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1、电力系统中的无功功率电源本讲稿第一页，共二十五页器和同步调相机；三是110kV及以上电压线路的.电力系统的无功电源向系统发出滞后的无功功率，一般系统中有以下几类无功电源，一是同步发电机以及过激运行的同本讲稿第二页，共二十五页步电动机；二是无功补偿电源包括电容器、静止无功补偿器和同步调相机；三是110kV及以上电压线路的充电功率。1）同步发电机发电机既是唯一的有功功率电源，同本讲稿第三页，共二十五页时也是最基本的无功功率电源。发电机发出的无功功率一般为有功功率的40-60%。同步发电机允许运行范围如图2-10所示，发电机只有运行在额定状态（即额定电压、电流本讲稿第四页，共二十五页和功率因数）下的
2、N点才能发出额定的无功功率，其容量才可得到充分的利用。当系统中有功功率备用充足时，可使靠近负荷中心的发电机降低有功功率，多发无功功率，以提高系统本讲稿第五页，共二十五页运行的电压水平。大型发电机受制造上的限制，额定功率因数随容量的增大而增高，因而额定无功功率相对下降，如表1所示，式中，SGN为发电机的额定容量，MVA；PG本讲稿第六页，共二十五页N为发电机的额定有功功率，MW；QGN为发电机的额定无功功率，Mvar。2）同步调相机同步调相机是系统中的无功功率电源，实质上，它是专用的空载运行的大容本讲稿第七页，共二十五页量同步电机，同步调相机运行时，由电网供给的有功功率约为其额定容量的1.5-3
3、%，功率因数欠励磁运行（相位超前），无功功率为负，同步调相机输出超前的无功功率或本讲稿第八页，共二十五页吸收滞后的无功功率，相当于电抗器。起无功负荷作用，欠励磁运行时的容量为过励磁运行时容量的5065。欠励磁的极限为励磁电流为零，此时，达到极限值。同本讲稿第九页，共二十五页步调相机一般装设有自动电压调节器，根据电压的变化可自动调节励磁电流，以达到改变输出无功功率的作用，使节点电压的允许的范围内。调相机的优点是，它不仅能输出无功功率本讲稿第十页，共二十五页，还能吸收无功功率，具有良好的电压调节特性，对提高系统运行性能和稳定性有一定的作用。但调相机是旋转机械，运行维护不方便，投资费用与其容量有关，
4、容量越小，投资费用本讲稿第十一页，共二十五页越大，因此同步调相机适宜于大容量集中使用。3）静电电容器电容器一般采用并联形式接入电网，并联电容器广泛应用于改善负荷的功率因数，是电力系统中一种重要的无本讲稿第十二页，共二十五页功功率电源。由于单台容量有限，使用时可将电容器连接成若干组，按需要成组地投入或切除。其单位容量的投资费用较小，运行时有功功率损耗也较小，约为额定容量的0.3本讲稿第十三页，共二十五页0.5。当节点电压下降时，它向系统供给的无功功率也将下降。而当系统发生故障或其它原因导致电压降低时，电容器向系统供给的无功功率反而减少，从而导致电压继续下降。本讲稿第十四页，共二十五页这是电容器在
5、调节性能上的缺点。并联电容器输出的电流与无功功率为4）静止补偿器静止补偿器由电容器组与可调电抗器组成，是一种动态无功补偿装置，既可向系统本讲稿第十五页，共二十五页供给无功功率，也可以从系统吸取无功功率。静止补偿器的全称为静止无功补偿器（SVC），有各种不同型式。目前常用的有晶闸管控制电抗器固定电容器型（TCR-FC型）、本讲稿第十六页，共二十五页晶闸管开关电容器型（TSC）和饱和电抗器型（SR型）。电压变化时，静止补偿器能快速地、平滑地调节无功功率，以满足动态无功补偿的需要。它由静止元件组成，运行维护方本讲稿第十七页，共二十五页便，并且有功损耗较小（低于1）。TSC型补偿器是用可控硅投切的电容
6、器组构成的（ThyristorSwitchedCapacitor）用可控硅开关代本讲稿第十八页，共二十五页替机械类开关，接线如图2（b）所示。SR型补偿器是用直流电流控制的饱和电抗器（D.C.ControlSaturableReaction）与固定电容器的并联组合。本讲稿第十九页，共二十五页这类补偿器是用直流控制的饱和电抗器与固定电容器的并联组合，这类补偿器是用改变励磁电流来调节电抗值，从而达到调整输出无功功率的目的。接线如图如图2（c）所示。静止本讲稿第二十页，共二十五页http:/ 电机修理 jkl本讲稿第二十一页，共二十五页无功补偿器的优点是调节速度快，响应时间小，损耗小，无旋转部分，可靠性高，比调相机价格低25-30%，缺点是具有负的电压调节效应。为克服这一缺点，采取新型的有源静本讲稿第二十二页，共二十五页止无功补偿器。5）高压输电线路的充电功率如前所述，高压及超高压线路是一种数量可观的无功功率电源，其充电功率与线路电压的平方成正比，电力线路中的无功功率包本讲稿第二十三页，共二十五页本讲稿第二十四页，共二十五页本讲稿第二十五页，共二十五页