系統電壓的優(yōu)化調節

科技信息O科教視野OSCIENCE INFORMATION2007年第12期系統電壓的優(yōu)化調節姜穎韜(蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系江蘇蘇州215016)摘要:電力供應是制約國民經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。而由于用戶(hù)端無(wú)功負荷所帶來(lái)的電網(wǎng)電壓波動(dòng)卻使得客戶(hù)無(wú)法獲得質(zhì)量?jì)?yōu)良的電能。本文主要對電力系統的無(wú)功功率特性，無(wú)功補償方式及電網(wǎng)電壓調節手段三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了初步探討。關(guān)鍵詞:電壓;無(wú)功;調節;補償隨著(zhù)我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,電力負荷也隨之迅猛增長(cháng)。保證電力又:0=U(cos8+jsin8)=U/eas8+jUsin82)系統的穩定,提供優(yōu)良的電能質(zhì)量是供電系統面臨的首要課題。電壓是電能質(zhì)量的重要指標,而無(wú)功電力又是影響電壓質(zhì)量的-一個(gè)重要因對比(方程1).(方程2)兩式可得:Uca8=U:+號素。要保證系統的穩定和優(yōu)良的電能質(zhì)量,就必須解決電壓調節及無(wú)整理得:Q= 03 (.2.....). (相位差角 δ很小，可近似認為功功率補償等問(wèn)題。-、 電力系統的無(wú)功功率問(wèn)題論述cosδ≈1)1.系統無(wú)功功率負荷靜態(tài)電壓特性上式(3)可認為是無(wú)功功率 與電壓的關(guān)系式。它說(shuō)明了電壓差值系統的無(wú)功功率負荷主要取決于異步電動(dòng)機的無(wú)功負荷。異步電越大 輸電線(xiàn)路上流過(guò)的無(wú)功也越大。結合系統無(wú)功功率負荷靜態(tài)電動(dòng)機的簡(jiǎn)化等值電路如圖1所示:壓特性，我們可以得到這樣的結論:欲使負荷在較高的電壓水平上運jXs行,必須從網(wǎng)絡(luò )中吸收較多的無(wú)功功率,這時(shí)電網(wǎng)的無(wú)功功率要充足。若要保證電網(wǎng)在任何運行方式下用戶(hù)的電壓不致于過(guò)低,整個(gè)電網(wǎng)必須有充足的無(wú)功功率電源。ijXm3[k'3.無(wú)功功率平衡欲維持電力系統電壓的穩定性,應使電力系統中的無(wú)功功率保持平衡。系統中無(wú)功功率的平衡關(guān)系式為:Qn-Qn-Q=Q式中Qn、QuQ.Q,分別表示---電 源發(fā)出的無(wú)功功率之和、無(wú)功負荷之和、網(wǎng)絡(luò )中的圖1 異步電動(dòng)機簡(jiǎn)化等值電路無(wú)功損耗之和及系統可提供的備用無(wú)功功率。Q>0, 表示系統中無(wú)功功率可以平衡而且有適當的備用;Q<0,表示系統中無(wú)功功率不足,此該系統的無(wú)功功率為:Qn=Q.+Q=O +PX。時(shí),為保證系統的運行電壓水平,就應考慮加設無(wú)功補償裝置。Qn是電動(dòng)機等值電路中勵磁電抗X上的無(wú)功功率.即勵磁無(wú)功進(jìn)行系統無(wú)功功率平衡的前提是保持系統的電壓水平正常,否功率。在額定電壓附近,勵磁無(wú)功功率隨電壓降低而減小。Qo是電動(dòng)機則，系統的電壓質(zhì)量就得不到保證。在正常情況下(系統電壓為額定電等值電路中漏電抗X。(含定子和轉子)上的無(wú)功損耗。當電壓下降引起),如圖4所示,系統無(wú)功電源Q同電壓U的關(guān)系為曲線(xiàn)1,負荷的電動(dòng)機電流增大時(shí),Q。顯著(zhù)上升。當電壓明顯低于額定電壓時(shí),無(wú)功功無(wú)功電壓特性為曲線(xiàn)2,兩者的交點(diǎn)a確定了負荷節點(diǎn)的電壓U。。率主要由漏電抗中的無(wú)功損耗Qo決定，故無(wú)功功率隨電壓的下降反當負荷增加時(shí)，如曲線(xiàn)2/所示,如果系統的無(wú)功電源沒(méi)有相應增加,電源的無(wú)功特性仍然是曲線(xiàn)1,這時(shí)曲線(xiàn)1和曲線(xiàn)2/的交點(diǎn)a'就而增大。代表了新的無(wú)功功率平衡點(diǎn),并由此決定了負荷點(diǎn)的電壓為Ua',顯然2.無(wú)功功率與電壓的關(guān)系系統正常運行下,電壓的變化主要由負荷的變動(dòng)引起?，F以簡(jiǎn)單Ua