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无功与调压关系

电力系统无功与电压的关系

（一）、前言

电压是衡量系统电能质量的一个重要指标，电力系统的运行电压水平取决于无功功率的平衡。

（二）、无功电源

电力系统的无功电源除了发电机外，还有同步调相机、静电电容器、及静止补偿器，这三种装置又称无功补偿装置。

（1）、发电机

发电机是系统唯一的有功功率电源，同时又是基本的无功功率电源。发电机在额定状态下运行时，可发出无功功率

Q GN = S N SIN （Φ） = P GN tg （Φ）

式中：S N 、P GN 、Q GN 、Φ分别为发电机的额定视在功率、额定有功功率、额定无功功率和额定功率因数角。

下面以一个简单的系统说明发电机（隐极发电机）的无功与系统电压的关系。

图2-1 简单的系统图

图中：?E 为发电机机端的电势，?

V 为系统的电压，X 为发电机与系统联系电抗。

P = VIocs(Φ) = δsin X EV Q = VIsin(Φ) = δcos X EV - X

V 2

当P 为一定值时，得：

Q = 22P X

EV -）（ - X V 2

当发电机的电势一定时，Q 同V 的关系如图2-2；是一条向下开口的抛物线。

图2-2 电压与无功的关系

（2）、同步调相机同步调相机相当于空载运行的同步电动机。在过励磁的运行时，她向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用，能提高系统电压；在欠励磁运行时，她从系统吸收感性无功功率而起无功负荷的作用，可降低系统电压。

（3）、静电电容器

静电电容器可按三角形和星形接法连接在变电所的母线上。她供给的无功功率Q C 值与所在节点的电压V 的平方成正比，即

Q C = C

X V 2

（4）、静止补偿器

静止补偿器由静电电容器与电抗器并联组成。电容器可以发无功功率，电抗器可以吸收无功，两者结合起来可以实现无功调节。

（三）、无功负荷

电力系统无功负荷主要有异步电动机、变压器的无功损耗、线路的无功损耗。

（1）、异步电动机

异步电动机在电力系统无功负荷中占的比重很大。系统的无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定。异步电动机的简化等值电路见图3-1，她消耗的无功功率与端电压的关系见图3-2。

图3-1 异步电动机的简化等值电路

电动机损耗的无功功率为：

Q M = Q m + Q o = m

X V 2

+ I 2 X O (3-1)

图3-2 异步无功功率与端电压的关系

图中：β 为电动机的实际负荷与她的额定负荷的比。

从式（3-1）和图3-2可以看出在额定电压附近，电动机的无功功率随着机端的电压升降而增减。

（2）、变压器的无功损耗

变压器的无功损耗Q LT 包括励磁损耗?Q O 和漏抗中损耗?Q T 。

Q LT =?Q O + ?Q T =

N O S I 100% + 2100%）（V

V S V N N S （3）、输电线路的无功损耗

线路中串联的电抗的无功损耗与通过线路的电流的平方成正比；线路中的电容的充电功率与电压的平方成正比。

（四）、无功平衡

电力系统运行中，电源的无功出力在任何时刻都同负荷的无功功率和网络的无功损耗之和相等，即

Q GC = Q LD +Q L

问题在于无功功率在什么平衡在什么样的电压下实现，现在以一个简单的网络来说明问题，假设系统的无功功率负荷为电动机，由上面的分析可以画出图4-1。

图4-1 系统无功功率与电压关系

发电机发无功功率的特性为曲线，电动机消耗无功功率的特性为曲线2，两条曲线的交点a确定了负荷的节点电压值Va，或者说，系统在电压Va下达到了无功功率平衡。

当系统负荷增加时，无功功率特性曲线变为21，如果系统的无功电源没有相应的增加，这时曲线1与曲线21相交与a1点，并决定了负荷点的电压为Va1，显然Va1

（五）、调压的基本原理

现在以下图为例，说明常用的各种调压措施所依据的基本原理。

图5-1 简单的电力系统

发电机通过升压变压器、线路和降压变压器向用户供电，要求调整负荷节点b的电压。为了简单起见，不考虑线路的电容损耗、变压器的励磁损耗和网络的功率损耗。变压器的参数以归到高压侧，b点的电压为

Vb = （Vgk1 - ?V）/k2 = （Vg -

V QX

PR+

）/k2 (5-1)

由（5-1）可以看出，为了调整用户端电压Vb可以采取以下措施

（1）、调整励磁电流以改变发电机机端电压Vg；

（2）、适当选择变压器的变比；

（3）、改变线路参数；

（4）、改变无功功率的分布。

（六）、变电站的电压无功调整

对变电站的电压调整主要采用两种方法，一种改变有载调压的分接头，也就说说改变变压器的变比的方式来调整电压；一种是投切电容组，也就说通过改变无功功率的分布的方式来调整电压。

对110kV及以上电压等级的变压器，一般将调压绕组放在变压器的中性点侧。因为变压器的中性点接地，中性点侧电压很低，调节装置的绝缘比较容易解决。所以降变压器的档位，相当于增加变压器的变比，提高节点的电压。升变压器的档位，相当于降低变压器的变比，减低节点的电压。

投电容器组，相当于减小了线路的无功，降低了输电线路的压降，所以提高了节点的电压；切电容器组，相当于增加了线路的无功，增加了输电线路的压降，所以降低了节点的电压。

对某个变电站来说，电压调整是选择改变有载调压档位还是投切电容器组，

与变压器的目前载调压档位的位置、能够投切的电容器组和目前无功与电压运行的区域有关。

自动调容调压变压器参数

ZGS13-Z自动调容调压变压器一、概述 ZGS13-Z-型变压器是根据城、农网建设改造的要求，本着经济、合理、安全、可靠的原则设计的自动调容调压组合式变压器。该产品适用于交流50Hz、额定电压10/0.4kV智能化配电台区，结构合理、实用性强、节能效果显著，对于保障配电系统安全运行，提高供电质量具有深远的意义。二、产品构成智能型组合变压器本体由自动调容调压变压器本体和智能控制单元组成，采用自然通风方式，结构应设计紧凑合理，双杆安装。自动调容调压组合式变压器本体构成

