿成容性要求使用的电容角相同的情况下，补偿成容性要求使用的电容容量更大，经济上不合算，容量更大，经济上不合算，所以一般工作在欠补偿状态所以一般工作在欠补偿状态。感性（感性（较小）较小）CI容性（容性（较大）较大）CIC 较大较大功率因
18、数补偿成感性好，还是容性好？功率因数补偿成感性好，还是容性好？一般情况下很难做到完全补偿一般情况下很难做到完全补偿（即：（即：）1cos过补偿过补偿欠补偿欠补偿 RLIUICI UICIRLI 功率因素补偿问题（一）功率因素补偿问题（一）功率因素补偿问题（二）功率因素补偿问题（二）并联电容补偿后，总电路的有功功率是否改变？并联电容补偿后，总电路的有功功率是否改变？问题与讨论问题与讨论RLjXCjXUILI12I 定性说明：电路中电阻没有变，所以消耗的功率定性说明：电路中电阻没有变，所以消耗的功率也不变。也不变。IRLILRXR，功率传输中的无功和电压损失很大，功率传输中的无功和电压损失很大，所
19、以交流电网中无功补偿的基本原则是就地平衡，否则，就所以交流电网中无功补偿的基本原则是就地平衡，否则，就保证不了电网安全、优质和经济运行。保证不了电网安全、优质和经济运行。什么是无功就地补偿呢？什么是无功就地补偿呢？这是一个相对的概念，基本定这是一个相对的概念，基本定义是：义是：哪里用无功励磁就在那里补偿电容器。哪里用无功励磁就在那里补偿电容器。例如电动机，例如电动机，原则上应该采用机端补偿。一个用户，一个厂、矿企业既不原则上应该采用机端补偿。一个用户，一个厂、矿企业既不应该由外部输送无功，也不应该向外部输送无功，这就是无应该由外部输送无功，也不应该向外部输送无功，这就是无功就地平衡。功就地平衡
20、。（二）（二）无功功率平衡的原则无功功率平衡的原则（2 2）分层平衡分层平衡 因为交流输电线路既有充电功率也有无功损失，所以就因为交流输电线路既有充电功率也有无功损失，所以就地平衡原则在电网中的具体应用是分层平衡。即变电站内地平衡原则在电网中的具体应用是分层平衡。即变电站内不不同电压等级来的过剩无功将在变电站内通过补偿装置平衡，同电压等级来的过剩无功将在变电站内通过补偿装置平衡，不流入相邻电网不流入相邻电网，这就是无功分层平衡，也叫做，这就是无功分层平衡，也叫做无功不过网无功不过网。（二）（二）无功功率平衡的原则无功功率平衡的原则（2 2）区域平衡区域平衡 在交流电网中，通常要求在交流电网中，
21、通常要求输电线路两侧的区域分别实现输电线路两侧的区域分别实现无功平衡，包括发电厂区域和变电站区域无功平衡，包括发电厂区域和变电站区域，即区域平衡。，即区域平衡。无功区域平衡的方程式：无功区域平衡的方程式：如变电站区：如变电站区：Q Q变电站补偿变电站补偿+Q+Q升降压变损失升降压变损失+Q+Q高抗损失高抗损失+1/2Q+1/2Q浅路过剩浅路过剩C C=0=0（三）无功功率平衡与电压的关系（三）无功功率平衡与电压的关系 无功和有功一样无功和有功一样，任何瞬间电网中无功总是动态平衡的。，任何瞬间电网中无功总是动态平衡的。当一种平衡状态被破坏时，电网将按负荷的电压静态特性，当一种平衡状态被破坏时，电
22、网将按负荷的电压静态特性，自动地改变各层次的电压水平，随着电压的变化迫使负荷吸自动地改变各层次的电压水平，随着电压的变化迫使负荷吸入无功的能力改变，从而使各层次的电压在新的水平上运行，入无功的能力改变，从而使各层次的电压在新的水平上运行，达到新的平衡。我们所说的无功平衡与否（过剩或不足），达到新的平衡。我们所说的无功平衡与否（过剩或不足），是针对各层次电网所规定的电压水平而言的。是针对各层次电网所规定的电压水平而言的。无功与有功又有不同之无功与有功又有不同之处，处，有功有功对应系统的对应系统的频率频率，可以可以全网调度全网调度。而。而无功无功对应于对应于电压电压，它，它无法全网调度无法全网调度
