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电力系统无功补偿的意义及补偿方案 电力系统的无功功率平衡是系统电压质量的根本保证。在电力系统中,整个系统的 自然无功负荷总大于原有的无功电源,因此必须进行无功补偿。合理的无功补偿和有效 的电压控制,不仅可保证电压质量,而且将提高电力系统运行的稳定性、安全性和经济 性。 ·8.1 提高功率因数的意义 在用电设备中按功率因数划分，可以有以下三类：电阻性负荷、电感性负荷、电容 性负荷。在用电设备中绝大部分为感性负荷。使用电单位功率因数小于 1。功率因数降 低以后，将带来以下不良后果： 1）使电力系统内电气设备的容量不能充分利用，因发电机和变压器电流是一定的， 在正常情况下是不允许超过的，功率因数降低，则有功出力将降低，使设备容量不能得 到充分利用。 2） 由于功率因数降低，如若传输同样的有功功率，就要增大电流，而输电线路和 变压器的功率损耗和电能损耗也随之增加。 3） 功率因数过低，线路上电流增大，电压损耗也将增大，使用电设备的电压也要 下降，影响异步电动机和其他用电设备的正常运行。 为了保证供电质量和节能，充分利用电力系统中发变电设备的容量，减小供电线 路的截面，节省有色金属，减小电网的功率损耗、电能损耗，减小线路的电压损失，必 须提高用电单位的功率因数。改善功率因素是充分发挥设备潜力，提高设备利用率的有 效方法。 ·8.2 补偿装置的确定： 无功补偿装置包括系统中的并联电容器、串联电容器、并联电抗器、同步调相机和 静止型动态无功补偿装置等。 1）同步调相机：同步调相机在额定电压±5%的范围内，可发额定容量，在过励磁 运行时，它向系统供给感性的无功功率起无功电源作用，能提高系统电压；在欠励磁运 行时，它从系统吸收感性的无功功率起无功负荷作用，可降低系统电压。 装有自动励磁调节装置的同步调相机，能根据装设地点电压的数值平滑改变输出 （或吸收）无功功率，进行电压调节，但是调相机的造价高，损耗大，维修麻烦，施工 期长。 2）串联电容补偿装置：在长距离超高压输电线路中，电容器组串入输电线路，利 用电容器的容抗抵消输电线的一部分感抗，可以缩短输电线的电气距离，提高静稳定和 1 动稳定度。但对负荷功率因数高或导线截面小的线路，，串联补偿的调压效果不是很明 显。故串联电容器调压一般用在供电电压为35KV 或10KV，负荷波动大而频繁，功率因 数又很低的配电线路上。 3）静止补偿器补偿装置：它由静电电容器与电抗器并联组成电容器可发出无功功 率，电抗器可吸收无功功率，两者结合起来，再配以适当的调节装置，就能够平滑地改 变输出（或吸收）无功功率的静止补偿器，与同步调机相相比较，运行维护简单，功率 损耗小，但相对串联电容及并联电容补偿装置，其造价高维护较复杂。 4）并联电容器补偿装置：并联电容器是无功负荷的主要电源之一。它具有投资省， 装设地点不受自然条件限制，运行简便可靠等优点，故一般首先考虑装设并联电容器。 由于它没有旋转部件，维护也较方便，为了在运行中调节电容器的功率，可将电容器连 接成若干组，根据负荷的变化，分组投入或切除。 过去在一次变电所中多采用同期调相机作为无功功率补偿装置。在新设计的变电所 中，由于具有经济、维护和安装的优点，多采用静止补偿装置作为无功功率补偿。 小结 无功补偿是保证电压质量的重要因素。简要介绍了提高功率因素的意义和补偿装置 的确定。更多有关无功补偿的知识将在以后的学习和生活中进行研究。 2