变压器控制单元构成三、主要特点 1.自动调压功能变压器本体油箱配置调压开关，在电压波动时自动调节电压高低，使变压器低压侧电压输出稳定在合格围，提升供电质量。调压分接围为额定电压的±5%。 2.自动调容功能变压器本体油箱配置调容开关，在用电负荷时段性高峰时自动将变压器调整到大容量档运行，在用电负荷时段性低谷时自动将变压器调整到小容量档运行，有效降低变压器损耗。 3.微机保护方式的过流及短路保护功能线路或负荷出现过流、短路故障，变压器负控开关自动跳闸并远程上传报警信息，过流和速断保护应采用微机保护方式，保护定值连续可调，便于配合各级保护设备进行定值的精确整定，保证故障线路停电不波及上级开关跳闸。 4.双级漏电保护功能

低压配电管理终端具有漏电保护功能，与变压器本体永磁机构真空开关和配电出线断路器配合，具备进线和出线双级漏电保护功能。 5.就地及远程电动停送电功能变压器本体油箱配置永磁机构真空开关，可实现就地电动停送电、远程无线遥控停送电功能。 6.无功补偿功能要求变压器智能监控单元配置低压无功精细补偿隔室，实现级差不大于1kvar的分相分级精细无功自动补偿，采用共分结合优化补偿方式,投切开关采用同步编码开关组，具有投入无涌流，切除无弧光，投切无谐波污染的特点。 7.电能计量功能设置独立密封的计量隔室，密封的主进线直接进入计量隔室，通过母排进入其它隔室，配置一块三相计量接线盒，预留两块三相电子式电表安装位置。电表和计量电流互感器由用方自备。 8.GPRS无线“四遥”与配电监测变压器智能监控单元包含支持GPRS无线通讯和配电监测功能的低压配电管理终端，可将监测数据和运行状态实时远传给后台管理系统，支持GPRS方式遥控、遥信、遥调和调测“四遥”功能。四、主要技术参数

负荷计算及无功补偿

第三章负荷计算及无功补偿广东省唯美建筑陶瓷有限公司刘建川 3．1 负荷曲线与计算负荷负荷曲线（load curve ）是指用于表达电力负荷随时间变化情况的函数曲线。在直角坐标糸中，纵坐标表示负荷（有功功率和无功功率）值，横坐标表示对应的时间（一般以小时为单位）日负荷曲线年负荷曲线年每日最大负荷曲线年最大负荷和年最大负荷利用小时数 3．1．2 计算负荷计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷，其物理量含义是计算负荷所产生的恒定温升等于实际变化负荷所产生的最高温升。通常将以半小时平均负荷依据所绘制的负荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷，并把它作为按发热条件选择电气设备的依据。 3．2 用电设备额定容量的确定 3．2．1 用电设备的一作方式（1）连续工作方式在规定的环境温度下连续运行，设备任何部份温升不超过最高允许值，负荷比较稳定。（2）短时运行工作制（3）断续工作制用电设备以断续方式反复进行工作，其工作时间与停歇时间相互交替。取一个工作时间内的工作时间与工作周期的百分比值，称为暂载率，即 *100%%100%0 t t T t t ε==+ 暂载率亦称为负荷持续率或接电率。根据国家技术标准规定，重复短暂负荷下电气设备的额定工作周期为10min 。吊车电动机的标准暂载率为15%、25%、40%、60%四种，电焊设备的标准暂载率为50%、65%、75%、100%，其中草药100%为自动焊机的暂载率。 3．2．2 用电设备额定容量的计算（1）长期工作和短时工作制的设备容量等于其铭牌一的额定功率，在实际的计算中，少量的短时工作制负荷可忽略不计。（2）重复短时工作制的设备容量 ○ 1吊车机组用电动机的设备容量统一换算到暂载率为ε=25%时的额定功率，若不等于25%，要进行换算，公式为：2Pe Pn ==Pe 为换算到ε=25%时的电动机的设备容量 εN 为铭牌暂载率

调功柜调试步骤资料

调功柜调试步骤 1、检查及功能调试 1.1 用户在货到开箱后，取出产品说明书及电路图（包括电气原理图和接线图），仔细阅读后再对设备进行检查。如有疑问，请及时联系本公司，本公司将予以满意的答复。产品说明书及产品合格证等资料均应按规定存档，以备随时调阅。 1.2 检查柜内各部分固定螺钉及导线接头有无松动，检查各部分仪表及各元器件有无异常和损坏，并及时排除。如有困难先及时联系本公司说明具体情况，本公司派员前往处理。 1.3 模拟负载、模拟各控制信号进行通电调试。 1.3.1按本产品电气原理图中对柜后的控制信号端子排的接线说明进行操作。在端子排1、2、3号上接铂电阻，注意电阻信号接在1、2号端子上，温度补偿信号接在2、3号端子上。将端子排上5、6号的仪控控制信号用一根导线先短接上。 1.3.2根据电加热器阻丝的接法来选择模拟负载的接法。星形接法：准备三个白炽灯泡（220V、100W以上），三只灯泡功率一样大，接成星形，分别接在输出铜排端A、B、C上，灯泡公共线接在零线排上。三角形接法：准备六个白炽灯泡（220V、100W以上），六只灯泡功率一样大。先分别将两只灯泡串联，然后接成三角形，分别接在输出铜排端A、B、C上。用灯泡作模拟负载，可直观地检查调功器是否正常。 1.3.3 将380V三相电源接入输入端L1、L2、L3，零线接入零线排上。为防止有线路故障而损伤设备，先将周波控制器（以下简称“周波”）的“ON/OFF”转换按钮按出，置于“OFF”位、“MAN/AUT” 转换按钮按出，置于“MAN”位、面板正中的手动调节电位器旋钮逆时针方向旋转到底。 1.3.4合上控制开关QF1，电压表应指示交流电压值，调功柜停止指示灯（绿灯）亮，温度控制器（以下简称“温控”）电源指示灯