23、，它的层次，它的层次性、地域性较强，只能实行各层次和地域的平衡。性、地域性较强，只能实行各层次和地域的平衡。（四）（四）无功对电压的影响无功对电压的影响（1 1）由于）由于无功不平衡无功不平衡引起电压偏移。根据无功负荷的电压静引起电压偏移。根据无功负荷的电压静态特性，当一个地区无功过剩时，电压升高态特性，当一个地区无功过剩时，电压升高,无功不足时电压无功不足时电压降低，电压升高和降低的数值由代表该地区的综合无功负荷降低，电压升高和降低的数值由代表该地区的综合无功负荷的电压静态特性来确定。的电压静态特性来确定。（2 2）由于）由于无功潮流（负荷）在电网中的流动无功潮流（负荷）在电网中的流动，产生
24、的电压降，产生的电压降落造成电压偏移。无功潮流（负荷）在线路上引起的电压降，落造成电压偏移。无功潮流（负荷）在线路上引起的电压降，当略去分量时，线路电压降当略去分量时，线路电压降UU同无功负荷同无功负荷Q Q成正比，在变压成正比，在变压器上引起的电压降亦同无功负荷器上引起的电压降亦同无功负荷Q Q成正比，所以无功潮流（负成正比，所以无功潮流（负荷）愈大，在电力网中造成的电压降也愈大，电压偏移就愈荷）愈大，在电力网中造成的电压降也愈大，电压偏移就愈大。大。（四）（四）无功对电压的影响无功对电压的影响（3 3）由于）由于无功负荷在线路和变压器中产生的电压降同无功负无功负荷在线路和变压器中产生的电压
25、降同无功负荷荷Q Q成正比成正比，所以随着无功负荷的变化，将引起电压降的变动，所以随着无功负荷的变化，将引起电压降的变动，通常用电压变动率来表征电网元件随无功负荷变化而发生电通常用电压变动率来表征电网元件随无功负荷变化而发生电压变动的情况，一天中最大无功负荷和最小无功负荷在线路压变动的情况，一天中最大无功负荷和最小无功负荷在线路和变压器中造成的电压降的变动与电网额定电压的比值和变压器中造成的电压降的变动与电网额定电压的比值 称为线路和变压器的日电压变动率，称为线路和变压器的日电压变动率，、分别为最大和最小无功负荷在线路和变压中造成的电分别为最大和最小无功负荷在线路和变压中造成的电压降，它同线路
26、的电抗和变压器的短路压降百分比有关，也压降，它同线路的电抗和变压器的短路压降百分比有关，也同无功负荷变化程度有关。同无功负荷变化程度有关。NUUUUminmax%maxUminU（五）改善电压质量对无功功率平衡的要求（五）改善电压质量对无功功率平衡的要求 （1 1）任何时候都应在目标电压下达到无功平衡任何时候都应在目标电压下达到无功平衡，这就要求有，这就要求有足够的无功补偿容量，以保证高峰负荷时的无功平衡，必要足够的无功补偿容量，以保证高峰负荷时的无功平衡，必要时还要考虑一定的备用容量，以满足系统检修或事故方式的时还要考虑一定的备用容量，以满足系统检修或事故方式的需要，同时要求有足够的无功调节
27、能力，以保证在负荷低谷需要，同时要求有足够的无功调节能力，以保证在负荷低谷时的无功平衡。时的无功平衡。（2 2）实现无功就地平衡实现无功就地平衡，这样可以减少无功在电网中的流动，这样可以减少无功在电网中的流动，尤其是远距离的流动降低电网中两点之间的电压降落，使电尤其是远距离的流动降低电网中两点之间的电压降落，使电网各点电压都在合格的范围内。网各点电压都在合格的范围内。（五）改善电压质量对无功功率平衡的要求（五）改善电压质量对无功功率平衡的要求 （3 3）按逆调压的要求实现无功平衡按逆调压的要求实现无功平衡，由于高峰负荷时无功负，由于高峰负荷时无功负荷大，无功电源到负荷点的压降大，低谷负荷时无功
28、负荷小，荷大，无功电源到负荷点的压降大，低谷负荷时无功负荷小，压降亦小，所以为使负荷端电压稳定，需要实现无功电源电压降亦小，所以为使负荷端电压稳定，需要实现无功电源电压的逆调压，即高峰负荷时电压要高一点，低谷负荷时电压压的逆调压，即高峰负荷时电压要高一点，低谷负荷时电压要低一点，也就是说按逆调压的要求确定目标电压，在这个要低一点，也就是说按逆调压的要求确定目标电压，在这个目标电压下实现无功平衡，这样对无功补偿和无功调节能力目标电压下实现无功平衡，这样对无功补偿和无功调节能力提出了更高的要求。提出了更高的要求。（六）电压崩溃（六）电压崩溃 电力系统正常运行时，电源的无功功率输出与负荷的无电力系统
