无功功率平衡和的电压调整

电力系统的无功功率平衡和电压调整

1.输电线路传输无功功率的电压效应。负荷的无功功率――电压静特性。

2.电力系统的无功功率平衡

3. 电力系统的无功损耗。

4.电力系统的无功功率源。

5.电力系统调压方式有哪几种。

6.电力系统中无功功率分布对电压的影响。

1.输电线路传输无功功率的电压效应。负荷的无功功率――电压静特性。

如图7－1所示的简单输电线路。图中R ＋jX 为线路集中阻抗，输电线的电容不考虑。当线路末端的功率为r r jQ P +,这一功率将在线路上引起电压降。在高压电网中系统节点电压幅值的变化仅与无功功率的变化有关，且一节点的无功功率变化对其本身的电压变化影响最大。

当传输的负荷功率r r jQ P +通过阻抗时要产生电压降，电压降纵分量U ?和

横分量U δ和电压相量s

U ,均示于图7－1（b ），我们已知

图7－1 简单输电线路

(a)等值电路；(b)相量图

=+r r r

r r r U R Q X P U U X

Q R P U －＝δ?

并可以近似地认为线路首端到末端的电压损耗为υ?。

从图7－1(b)，当已知r U ，r

P ，r Q ，始端电压s U 可由下式求得（r U 作为参考相量）。

r

R r Q X r P j r X r Q R r P r j S r R r Q X r P j r X r Q R r P r j r S U U U )s i n (c o s U U U U U +++=+?+++=++υδδυυδυ? ＝ 电压为110千伏以上的输电线路R<

r r r r r s s X P j X Q j U U U s i n U c o s U ++=+δδ

即 r r

s r r r s X P X

Q U s i n U U U c o s U ＝δυδ+= （7－1）

从第二式可得

δs i n U U X

P r s r = 这说明输电线路传输的有功功率和线路两端电压的夹角有关，其最大值为X

P r s M U U =称为输电线路的功率极限。 从式（7－1）的第一式可得

)U c o s U (U U U U c o s U r s r r r r r s X Q X

Q －＝＝－δδ

这说明输电线路所传输的无功功率的大小和方向主要取决于r s U U 和的大小。一般输电线路的δ较小，可认为1cos ≈δ,故无功功率将由电压高的一端流向电压低的一端。电压差值愈大，流过的无功功率r Q 愈大。如两端电压差为零（即s r U U ＝），则线路流过的无功功率r Q 为零，如果无功功率r Q 要由输电线传送的话，则必需提高s U 或降低r U 。但当提高s U 或降低r U 超过电压偏移的允许范围

时，就应减少线路上传送的无功功率

来保证电压偏移不超过允许范围，这

样，所缺少的无功功率也只能由设在

末端的无功电源来满足。这种为满足

电压要求而设置的无功电源，称为无

功补偿电源，或简称为无功补偿。

如不能满足负荷所需要的无功

功率将会出现什么现象呢？从负荷

电压静特性可知，负荷的无功功率是随电压降低而减少的。一般综合负荷的无功－电压静特性如图7－2中实线所示。

从图可以看出，要想保持负荷端电压水平，就得向负荷供应所需要的无功功率，当供应不足时，负荷端电压将被迫降低。如图中的11U 和Q 的关系。

当无功负荷增加时，无功负荷的电压静特性要平行上移。如图中虚线所示，但如果系统对负荷所供应的无功功率不能相应地增加Q ?，则负荷端电压也将被迫降低，如图中的2U 。

由此可知，电力系统的无功功率必需保持平衡，即发出的无功功率要与无功负荷（即负荷吸取的无功功率）和无功损耗平衡。这是维持电力系统电压水平的必要条件。

2. 电力系统的无功功率平衡

2.1无功功率的平衡

所谓无功功率的平衡，就是要使系统的无功电源所发出的无功功率与系统的无功负荷及无功损耗相平衡。同时，为了运行的可靠性及适应系统负荷的发展，还要求有一定的无功备用。用式子表示为