给水排水管道系统水力计算汇总

第三章给水排水管道系统水力计算基础本章内容： 1、水头损失计算 2、无压圆管的水力计算 3、水力等效简化本章难点：无压圆管的水力计算第一节基本概念一、管道内水流特征进行水力计算前首先要进行流态的判别。判别流态的标准采用临界雷诺数Re k，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。二、有压流与无压流水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多三、恒定流与非恒定流给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。四、均匀流与非均匀流液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。

电网无功功率计算.docx

电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫无功功率。电力系统中，不但有功功率平衡，无功功率也要平衡。有功功率、无功功率、视在功率之间的关系如图1所示式中 S——视在功率，kVA P——有功功率，kW Q——无功功率，kvar φ角为功率因数角，它的余弦(cosφ)是有功功率与视在功率之比即cosφ＝P/S称作功率因数。由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，用电企业功率因数cosφ越小，则所需的无功功率越大。如果无功功率不是由电容器提供，则必须由输电系统供给，为满足用电的要求，供电线路和变压器的容量需增大。这样，不仅增加供电投资、降低设备利用率，也将增加线路损耗。为此，国家供用电规则规定：无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率因数的基础上，设计和装置无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除，防止无功倒送。还规定用户的功率因数应达到相应的标准，否则供电部门可以拒绝供电。因此，无论对供电部门还是用电部门，对无功功率进行自动补偿以提高功率因数，防止无功倒送，从而节约电能，提高运行质量都具有非常重要的意义。无功补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。当前，国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小。采用并联电容器进行无功补偿的主要作用： 1、提高功率因数如图2所示图中

P——有功功率 S1——补偿前的视在功率 S2——补偿后的视在功率 Q1——补偿前的无功功率 Q2——补偿后的无功功率 φ1——补偿前的功率因数角 φ2——补偿后的功率因数角由图示可以看出，在有功功率P一定的前提下，无功功率补偿以后(补偿量Qc＝Q1-Q2)，功率因数角由φ1减小到φ2，则cosφ2＞cosφ1提高了功率因数。 2、降低输电线路及变压器的损耗三相电路中，功率损耗ΔP的计算公式为式中 P——有功功率，kW； U——额定电压，kV； R——线路总电阻，Ω。由此可见，当功率因数cosφ提高以后，线路中功率损耗大大下降。由于进行了无功补偿，可使补偿点以前的线路中通过的无功电流减小，从而使线路的供电能力增加，减小损耗。例：某县电力公司某配电所，2005年1月～2月份按实际供售电量情况进行分析。该站1～2月份，有功供电量152.6万kW·h，无功供电量168.42万kvar·h，售电量133.29万kW·h，功率因数0.67，损耗电量19.31万kW·h，线损率12.654%。装设电容器进行无功补偿后，如功率因数由原来的0.67提高到0.95 时， (1)可降低的线路损耗

英杰KTY3S调功柜保护优化方案

汉中盈德气体有限公司电气技术改造2014年2月14日汉中盈德一期调功柜优化方案控制原理：当可控硅击穿时，会有至少一相有电流输出，通过在没有加热指令的时段检测输出电流，即可判断出是否有可控硅击穿故障。通过KTY3S说明书提供的控制逻辑图，可以看到，其内部未用的逻辑块完全可以满足我们对可控硅击穿时的判断和保护动作，通过对内部参数的简短设置，外围只需要接一个DC24V的继电器便可。具体的实现方法为：在分子筛加热器停止加热60S后，检测到任何一相或几相电流大于100A时，调功柜控制器内部继电器Y2动作，外部继电器KA7动作，去跳分子筛电加热器主断路器，实现保护功能。控制器内部逻辑应用及外部接线，请查看图纸中红色标示。一、分子筛电加热器调功组一次原理图如下图二、分子筛电加热器调功组原理图：从控制原理图可以看出，分子筛电加热器调功组可实现本地/外控、自动/手动、报警消音等功能，为了实现控制功能，设置了电压、电流、温度采集单元，还具有超温报警、超温联锁、控制柜故障报警等功能。我们此次技术改造的方法就是在原有的控制原理中，将继电器Y2的端子引出定义为213，然后将端子201、213接到外加继电器KA7的线圈实现保护功能。原理图如下：

汉中盈德气体有限公司电气技术改造2014年2月14日调功柜原理图

汉中盈德气体有限公司电气技术改造2014年2月14日三、调功柜控制器内部增加逻辑控制说明如下：通过KTY3S说明书提供的控制逻辑图可以看到，我们控制方案中所用到的参数三相电流及调功柜允许运行信号都已采集到系统内，我们利用这四个参数做编程。实现的方法是首先判断三相是否有电流，电流判断标准是此相电流是否大于100A(正常运行电流为600A)，如果有一相或几相电流大于100A，使或逻辑输出置位，标示有电流输出，或逻辑如下图所示： R相有电流 S相有电流 T相有电流调功柜有电流输出或逻辑然后检测调功组是否在停止阶段，如果是在停止阶段检测到有电流输出，则判断为调功柜某一相或几相晶闸管有击穿，使与逻辑输出值1，去跳分子筛电加热器供电主断路器；如果在运行阶段检测到电流，则与逻辑条件未满足而没有输出。与逻辑如下图所示：调功柜在停止阶段此输入端置1 调功柜故障输出与逻辑调功柜有电流输出 3.1内部逻辑编程如下图所示：