29、正常运行时，电源的无功功率输出与负荷的无功功率消耗及网络无功损耗相平衡。若电源或无功功率补偿功功率消耗及网络无功损耗相平衡。若电源或无功功率补偿容量发生缺额时，负荷端电压被迫降低，当电压降低到某个容量发生缺额时，负荷端电压被迫降低，当电压降低到某个临界值后，电压值持续不断地下降而不能恢复，即为电压崩临界值后，电压值持续不断地下降而不能恢复，即为电压崩溃。电压崩溃将使该地区的所有负荷被迫停电，甚至可能扩溃。电压崩溃将使该地区的所有负荷被迫停电，甚至可能扩大为系统几部分之间的失去同步，导致非同步振荡，造成全大为系统几部分之间的失去同步，导致非同步振荡，造成全系统的事故，损失更多负荷。系统的事故，损
30、失更多负荷。发电厂发出来的电能输送到用户，必须经过输、发电厂发出来的电能输送到用户，必须经过输、变、配电设备，由于这些设备存在阻抗，因此电能变、配电设备，由于这些设备存在阻抗，因此电能通过时就会产生电能损耗，并以热能的形式散失在通过时就会产生电能损耗，并以热能的形式散失在周围介质中，这个电能损耗称为线损电量，简称周围介质中，这个电能损耗称为线损电量，简称线线损。损。线损电量占供电量的百分比简称线损电量占供电量的百分比简称线损率线损率。线损的定义线损的定义 线损主要由线损主要由线路、变压器损耗线路、变压器损耗组成，此外还包括组成，此外还包括无功无功补偿设备补偿设备等其它电网元件的损耗。线路损耗中
31、导线损耗占等其它电网元件的损耗。线路损耗中导线损耗占绝大部分，可按下式计算：绝大部分，可按下式计算：式中：式中：线路导线功率损耗（线路导线功率损耗（kW）；）；导线电阻（导线电阻（）；）；线路电流（线路电流（A）；）；线路有功功率（线路有功功率（kW）；）；线路无功功率（线路无功功率（kvar）；）；线路计算点电压（线路计算点电压（kV）。）。线损的定义线损的定义32223210103RUQPRIPL 1 1直接影响。直接影响。无功功率在电网中的传输和有功功无功功率在电网中的传输和有功功率一样将在电网中产生电能损耗，通常用输变电功率一样将在电网中产生电能损耗，通常用输变电功率因数来表示电网传输
32、无功功率的情况，减少无功率因数来表示电网传输无功功率的情况，减少无功输送对于电网降损节电有着重要的意义。输送对于电网降损节电有着重要的意义。线损的定义线损的定义 2 2间接影响。间接影响。由于无功平衡情况直接影响电网的电压水平，而电压又影由于无功平衡情况直接影响电网的电压水平，而电压又影响着电网的负荷损耗和变压器铁损，所以无功还通过电压间接地影响着响着电网的负荷损耗和变压器铁损，所以无功还通过电压间接地影响着线损。电压对线损的影响有着复杂的关系，通常负载引起的损耗（包括线损。电压对线损的影响有着复杂的关系，通常负载引起的损耗（包括线路损耗和变压器铜损）与电压平方成反比，而变压器铁损与电压平方线
33、路损耗和变压器铜损）与电压平方成反比，而变压器铁损与电压平方成正比，因此在高峰负荷时由于负载损耗大于变压器铁损，所以提高电成正比，因此在高峰负荷时由于负载损耗大于变压器铁损，所以提高电压能够取得明显的降损节电效果，反之，在低谷负荷时特别配电网有功压能够取得明显的降损节电效果，反之，在低谷负荷时特别配电网有功负荷不大，而无功负荷随着电压的升高有较大的增加，这时无论是负载负荷不大，而无功负荷随着电压的升高有较大的增加，这时无论是负载损耗还是变压器的铁损都将随电压升高而增加，可见控制配电网电压尤损耗还是变压器的铁损都将随电压升高而增加，可见控制配电网电压尤其是负荷低谷时的电压，对于降低配电网损耗同样