21Q Q Q R ∑∑－＝

图7－2

负荷的无功功率－电压静特性

式中1Q ∑――所有无功电源之和；2Q ∑――所有无功负荷及损耗之和；R Q ――无功备用。

如果R Q >0，表示系统中无功功率可以平衡而且有适当的备用。如果R Q <0，则表示系统中无功功率不足，需要额外的补偿。

电力系统的运行部门并不须要每时每刻都作无功平衡的计算，可以隔一段时间（如一日，一月，一季度或一年）计算一次，主要是计算这一时段中最大负荷时的无功平衡，以决定电力系统运行的电压水平。在进行电力系统设计时，也需要进行无功平衡的计算，以决定是否需要设置无功补偿电源和对这些无功电源进行合理配置。

无功功率有超前与滞后之分，这两类无功功率的方向是相反的。对负荷而言，滞后的无功功率为无功负荷，表示负荷从系统吸收无功功率；超前的无功功率则为无功电源，表示从负荷输送无功功率至系统。对于发电机而言，滞后的无功功率表示由发电机输出无功功率至系统；而超前的无功功率则表示发电机从系统吸收无功。

3.电力系统的无功损耗。

3.1 电力系统的负荷

无功负荷是以滞后功率因数运行的用电设备所吸取的无功功率。

D D D S Q φs i n

＝ 其中主要是异步电动机的无功功率。在综合负荷中如果同步电动机的比重较大，则功率因数将有所改进，无功负荷较小。一般综合负荷的功率因数为0.6～0.9。

3.2 电力系统的无功损耗

(1) 输电线路的无功损耗 输电线路中电抗的无功损耗与线路电流的平方成正比，这种无功损耗比线路上的有功损耗要大，特别是导线截面大的线路，无功损耗比有功损耗大得多。

输电线路上还有电纳，电纳中的无功功率为容性，称为线路的充电功率，可视为无功电源。这种充电功率，一般按等值π电路用以下公式计算

2

U 2L i L G i B Q =?兆乏 式中L B ――线路L 段上的电纳（西门）；i U ――线路L 段所联接的节点i 的线电压（千伏）；LGi Q ?为线路对某一端点i 的充电功率。

线路充电功率是向线路输送的无功功率，如作为无功损耗则原为负值。

(2) 变压器的无功损耗 变压器的无功损耗包括两部分。

一部分为励磁损耗。这种无功损耗占额定容量的百分数，基本上等于空载电流百分数C I ％。

100/00TN S I Q ％＝?兆乏

另一部分为电抗的无功损耗，在变压器额定负荷时，约与短路电压S U %相等，故可用下式计算

2)(100%U TN TD TN s d S S S Q =

? 兆乏 两式中TN S ――变压器的额定容量（兆伏安）；TD S ――变压器的负荷功率（兆

伏安）。

0Q ?与变压负荷大小无关。当有n 台相同的变压器并联运行时，总的无功损

耗T Q ?可写成

+=20)(100%U TN TD TN s T S S S Q n Q ∑?? 兆乏

式中TN S ――一台变压器的额定容量；∑TD S ――n 台变压器的总负荷功率。

作电力系统计算时，也可将变压器的空载损耗和励磁损耗用等值导纳接入变压器等值电路中。接在变压器电源侧的等值导纳为

jB G Y T －＝

电力系统的无功损耗是很大的。由发电厂到用户，中间要经过多级变压，虽然每台变压器的无功损耗只占每台变压器容量的百分之十几，但多级变压器的无功损耗总和就很可观了，约为用户无功负荷的75％。此外，输电线路上的无功损耗约为用户无功负荷的25％。因此需要电力系统供应两倍的用户无功负荷。这么多的无功功率，不可能全部由发电机供应，需在系统的适当地点装设其他无功电源，才能保证系统的无功平衡。