电力系统无功功率平衡与电压调整

电力系统无功功率平衡与电压调整由于电力系统中节点很多，网络结构复杂，负荷分布不均匀，各节点的负荷变动时，会引起各节点电压的波动。要使各节点电压维持在额定值是不可能的。所以，电力系统调压的任务，就是在满足各负荷正常需求的条件下，使各节点的电压偏移在允许范围之内。由综合负荷的无功功率一电压静态特性分析可知，负荷的无功功率是随电压的降低而减少的，要想保持负荷端电压水平，就得向负荷供应所需要的无功功率。所以，电力系统的无功功率必须保持平衡，即无功功率电源发出的无功功率要与无功功率负荷和无功功率损耗平衡。这是维持电力系统电压水平的必要条件。一、无功功率负荷和无功功率损耗 1．无功功率负荷无功功率负荷是以滞后功率因数运行的用电设备(主要是异步电动机)所吸收的无功功率。一般综合负荷的功率因数为0.6～O.9，其中，较大的数值对应于采用大容量同步电动机的场合。 2．电力系统中的无功损耗 (1)变压器的无功损耗。变压器的无功损耗包括两部分。一部分为励磁损耗，这种无功损耗占额定容量的百分数，基本上等于空载电流百分数0I ％，约为1％～2％。因此励磁损耗为 0/100Ty TN Q I S V (Mvar)(5-1-1)

另一部分为绕组中的无功损耗。在变压器满载时，基本上等于短路电压k U 的百分值，约为10％这损耗可用式(6-2)求得 2(%)()100k TN TL Tz TN U S S Q S V (Mvar)(5-1-2) 式中，TN S 为变压器的额定容量(MVA)；TL S 为变压器的负荷功率(MVA)。由发电厂到用户，中间要经过多级变压，虽然每台变压器的无功损耗只占每台变压器容量的百分之十几，但多级变压器无功损耗的总和可达用户无功负荷的75%～100％左右。 (2)电力线路的无功损耗。电力线路上的无功功率损耗也分为两部分，即并联电纳和串联电抗中的无功功率损耗。并联电纳中的无功损耗又称充电功率，与电力线路电压的平方成正比，呈容性。串联电抗中的无功损耗与负荷电流的平方成正比，呈感性。因此电力线路作为电力系统的一个元件，究竟是消耗容性还是感性无功功率，根据长线路运行分析理论，可作一个大致估计。对线路不长，长度不超过100km ，电压等级为220kV 电力线路，线路将消耗感性无功功率。对线路较长，其长度为300km 左右时，对220kV 电力线路，线路基本上既不消耗感性无功功率也不消耗容性无功功率，呈电阻性。大于300km 时，线路为电容性的。二、系统综合负荷的电压静态特性电力系统中某额定功率的用电设备实际吸收的有功功率和无功功率的大小是随电力网的电压变化而变的，尤其是无功功率受电压的影响很大。电力系统综合负荷的电压静态

无功补偿容量计算

无功补偿容量计算 Prepared on 22 November 2020

一、无功补偿装置介绍现在市场上的无功补偿装置主要分为固定电容器组、分组投切电容器组、有载调压式电容器组、SVC和SVG。下面介绍下各种补偿装置的特点。 1)固定电容器组。其特点是价格便宜，运行方式简单，投切间隔时间长。但它对于补偿变化的无功功率效果不好，因为它只能选择全部无功补偿投入或全部无功补偿切出，从而可能造成从补偿不足直接补偿到过补偿，且投切间隔时间长无法满足对电压稳定的要求。而由于光照强度是不停变化的，利用光伏发电的光伏场发出的电能也跟着光伏能力的变化而不断变化，因此固定电容器组不适应光伏场的要求，不建议光伏项目中的无功补偿选用固定电容器组。 2)分组投切电容器组。分组投切电容器组和固定电容器组的区别主要是将电容器组分为几组，在需要时逐组投入或切出电容器。但它仍然存在投切间隔时间长的问题，且分的组数较少，一般为2～3组（分的组数多了，投资和占地太大），仍有过补偿的可能。因此分组投切电容器组适用于电力系统较坚强、对相应速度要求较低的场所。 3)有载调压式电容器组。有载调压式电容器组和固定电容器组的区别主要是在电容器组前加上了一台有载调压主变。根据公式Q=2πfCU2可知，电容器组产生的无功功率和端电压的平方成正比，故调节电容器组端电压可以调节电容器组产生的无功功率。有载调压式电容器组的投切间隔时间大大缩短，由原来的几分钟缩短为几秒钟。且有载调压主变档位较多，一般为8～10档，每档的补偿无功功率不大，过补偿的可能性较小。因此分组投切电容器组适用于电力系统对光伏场要求一般的场所。

无功、电压与线损之间的关系(精)