34、有着重要的意义。其是负荷低谷时的电压，对于降低配电网损耗同样有着重要的意义。线损的定义线损的定义 1减少无功流动减少无功流动,实行无功分区、分压就地平衡，以减少线实行无功分区、分压就地平衡，以减少线路和变压器的负载损耗。路和变压器的负载损耗。2增加无功调节能力，并配合增加无功调节能力，并配合有载调压变压器有载调压变压器搞好电压控搞好电压控制，在允许的电压偏移范围内，实现高峰负荷时较高电压制，在允许的电压偏移范围内，实现高峰负荷时较高电压运行和低谷负荷时较低电压运行的逆调压，以达到日、月、运行和低谷负荷时较低电压运行的逆调压，以达到日、月、年电能损耗最小的目的。年电能损耗最小的目的。可见，降低线
35、损和改善电压质量对无功的要求是完全一可见，降低线损和改善电压质量对无功的要求是完全一致的。因此，在通过提高电压水平降低线损的控制过程中，致的。因此，在通过提高电压水平降低线损的控制过程中，应该合理考虑无动调节能力，同时保证良好的电压质量。应该合理考虑无动调节能力，同时保证良好的电压质量。线损的定义线损的定义 由于系统中负荷节点众多，一一进行电压控制是不现实由于系统中负荷节点众多，一一进行电压控制是不现实的，因此采用中枢点的电压管理思路。的，因此采用中枢点的电压管理思路。1电压中枢点电压中枢点：指那些能够反映和控制整个系统电压水平的节：指那些能够反映和控制整个系统电压水平的节点（母线）。点（母线
36、）。2电压中枢点的选择电压中枢点的选择 一般可选择下列一般可选择下列母线母线作为电压中枢点：作为电压中枢点：（1）大型发电厂的高压母线；）大型发电厂的高压母线；（2）枢纽变电所的二次母线；）枢纽变电所的二次母线；（3）有大量地方性负荷的发电厂母线；）有大量地方性负荷的发电厂母线；（4）城市直降变电所的二次母线。）城市直降变电所的二次母线。线损的定义线损的定义 3中枢点的调压方式中枢点的调压方式中枢点电压调整方式一般分为三类：逆调压、顺调压和常调压。中枢点电压调整方式一般分为三类：逆调压、顺调压和常调压。（1）逆调压逆调压 最大负荷时升高电压，但不超过线路额定电压的最大负荷时升高电压，但不超过线
37、路额定电压的105%，即，即1.05VN；最小负荷时降低电压，但不低于线路的额定电压，即最小负荷时降低电压，但不低于线路的额定电压，即1.0VN。适用于电压等级高、供电距离远的情况。适用于电压等级高、供电距离远的情况。（2）顺调压顺调压 最大负荷时降低电压，但不低于线路额定电压的最大负荷时降低电压，但不低于线路额定电压的2.5%，即，即1.025VN；最小负荷时升高电压，但不超过线路额定电压的最小负荷时升高电压，但不超过线路额定电压的7.5%，即，即1.075VN。适用于电压等级低、供电距离近的情况。适用于电压等级低、供电距离近的情况。（3）常调压常调压 电压保持在较线路额定电压高电压保持在较
38、线路额定电压高2%5%的数值，即的数值，即(1.021.05)VN，不随负荷，不随负荷变化来调整中枢点的电压。变化来调整中枢点的电压。线损的定义线损的定义（1）调节发电机励磁电流以改变发电机机端电压）调节发电机励磁电流以改变发电机机端电压 根据运行情况调节励磁电流来改变机端电压。适合于由孤根据运行情况调节励磁电流来改变机端电压。适合于由孤立发电厂不经升压直接供电的小型电力网。在大型电力系统中立发电厂不经升压直接供电的小型电力网。在大型电力系统中发电机调压一般只作为一种发电机调压一般只作为一种辅助性辅助性的调压措施。的调压措施。（2）改变变压器的变比、）改变变压器的变比、改变变压器的变比调压实际
39、上就是根据调压要求适当选择改变变压器的变比调压实际上就是根据调压要求适当选择分接头，是无功功率充足时分接头，是无功功率充足时最经济、首选的调压措施最经济、首选的调压措施。线损的定义线损的定义（3）改变功率分布改变功率分布P+jQ （主要是（主要是Q），使电压损耗），使电压损耗U变化变化 在高压电网中，在高压电网中，U中无功功率引起的中无功功率引起的QX/V分分量就占很大的比重，因此，在无功不足时，借助无功补偿装置量就占很大的比重，因此，在无功不足时，借助无功补偿装置实现无功就地平衡，减少电网中传输的无功功率总量，将可以实现无功就地平衡，减少电网中传输的无功功率总量，将可以显著的降低电压损耗，但
