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第二节电力系统无功功率平衡与电压的关系
无功功率的平衡：
电力系统无功功率
平衡的基本要求：
系统中的无功电源可以发出的无功功率应该大于或至少
等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗。
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，
特别是当异步
电动机
轻载时，所吸收的无功功率较多。
）所吸收的无功功率。
一般未经补偿的综合负荷的自然功
率因数为
0.6~0.9
，以滞后功率因数运行，低值对应与异步电动机比例较高的负荷，高值对
应于采用大容量同步电动机的场合。
负荷的无功功率的峰
值与有功功率的峰值不一定同时出现，
其峰值出现在工业负荷最大的时
< br>刻，一般在白天。
（异步电动机在无功负荷中占的比重很大。系统无功负荷的电压
特性主要
由异步电动机决定，异步电动机的无功功率：
）
无功功率损耗：
变压器中的无功功率损耗包括两部分：
①励磁支路的功率损耗：
其百分值基本上等于空载电
流
I0
的百分值，约为
1%
—
2%
。②绕组漏抗中的功率损耗：在变压器满载时，基本上等于
短路电压
Uk
的百分值，
约
为
10%
。
。
如果有
n
台容量和其他参数都相同的变压器并列运行，
且总负荷为
S
时，则总无功损耗为：
线路上的无功功率损耗：
电力线路的无功损耗也分两部分：
并联电纳和串联电抗中的无功功率损耗。
并联电纳的无功
功率损耗（充电功率）
，与线路
电压的平方成正比，为容性；串联电抗的无功功率，与负荷
电流的平方成正比，为感性；
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
< br>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；
线路大于
300Km
时，线路为电容性的。
无功功率电源：
电力系统的无功功率电源包括同步发电机、
同步调相机、
并联电容器和静止
补偿器等。
1
，发电机。基本的无功功率电源，可以通过调节发电机的励磁电流来改变发电机发出的无
功功率，增加励磁电流，可以增加无功功率的输出；反之，减少无功功率输出。发电机在
额
定状态下运行时，
可发出无功功率：
。
当系统中无功电源不足，
而有功备用容量又较充足时，
可利用靠近负荷中心的发电机降低功率因数运行，
多发无功功率以提高
电力系统的电压水平。
2
，
同步补偿机（调相机）
。
它是专门用来生产无功
功率的一种同步电机，
实质上是只能发无
功功率的发电机。在过
励磁、欠励磁的不同情况下，它可分别发出或吸收感性无功功率。而
且，
只要改变它的励磁，
就可以平滑地调节无功功率输出，
单机容量也可以做得较大。
通常，
它可以直接装设在用户附近就
近供应无功功率，
从而减少输送过程中的损耗。
但由于它是旋<
/p>
转电机，故有功功率损耗较大。
运行方
式：
过励磁运行，
向电网输出感性无功功率；
< br>欠励磁运行，
从电网吸收感性无功功率；
欠励磁最大容量
为过励磁容量的
50%~65%
；
<
/p>
特点：可实现无功电压连续调节；具有强励功能，有利于提高稳定性。旋转元件，运行维护
复杂；有功损耗较大，满负荷时约为额定容量的
1.5%~5%
，容量越小，比例越大；小容量机
组投资费用高（每
kVA
）
，仅利于集中大容量使用；响应速度较慢
，难以适应动态无功控制
的要求。
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