无功、电压与线损之间的关系 1、无功与电压的关系（1）无功不平衡对电压的影响 1）由于无功不平衡会引起电压偏移。根据无功负荷的电压静态特性，当一个地区无功过剩时，电压就会升高；而无功不足时，电压就会降低。 2）由于无功潮流在电网中的流动，产生电压降。无功潮流（负荷）越大，在电网中产生的电压降也越大。 3）无功负荷的变化，会引起电压降的变动。 (2）改善电压对无功的要求： 1）任何时候都应在目标电压下达到无功平衡。这就要求我们要有足够的无功补偿容量，以保证高峰负荷时的无功平衡，同时要有足够的调节能力。 2）实现无功的就地平衡，尽量减少无功在电网中的流动，尤其是远距离的流动，使电网各点电压都在合格范围内。 3）按逆调压的要求实现无功平衡 2、线损与无功的关系从本质上讲，线损是指发电厂发出来的电能输送到用户，必须经过输电、变电、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周围介质中，这个电能损耗称为线损电量，简称线损。线损电量占供电量的百分比简称线损率。由于电力网中实际存在着大量的无功负荷，如异步电动机、变压器、输电线路的电抗等，这些设备的启动运行，需要系统供给无功功率，这样系统功率因数就会降低，使电网在传输一定有功功率的情况下，电流增大，从而产生有功电能损失，使线损增大。当功率因数为0.7时，无功功率和有功功率基本相当，电网中的可变损耗有一半是无功功率引起的。所以说，加大无功优化工作，实现无功就地平衡，尽量减少无功电流在电网中的流动，对电网降损节能有着重要的意义。

例如:设有一条10千伏线路,其等效电阻R为10欧姆,当其输送的有功功率P为100千瓦,无功功率Q分别为(1)33千乏和(2)100千乏时,所造成的有功损失: 当无功功率为33千乏时视在功率S=√P2+Q2=√1002+332 =105千伏安功率因数COS∮=P/S=100\105=0.95 有功功率损失：△P=3I2R=(S2/U2)R=(1052/102)×10＝1.1千瓦当无功功率为100千乏时视在功率S=√P2+Q2=√1002+1002 ＝141千伏安功率因数COS∮=P/S=100\141=0.71 有功功率损失：△P=3I2R=(S2/U2)R=(1412/102)×10＝2千瓦通过上式可以看出,该线路在输送有功功率不变的情况下,当功率因数由0.7提高到0.95时,线路有功功率损耗由2千瓦降低到1.1千瓦,降幅可达到45% 3、线损与电压的关系：大家都知道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。所以我们说无功通过电压间接影响着线损。电压对线损的影响是直接的，负荷引起的损耗（线损和变压器铜损）与电压平方成反比，而变压器铁损与电压平方成正比。所以在高峰负荷时，由于负载损耗远远大于变压器铁损，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，特别是配电网有功负荷不大时，无功负荷随着电压的升高有较大的增加。这就要求我们在调控电压时，在允许的电压偏移范围内，实现高峰负荷时较高电压运行，而低谷负荷时较低电压运行的逆调压，达到电能损耗最小的目的。

无功补偿几种补偿方式的优缺点

无功补偿几种补偿方式的优缺点无功功率补偿，简称无功补偿，在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。今天就带大家了解13种无功补偿方式，各自有什么优点和缺点。（1）同步调相机基本原理：同步电动机无负荷运行，在过励时发出感性无功；在欠励时吸收感性无功；主要优点：既能发出感性无功，又能吸收感性无功；主要缺点：损耗大，噪音大响应速度慢，结构维护复杂；适用场合：在发电厂尚有少量应用。（3）就地补偿基本原理：一般将电容器直接与电动机变压器并联，二者共用1台开关柜；

主要优点：末端补偿，能最大限度的降低线损；主要缺点：台数较多，投资量大；适用场合：水厂、水泥厂应用较多；（3）集中补偿基本原理：集中装设在系统母线上，一般设置单独的开关柜；主要优点：可对整个变电所进行补偿，投资相对较小；主要缺点：一般为固定补偿，在负载低时可能出现过补偿；适用场合：适用于负载波动小的系统（4）自动补偿（机械开关投切电容器）基本原理：采用机械开关（接触器、断路器）等根据功率因数控制器的指令投切电容器；主要优点：能自动调节无功出力，使系统无功保持平衡，技术成熟，占地小、造价低；主要缺点：响应时间较慢，受电容器放电时间限制；适用场合：目前主流补偿方式，满足大多数行业用户需求；（5）晶闸管投切电容器

无功补偿及电能计算

摘要：分析了工矿企业采用无功补偿技术的必要性，介绍了无功补偿方式的确定及补偿容量的计算方法，并论述了加强无功补偿装置管理、提高运行效率应注意的问题。关键词：无功补偿；技术管理；工矿企业 1 前言供电部门在向用电单位（以下简称用户）输送的三相交流功率中，包括有功功率和无功功率两部分。将电能转换成机械能、热能、光能等那一部分功率叫有功功率，用户应按期向供电部门交纳所用有功电度的电费；无功功率为建立磁场而存在并未做功，所以供电部门不能向用户收取无功电度电费，但无功功率在输变电过程中要造成大量线路损耗和电压损失，占用输变电设备的容量，降低了设备利用率。因此，供电部门对输送给用户的无功功率实行限制，制订了功率因数标准，采用经济手段———功率因数调整电费对用户进行考核。用户功率因数低于考核标准，调整电费是正值，用户除了交纳正常电费之外，还要增加支付调整电费（功率因数罚款）；用户功率因数高于考核标准，调整电费是负值，用户可以从正常电费中减去调整电费（功率因数奖励）。用电设备如变压器、交流电动机、荧光灯电感式镇流器等均是电感性负荷，绝大多数用户的自然功率因数低于考核标准，都要采取一些措施进行无功补偿来提高功率因数。安装移相电力电容器是广大用户无功补偿的首选方案。 2 无功补偿的经济意义 2．1 提高输变电设备的利用率有功功率