40、对截面不大的架空线路和所有电缆线显著的降低电压损耗，但对截面不大的架空线路和所有电缆线路，用这种方法调压就不合适。路，用这种方法调压就不合适。同理，在无功过剩时，投入同理，在无功过剩时，投入并联电抗器可以防止电压过度升高。并联电抗器可以防止电压过度升高。线损的定义线损的定义RX （4）改变网络参数（主要是改变网络参数（主要是X），改变电压损耗），改变电压损耗 在高压电力网中，在高压电力网中，U 中无功功率引起的中无功功率引起的QX/V分分量就占很大的比重。在这种情况下，串联电容器提升的末端电量就占很大的比重。在这种情况下，串联电容器提升的末端电压的数值压的数值QXC/V(即调压效果即调压效果)
41、随无功负荷增大而增大、无功负随无功负荷增大而增大、无功负荷的减小而减小，恰与调压的要求一致。这是串联电容器调压荷的减小而减小，恰与调压的要求一致。这是串联电容器调压的一个显著优点。但对负荷功率因数高的一个显著优点。但对负荷功率因数高(cos0.95)或导线截或导线截面小的线路，由于面小的线路，由于PR/V分量的比重大，串联补偿的调压效果分量的比重大，串联补偿的调压效果就很小。就很小。电力线路采用串联电容补偿，也带来一些特殊问题，因此电力线路采用串联电容补偿，也带来一些特殊问题，因此作为改善电压质量的措施，串联电容器只用于作为改善电压质量的措施，串联电容器只用于110kV以下电压以下电压等级、长
42、度特别大或有冲击负荷的架空分支线路上。等级、长度特别大或有冲击负荷的架空分支线路上。10kV及及以下电压的架空线路，由于以下电压的架空线路，由于RL/XL很大，所以使用串联电容补很大，所以使用串联电容补偿是不经济和不合理的。偿是不经济和不合理的。220kV以上电压等级的远距离输电线以上电压等级的远距离输电线路中采用串联电容补偿，其作用在于提高运行稳定性和输电能路中采用串联电容补偿，其作用在于提高运行稳定性和输电能力。力。线损的定义线损的定义RX 并联电容器是一种并联电容器是一种无功补偿设备无功补偿设备。通常（集中补偿式）接。通常（集中补偿式）接在变电站的低压母线上，其主要作用是补偿系统的无功功
43、率，在变电站的低压母线上，其主要作用是补偿系统的无功功率，提高功率因数，从而降低电能损耗、提高电压质量和设备利用提高功率因数，从而降低电能损耗、提高电压质量和设备利用率。常与有载调压变压器配合使用率。常与有载调压变压器配合使用 线损的定义线损的定义（一）低压并联电容器（一）低压并联电容器 低压电容器有充气和环氧浇注的干式电容器，还有浸渍各种液体（菜籽油、石蜡和硅油等）的电容器。单元的外壳一般为铝质和塑料，再将多个单元（常为三个，即三相电容器）装配在铁壳或塑料壳体内组成。额定电压优先值是：0.23，0.4，0.525及0.69kV。额定容量的优先值是：100 kvar及以下为1、1.6、2.0、
44、3.2、5、6.3、8、10、16、20、25、32、50、63、80、100；100 kvar以上为R10系列优先数系。线损的定义线损的定义（二）高压并联电容器（二）高压并联电容器 高压电容器产品中有壳式单元电容器、额定电压为6.6-66KV的箱式高压并联电容器、额定电压为6.6-66KV的集合式高压并联电容器、额定电压为6.6-35KV的充气式集合并联电容器、额定电压为6.6-10KV的自愈式高压并联电容器、额定电压为35KV的静补装置（SVC）和额定电压为220-500KV的HVDC用交流高压电容器等。1、壳式单元电容器、壳式单元电容器 该产品量大面广，也是其他各种电容器的基础。国产壳式