4.电力系统的无功功率源。

电力系统的无功电源包括有：同步发电机，同步调相机和静电电容器等。

4.1 同步发电机

同步发电机除发出有功功率，实现机械能变电能，作为系统的有功功率电源之外，同时又是最基本的无功功率电源。

同步发电机在额定有功功率条件下运行时，所能提供的最大无功功率与发电机的额定功率因数有关。发电机的额定有功功率N P ，额定无功功率N Q ，额定视在功率N S 以及额定功率因数N Cos ?之间有如下的关系：

N N N N N

N N N tg P P S Q ????==cos sin sin ＝

而 N N N N N tg P Q P S 2221＋＝＋＝

同步发电机在一定条件下可能发出的最大视在功率和无功功率都和它的有功功率有关。发电机正常运行时，定子电流和转子电流都不应超过其额定值。图2－54为同步发电机的有功－无功关系曲线，又称为发电机的P －Q 曲线。图中的OA 段表示发电机在额定功率因数及额定电压时的容量N S ，这时有功功率为N P ，无功功率为N Q 。图中的AC 段为受原动机的最大功率及由定子电流不过载条件所决定的最大有功功率，这时其无功出力较额定功率因数下的无功功率要

小，因而转子电流并未达到额定值，发电机

的容量未能得到充分利用。图中的BD 段为

由发电机转子电流不过载条件所决定的最

大无功功率，这时发电机的有功出力将小于

额定值，发电机的实际功率因数将低于额定

功率因数，因而定子电流的去磁分量比在额

定功率因数时要大。为了使转子不致过载，

就得把定子电流降低至额定值以下，这就相

应地减小了发电机的视在功率，使发电机的容量得不到充分利用。只有当发电机运行在图上的AB 段时，才可以在维持视在容量N S 不变的情况下调节P 、Q 值。

4.2 静电电容器及静止补偿器

静电电容器只能向系统供给无功功率，它可以根据需要由许多电容器连结成组。因此，静电电容器的容量可大可小，即可集中使用，又可分散使用，使用起来比较灵活。

静电电容器运行时的功率损耗较小，约为额定容量的0.3~0.5%。静电电容器的无功功率与所在节点的电压平方成正比，即

c

c X Q 2

U = 图7－3 发电机的P －Q

曲线

式中C

X C ω1＝－电容器的容抗；U －电容器所在节点电压。 故当节点电压下降时，它供应给系统的无功功率也将减少。在系统发生故障或其他原因而使电压下降时，其输出的无功功率反而减少，结果将导致电力网电压的继续下降。这是静电电容器的缺点。但是它可以分散装设，就地供应无功功率，减少线路上的功率损耗和电压损耗；在负荷降低时，还可以部分切除电容器组；它本身的功率损耗小，单位容量的投资费用也较小。特别是近年来采用可控硅控制及和可调电抗器并联使用组成静止补偿器，改进了它的调节无功功率的性能。这种静止补偿器可以按负荷变动需要调节无功功率大小及方向，既调整电压又改善系统稳定。

静电电容器和静止补偿器作为系统中的无功补偿设备，一般应优先加以考虑。

5.电力系统调压方式有哪几种。

5.1利用发电机调压

发电机的电压调整是借助

于电压调整器改变励磁机电压

而实现的。改变发电机转子电流

F i ，就可以改变发电机定子的端

电压。图7－5示出发电机调压

系统的原理图。

现在用于同步发电机的励

磁调节设备种类很多，但原理是

相同的。当发电机的端电压由于

外部原因而变化时，通过测量机构及比较机构，可将此电压变量U ?传送至控制机构，迅速改变励磁机的电压及电流，使发电机的电势改变以适应端电压的变化。

除此以外，当发电厂作为电压中枢点进行调压时，要根据负荷点的电压要求来调节发电机的励磁电流F i ，以改变发电机的端电压。近代同步发电机可以在额图7－5

同步发电机调压系统原理图

定电压的％5±范围内运行。这种电压调整是由操作人员发出调整信号，通过放大、控制机构来执行的，这对于由发电机直接供电的小系统，供电线路不长，线路上电压损耗不大（U ?％5≤）的情况是可以的。但对于大系统，特别是线路很长且有多级电压的电力网。单靠发电机调压就不能满足负荷点的电压要求。