调功柜说明

系统组成 1.1.系统由高压开关柜、多档变压器、负载开关柜、还原炉调压器、隔离开关柜、打压变压器、打压调压器、动补柜、PLC信号柜、上位机系统组成。

1.2.开关量输入： ●高压开关柜包括：远程/就地信号、合闸/分闸信号。 ●变压器包括：超温报警故障信号。 ●短对接触器：合闸/分闸信号。 ●打压接触器：合闸/分闸信号。 ●打压柜内接触器：合闸/分闸信号。 1.3.开关量输出： 1.3.1.高压开关柜：合闸命令、分闸命令。 1.3. 2.打压接触器：合闸/分闸命令。 1.3.3.短对接触器：合闸/分闸命令。 1.3.4.打压柜内接触器：合闸/分闸命令。 1.3.5.打压结束命令。 1.3.6.打压报警：报警铃。 1.4.高压开关柜分闸高压开关柜分闸由故障分闸和上位机操作分闸两部分构成。 1.4.1.故障分闸包括： ●变压器超温跳闸。 ●高压开关柜过流及短路故障信号。 1.5.负载断路器及接触器分闸负载断路器及接触器分闸由故障分闸和上位机操作分闸构成两部分构成，统一由调压主控板发出。 1.5.1.上位机通过调压主控板发出负载断路器及接触器分闸操作命令。 1.5. 2.调压器过流故障分闸。 1.6.1.高压开关柜：电网电压输入。 1.6. 2.硅棒：硅棒电压、硅棒电流。 1.6.3.负载断路器及接触器合分闸信号 1.6.4.打压结束信号 1.7.调压器信号输出： 1.71 负载断路器及接触器合分闸命令 2.通讯网络 2.1.通讯网络由PLC网络（PLC-上位机）、调压器网络（调压器－上位机）、DCS 网络（上位机-DCS）三个网络构成。 2.2.PLC网络：由上位机、交换机、PLC、开关量输入、开关量输出组成，采用TCP/IP协议。 2.3.调压器网络：由2台上位机、2块9转1转换板、6块显示板（4块调压显

无功功率平衡和的电压调整

电力系统的无功功率平衡和电压调整 1.输电线路传输无功功率的电压效应。负荷的无功功率――电压静特性。 2.电力系统的无功功率平衡 3. 电力系统的无功损耗。 4.电力系统的无功功率源。 5.电力系统调压方式有哪几种。 6.电力系统中无功功率分布对电压的影响。

1.输电线路传输无功功率的电压效应。负荷的无功功率――电压静特性。如图7－1所示的简单输电线路。图中R ＋jX 为线路集中阻抗，输电线的电容不考虑。当线路末端的功率为r r jQ P +,这一功率将在线路上引起电压降。在高压电网中系统节点电压幅值的变化仅与无功功率的变化有关，且一节点的无功功率变化对其本身的电压变化影响最大。当传输的负荷功率r r jQ P +通过阻抗时要产生电压降，电压降纵分量U ?和横分量U δ和电压相量s U ,均示于图7－1（b ），我们已知图7－1 简单输电线路 (a)等值电路；(b)相量图 =+r r r r r r U R Q X P U U X Q R P U －＝δ? 并可以近似地认为线路首端到末端的电压损耗为υ?。从图7－1(b)，当已知r U ，r P ，r Q ，始端电压s U 可由下式求得（r U 作为参考相量）。

r R r Q X r P j r X r Q R r P r j S r R r Q X r P j r X r Q R r P r j r S U U U )s i n (c o s U U U U U +++=+?+++=++υδδυυδυ? ＝电压为110千伏以上的输电线路R<

无功功率与电压调整

第二节无功功率与电压调整一、电压的作用电压是衡量电能质量的一个重要标准，电压过高或过低都会对用户造成不良的影响。比如：电压低的危害：在电力系统中常见的用电设备为异步电动机，各种电热设备、照明以及家用电器。这些设备与电压都保持着一定的关系，电动机的转矩是与其端电压的平方成正比，当电压下降时，转矩也下降，如果电动机所拖的机械负荷的阻力矩(负荷)不变，随着电压的降低，电动机的转差增大，定子电流也随之增大，发热增加，绕组温度增高，加速绝缘老化。当电压再低时，电动机将停转。电压低了，照明灯发光不足，电炉冶炼时间长，降低效率。电压降低，会使网络中的功率损耗和能量损耗将加大，电压过低还可能危及电力系统运行稳定。电压高的危害：电压偏高，用电设备的使用寿命将缩短，电压高，加在设备上的电场变的强，使介质中的局部产生放电，这是电老化。绝缘的老化分为电老化、热老化、环境老化。在超高压网络中还将增加电晕损耗等。因此电力系统根据电压等级的不同，制定了各类用户的允许电压偏移。 1.35kV及以上用户供电电压正负偏差绝对值之和不超过额定电压的10% 2.10kV用户的电压允许偏差值，为系统额定电压的土7% 3.380V用户的电压允许偏差值，为系统额定电压的土7% 4.220V用户的电压允许偏差值，为系统额定电压的+5%- -10%。事故后，考虑时间较短，事故又不经常发生，电压偏移容许比正常值再多5%。二、系统中的无功功率的平衡电力系统中，各种无功电源发出的无功功率应能满足系统负荷和电网损耗的需求。电力系统对无功功率的要求是：系统中的无功电源可能发出的无功功率应该大于或至少等于所需要的无功功率和网络的无功损耗，为了保证安全，应有一定的储备。 Q GC-Q LD-Q L=Q res Q G C为系统的无功电源之和；Q L D为系统无功负荷之和；Q L为网络无功损耗之和，这个损耗包含线路电抗的无功损耗，为正，线路的充电功率，为负。一般在110KV 电压等级及以上才计算这部分功率。三、无功功率的产生和电压的关系电力系统负荷中，都属于电感性负荷，这不可避免的要消耗无功功率，现在以几个典型的无功负荷研究无功功率与电压的关系。 1?异步电动机异步电动机是电力系统中的主要无功负荷，占了比较大的比重。根据异步电动机的等值电路，列出它所消耗的无功功率为： U 2 2 Q M二Q m I 2X - X m 从以上公式看出， Q m为励磁功率，根据公式看，它同电压平方成正比，但实际上，当电压较高时，由于饱和影响，励磁电抗X m还将下降。所需的无功更多。Q二为漏抗所需的无功损耗，如果负载功 2R(^S)S二常数，当电压降低时，转差将增大，定子电流随之增大，相应地在漏抗中率不变，则P m = I 的无功损耗也要增大。综合这两部分无功功率的变化特点，可得异步电机的

