为什么无功平衡决定电网电压?

如题所述

       电压是电力系统电能质量的重要指标之一,而系统的无功平衡是保证电压质量的重要条件;系统中无功电源出力应满足系统所有负荷和网络损耗的需求,否则电压就会偏离额定值。当电压偏低时,系统中的功率损耗和能量损耗加大,电压过低时,还可能危及系统运行的稳定性,甚至引起电压崩溃;而电压过高时,各种电气设备的绝缘可能受到损害,通过合理无功补偿设备就能使我们的电能质量得到保证,达到稳定运行的标准和满足用户的要求。

       在电力系统运行中,电源的无功在任何时刻应同负荷的无功功率和网络的无功损耗之和(及总的无功负载)相等,也就是说无论何时电网中的无功总是平衡的,问题在于无功的这种平衡是在什么样的电压水平下实现的。

       系统总的无功电源包括发电机的无功功率和各种无功补偿设备的无功功率,无功电源与电压的关系曲线如上图所示,1,3是系统(无功电源)的无功电压曲线,2,4是负荷的无功电压曲线。

      如果此时系统的无功功率是平衡的,那么曲线1与曲线2的交点a,即为额定电压下的无功平衡点,对应的电压就是额定电压Ue。当负荷无功增加时,负荷的无功——电压特性如曲线4,如果此时系统的无功没有相应的增加,电源的电压——无功特性曲线仍为曲线1,这时曲线1与曲线4的交点c就代表了新的无功平衡点,并由此决定了负荷电压为Ua,显然 Ua<Ue,  这说明负荷无功增加后,系统的无功总电源已不能满足在额定电压Ue下无功平衡的需要,因此,只好降低电压运行,以取得在较低电压Ua下的无功功率平衡。如果此时系统内发电机又无充足的无功备用,我们只有通过投入无功补偿电容器,使系统的无功——电压特性曲线上移到接近曲线3,从而使曲线3与曲线4的交点b所确定的电压接近额定电压Ue。

      所以,投切无功补偿装置可以补偿系统无功、提高和稳定系统电压。

追问

滞后的无功电流,会在线路上形成压降,而超前的无功电流,会抬高线路电压。tangram_guid_1359512544718
这个怎么解释啊,

追答

请看上面的图示。
曲线1、3是电源(或称为系统)的无功电压特性曲线,2、4是负荷(用电设备)的无功电压特性曲线,这都是对各种设备特别是电动机,实测、综合(包括加权平均)后得出的一般特性。
先假设初始状态是平衡的:曲线1、2相交与a点,此时电压为Ue。
此时出现了超前的无功电流:根据无功的定义,我们知道是系统(或称电源)发出的无功增加了,已经超出了此刻用电设备对无功的需要量。此情况在上图中可以认为,由曲线1,抬高到了曲线3。
此时电压平衡点由原来的交点a点,沿曲线2向右上方移到了新的平衡点(交点)d——图中没有标出字母,就是曲线2与曲线3点交点。此时的电压(d点在横轴——U轴上的投影点)明显大于原来的Ue。
反过来道理是一样的。
实际上,所谓“滞后的无功电流,会在线路上形成压降,而超前的无功电流,会抬高线路电压”,是一个客观事实,因为上面的特性曲线也是实验的结果。这好象没有更多的道理,就好像不同频率的可见光在我们眼中就会呈现出赤橙黄绿青蓝紫不同的颜色是一样一样的,啊?!

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第1个回答  2013-01-29
电网的传输线路有感抗,滞后的无功电流,会在线路上形成压降,而超前的无功电流,会抬高线路电压。
由于无功平衡原理的存在,无功虽然不传递能量,但是却会影响电网的电压,这是由电网中的设备性质决定的。如果系统的无功不足,电压就会下降,电压下降以后,负荷吸收的无功减少,发电机发出的无功增加,从而保持无功的平衡。反之,如果系统的无功过剩,电压就会升高,电压升高以后,负荷吸收的无功增加,发电机发出的无功减少,从而保持无功的平衡。也就是说,电网可以依靠电压的变化来自动保持无功平衡。追问

滞后的无功电流,会在线路上形成压降,而超前的无功电流,会抬高线路电压。tangram_guid_1359512544718
这个怎么解释啊,

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