45、高压并联电容器的单台容量较小。从20世纪80年代末期至今，国产大容量电容器仍然是以单台334kvar的为主导，近几年出现了440kvar的电容器，西安ABB合资公司的产品单台容量达到823kvar.而国外瑞典、美国GE公司等从1998年就已开始批量提供单台1000kvar的电容器了 线损的定义线损的定义（二）高压并联电容器（二）高压并联电容器 2.箱式高压并联电容器箱式高压并联电容器 该产品外形和中小型变压器相似，内部为去掉铁壳的单台电容器芯子按设计要求若干个串并联、预留散热油道、抽空脱气后注满合格的油而成。这种产品单台容量大，内部出现损坏元件后，一旦碳黑析出并扩散，那就基本无法修理了。3.集
46、合式高压并联电容器集合式高压并联电容器 此产品初看像箱式，但箱体内部是单台铁壳式产品，只不过有油作外绝缘和散热之用，原来的套管高度可降低，体积比同容量箱式产品大，有半密封和全密封两大类。油枕加干燥过滤器的，入口处无论有无油封，属于半密封；无油枕而在箱体内部用其他方式来补偿油位冷热变化的，属于全密封。线损的定义线损的定义（二）高压并联电容器（二）高压并联电容器 4.充气式集合并联电容器充气式集合并联电容器 充气式产品目前实际上是油气并存，简而言之，将集合式产品箱体内的油换成SF6或SF6与N2的混合气体，内部的单台铁壳产品仍然是油浸的。此产品除具有集合式电容器的优点外，还具有难燃、防爆、不会漏油
47、污染的优点，以及不必在变电所增设储油坑和防火墙的附加设备。充气集合式并联电容器需要解决三个问题：散热、密封、绝缘。其允许气压范围为0-0.06Mpa；年漏气率0.5%；单元内部最热点温度（1.2Un）75.线损的定义线损的定义（二）高压并联电容器（二）高压并联电容器 5.自愈式电容器自愈式电容器 这类产品是将若干个电容器元件串并联后制成高压电容器，因而具有“自愈”特性，而且符合产品无油化的发展方向。但是，不“自愈”（即自愈失效）的概率是存在的，因此这种产品设计时必须要有切实的防火措施。线损的定义线损的定义（二）高压并联电容器（二）高压并联电容器 6.静止型动态无功功率补偿装置（静止型动态无功功
48、率补偿装置（SVC）静止无功功率补偿装置是相对于调相机而言的一种利用电容器和各种类型的电抗器组成的无功功率补偿（提供可变动的容性和感性无功功率）装置。它利用先进的技术，不依靠断路器或其他触点开关，能平滑控制的动态无功功率。由于其价格用户能够接受，加之能够进行功率因数动态补偿、抑制闪变和稳定供电电压等优点，现在冶金业和电网220KV枢纽变得到采用。常规SVC有两种：TSC（晶闸管投切电容器）和TCR（晶闸管控制电抗器）。线损的定义线损的定义线损的定义线损的定义线损的定义线损的定义例如：BAM11/3 334 1W为苄基甲苯浸渍的全膜并联电容器、额定电压11/3千伏、单台容量334千乏、单相户外式
49、；BFMH11/3 3600 3W为二芳基乙烷浸渍的全膜集合式电容器、额定电压11/3千伏、单台容量3600千乏、三相共体户外式。线损的定义线损的定义(一一)铭牌参数铭牌参数单台电容器应标出下列内容：电容器名称、型号、额定频率（HZ）、额定电压（kV)、额定电流(A)、额定容量(kavr)、实测电容量(u)F、内部元件串并联数、重量(kg)、环境温度类别（例如：-40/A）；内部有放电元件，以符号“”表示、内部有熔丝的，以符号“”表示、编号、出厂年月、制造厂家。线损的定义线损的定义（二）额定值（二）额定值1.1.额定电压（额定电压（kVkV）一般宜选择以下额定电压（kV）：6.3/3、6.6/3、7.2/3、10.5/3、11/3、12/3、11、12、20、21、22、24、38.5/3、40.5/3。也可根据实际需要选用其他额定电压。2.额定容量（额定容量（kvarkvar）一般宜选择以下额定容量（kvar）：（25）、50、100、200、334、1000、1200、1500、1667、1800。也可根据实际需要选用其他额定容量。谢谢！谢谢！