电力系统中无功功率平衡对电压的影响

电力系统中无功功率平衡对电压的影响 *** ******* 摘要：在电力系统中,不可忽视无功功率的平衡对电压的影响,无功功率的增加或减少,均对系统电压产生较大的波动及增加电能损耗,必须调整无功功率的输出,安装无功补偿装置等均可保持无功功率的平衡,以保持电压在正常范围内,同时减少功率损耗。关键词:电力系统; 无功功率; 系统电压 1系统的无功功率对电压的影响 1.1电力系统中的无功功率电源与无功负荷在电力系统中,无功功率为电力网络及各种电力设备提供励磁。系统内主要需要感性无功功率，它为变压器和感应电动机提供了励磁电流。无功功率的电源有发电机、高压输电线路、大型同步电动机和补偿装置。其中发电机是最基本的无功功率电源,发电机在额定状态下运行时,可发出的无功功为: Q GN = S GN sinφN = P GN tanφN (1) 式中: S GN , P GN ,φN 分别为发电机的额定视在功率、额定有功功率和额定功率因数角。电力系统中无功负荷主要为异步电动机,系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定, 它所消耗的无功功率为: Q M = Q m + Qσ= U2 / X m + I2 Xσ(2) 式中:Q m 为励磁功率, X m 为励磁电抗, Qσ为漏抗无功损耗, Xσ为漏电抗,U 为电动机端电压, I 为定电流。电力系统无功功率的损耗主要有变压器的无功损耗和输电线路的无功损耗。 1. 2无功功率对电压的影响在电力系统运行中,要求电源的无功出力在任何时刻都同负荷的无功功率和网络无功损耗之和相等,即: Q GC = Q LD – Q L 下面以一发电机经过一段线路向负荷供电来说明无功电源对电压的影响。略去各元件电阻, 用X表示发电机电抗与线路电抗之和, 等值电路如图1所示,并根据等值电路图作出发电机端电压与负荷侧电压关系的相量图2 : 图1 发电机与负荷关系的等值电路图图2 发电机端电压与负荷电压关系的相量图根据图2 可以确定发电机送到负荷节点的功率为: P = UI co sφ=EU* sinδ/X Q = UI sinφ= EU*cosδ/X-U2/X 当P 为一定时, 得： (3) 当电势E 为一定值时, 根据(3) 式可做出无功功率Q 与电压U 的关系图, 如图3 中的曲线1 :

SVQR调压式无功补偿装置

应用概述： SVQR调容调压器适用于变电站调压式无功自动补偿装置，特别适合原有TBB老站改造，只需在传统无功补偿装置的断路器和电容器组之间串联一台调压器，在主控室安装一台控制装置，即可将原有一级手动投切补偿装置改造成具有9级精细无功调节功能的自动补偿装置。工作原理调压式无功自动补偿装置与传统的其它补偿装置相比，它不是靠改变电容值C来补偿无功，而是利用电容器组在无功补偿中输出的无功和其端电压的平方成正比的原理来实现无功补偿的，即：虽然在整套装置中只采用了一组固定容量的电容器组，在补偿过程中，其电容器的电容值也是恒定不变的，但输出无功能随其端电压的改变而变化。组成结构：调压式无功自动补偿装置主要由一次部分和二次部分组成。设备一次系统图如下：

SVQR组成原理示意图一次部分：隔离开关（QS）、自耦调压器(SVQR)、避雷器(F)、串联电抗器(L)、电力电容器(C)、放电线圈(FD)。二次部分：控制装置。产品主要特点 1、无功补偿方式新颖，技术先进。突破了用断路器、真空接触器等开关投切电容器的传统无功补偿方式，提出了一种全新的技术思路，通过调压器改变固定电容器组的端电压，实现无功精细补偿； 2、无功补偿精细，单台SVQR可实现9级补偿，无功补偿设备利用率高，控制器跟踪变电站负荷，自动控制设备输出的无功量，使变电站功率因数保持在较高水平，且大大减少了无功过补导致设备退网的可能性； 3、成套装置损耗小，低于0.3%，且设备自身不产生谐波； 4、对电容器或变电站冲击极小，调压器每档级差仅几百伏，且电容器不脱网，档位过渡平稳，提高了设备使用寿命； 5、特别适合老站改造，原有电容、电抗、放电线圈等设备可利旧，只需增加一台调压器及控制屏即可将原有固定补偿装置变为自动补偿装置； 6、控制器自主开发，采用DSP高速数字处理芯片，功能强大，抗干扰能力强； 7、具有完备的通信和数据存储功能。可采集实时数据并记录三个月的历史运行数据，通过无线通讯模块、GPRS等任何一种通讯方式，可实现数据

无功与调压关系

电力系统无功与电压的关系（一）、前言电压是衡量系统电能质量的一个重要指标，电力系统的运行电压水平取决于无功功率的平衡。（二）、无功电源电力系统的无功电源除了发电机外，还有同步调相机、静电电容器、及静止补偿器，这三种装置又称无功补偿装置。（1）、发电机发电机是系统唯一的有功功率电源，同时又是基本的无功功率电源。发电机在额定状态下运行时，可发出无功功率 Q GN = S N SIN （Φ） = P GN tg （Φ）式中：S N 、P GN 、Q GN 、Φ分别为发电机的额定视在功率、额定有功功率、额定无功功率和额定功率因数角。下面以一个简单的系统说明发电机（隐极发电机）的无功与系统电压的关系。图2-1 简单的系统图图中：?E 为发电机机端的电势，? V 为系统的电压，X 为发电机与系统联系电抗。 P = VIocs(Φ) = δsin X EV Q = VIsin(Φ) = δcos X EV - X V 2 当P 为一定值时，得： Q = 22P X EV -）（ - X V 2

当发电机的电势一定时，Q 同V 的关系如图2-2；是一条向下开口的抛物线。图2-2 电压与无功的关系（2）、同步调相机同步调相机相当于空载运行的同步电动机。在过励磁的运行时，她向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用，能提高系统电压；在欠励磁运行时，她从系统吸收感性无功功率而起无功负荷的作用，可降低系统电压。（3）、静电电容器静电电容器可按三角形和星形接法连接在变电所的母线上。她供给的无功功率Q C 值与所在节点的电压V 的平方成正比，即 Q C = C X V 2 （4）、静止补偿器静止补偿器由静电电容器与电抗器并联组成。电容器可以发无功功率，电抗器可以吸收无功，两者结合起来可以实现无功调节。（三）、无功负荷电力系统无功负荷主要有异步电动机、变压器的无功损耗、线路的无功损耗。（1）、异步电动机异步电动机在电力系统无功负荷中占的比重很大。系统的无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定。异步电动机的简化等值电路见图3-1，她消耗的无功功率与端电压的关系见图3-2。

可控自动调容调压配电变压器技术

发改委2年52亿重点推《可控自动调容调压配电变压器技术》本地收藏｜评论｜投稿2013-01-06 09:06:46 文章来源：国家发改委网站我要分享为贯彻落实《中华人民共和国节约能源法》、《国务院关于加强节能工作的决定》和《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》，加快重点节能技术的推广普及，引导用能单位采用先进的节能新工艺、新技术和新设备，提高能源利用效率，我们组织编制了《国家重点节能技术推广目录（第五批）》，现予以公告，在国家发展改革委网站上发布，请有关部门、单位及企业到网站查阅、下载。第五批目录涉及煤炭、电力、钢铁、有色、石油石化、化工、建材、机械、轻工、建筑、交通、通信等12个行业，共49项重点节能技术。一、技术名称：可控自动调容调压配电变压器技术二、适用范围：电力行业10kV配电台区单位节能量：8.4tce/台.年目前推广比例（%）：＜1 预计2015年该技术在行业内的推广比例（%）：5 预计2015年总投入（万元）：520000 预计2015年节能能力（万tce/a）：67 主要技术内容利用组合式调压调容开关改变变压器线圈各抽头的接法和负荷开关状态，实现自动调容/调压、远程负控、三相有功不平衡调节、低压精细无功补偿等功能，实现变压器的节能运行。三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状变压器是电力工业的主要设备之一，它在输送电能的同时也消耗电能。尽管变压器的效率已高达96.0%～99.7%，但由于使用量大，应用范围广，而且目前我国仍有相当数量的高耗能变压器在电网中运行，消耗的电能十分惊人。在电网损耗中，变压器损耗占60%以上。而所有变压器的自身损耗约占全国发电量的4%以上，其中配电变压器损耗占变压器总损耗的30%左右。因此，降低变压器能耗已日益成为电力系统节能工作的重点之一。由于季节性、人员的流动性，以及居民用户昼夜时段性差异，我国配电网电网负荷波动较大，配电变压器容量和用电需求不匹配，一般企业专用变压器70%以上时间空载或轻载运行，居民用公用变压器80%以上时间空载和轻载运行，造成配变损耗较高。四、技术内容 1.技术原理综合监测控制器通过参数监测，主动发出相关指令，控制组合式调压调

无功补偿计算公式

1、无功补偿需求量计算公式：补偿前：有功功率：P 1= S 1 *COS 1 ? 有功功率：Q 1= S 1 *SIN 1 ? 补偿后：有功功率不变，功率因数提升至COS 2 ?，则补偿后视在功率为：S 2= P 1 /COS 2 ?= S 1 *COS 1 ?/COS 2 ? 补偿后的无功功率为：Q 2= S 2 *SIN 2 ? = S 1 *COS 1 ?*SIN 2 ?/COS 2 ? 补偿前后的无功差值即为补偿容量，则需求的补偿容量为： Q=Q 1- Q 2 = S 1*( SIN 1 ?-COS 1 ?*SIN 2 ?/COS 2 ?) = S 1*COS 1 ?*(1 1 1 2 - ? COS —1 1 2 2 - ? COS ) 其中：S 1-----补偿前视在功率；P 1 -----补偿前有功功率 Q 1-----补偿前无功功率；COS 1 ?-----补偿前功率因数 S 2-----补偿后视在功率；P 2 -----补偿后有功功率 Q 2-----补偿后无功功率；COS 2 ?-----补偿后功率因数

2、据此公式计算，如果需要将功率因数提升至0.9，在30%无功补偿情况下，起始功率因数为： Q=S*COS 1?*(1112-?COS —112 2-?COS ) 其中Q=S*30%，则： 0.3= COS 1?* (111 2-?COS —19.012-) COS 1?=0.749 即：当起始功率因数为0.749时，在补偿量为30%的情况下，可以将功率因数正好提升至0.9。 3、据此公式计算，如果需要将功率因数提升至0.9，在40%无功补偿情况下，起始功率因数为： Q=S*COS 1?*(1112-?COS —112 2-?COS ) 其中Q=S*40%，则： 0.4= COS 1?* (111 2-?COS —19.012-) COS 1?=0.683 即：当起始功率因数为0.683时，在补偿量为40%的情况下，可以将功率因数正好提升至0.9。