图7－6为一多级电压线路，发电机除供电给线路外，还有地方负荷。各级电压和各点在最大负荷与最小负荷时的电压损耗均标示图中。

在最大负荷时，线路末端的

总电压损耗可达35％，最小负

荷时为15％，两种运行方式下，

电压损耗差值为20％。在这种

情况下，仅用发电机调压是满足不了负荷对电压的要求的。因为发电机除照顾远处负荷的电压要求外，还需照顾近处的地方负荷的电压要求，这样，发电机在最大负荷时只能提高电压5％，在最小负荷时，只能降低到额定电压，也就是说，为了照顾地方负荷，发电机电压的调整范围仅有5%。对于远处负荷点的电压变动，只能靠其它调压措施来解决。一般来说，利用发电机调压是最经济的一种调压方式，所以在解决调压问题时，应该充分利用发电机的调压能力。

5.2 改变变压器变比调压

5.2.1 普通双绕组变压器

考虑到利用变压器调节电压的需要，在双绕组变压器高压侧绕组上抽出几个分接头供选择使用。一般容量为6300千伏安以下的变压器，有三个抽头，分别于N N N U 95.0,U ,U 05.1处引出，调压范围为％5±。其中N U 为高压侧额定电压N U 处引出的抽头被称为主抽头。

在8000千伏安以上的变压器，有五个抽头，分别从N N N N N U 95.0U 975.0,U ,U 025.1,U 05.1，处引出，调压范围为％5.22?±。如有特殊需要，制造厂还要提供其他类型的分接头变压器。

图7－6

　多级变压线路的电压损耗

普通变压器只能在停电情况下改变分接头，因此，对每一变压器必须在事前选好一个合适的分接头，这样在运行中出现最大负荷与最小负荷时，电压偏移不致超出允许范围。

6.电力系统中无功功率分布对电压的影响

用变压器变比来调整电压的方法，在电力系统无功电源充足的条件下是有效的。当电力系统无功电源不足时，就不能单靠改变变比来调压，而需要在适当地点对所缺无功功率进行补偿，这样也就改变了电力网中无功功率分布。

在负荷点适当地设置无功补偿容量，可以减少线路上传输的无功功率，降低线路上的功率损耗和电压损耗，从而提高负荷点的电压，改善电力系统的电压水平。合理地在电力系统中分布无功补偿电源，既改善了系统的电压水平，又减少了线路有功损耗。电力系统最优无功分布的目的就是在满足电压水平的条件下，使线路有功损耗为最小。当然，其前提是电力系统的无功功率能够平衡。

为了调整节点电压而设置的无功补偿容量，要和变压器调压结合起来考虑，这样才可以充分发挥变压器的调压作用，同时又充分利用了无功补偿容量。

6.1 考虑调压要求时无功补偿容量的选择

先分析一个简单线路，如图7－8

的简单系统。1U 为线路首端的电压，

2U 为变电所低压母线电压， Z 为包括

变压器阻抗（归算至高压侧）在内的

线路总阻抗。i jQ P ＋为变电所低压母线上的负荷（以上均为有名单位）。

当变电所没有无功补偿时，忽略线路上的充电功率及变压器的空载损耗，1U 可由下式求得

2

21U QX PR U U ′′＋＋＝ 图7－8

　简单系统的无功补偿

2U ′为归算至高压侧的变电所低压母线电压。

当变电所装有无功补偿容量c jQ －时，变电所低压母线的电压已提高为C U 2

则有 C

C C U X Q Q PR U U 221)(′′－＋＋＝ c c 22U U 为′为归算至高压侧的归算值。

在这两种情况下，如保持1U 不变，则有

C

C C X Q Q PR QX PR 2222U )(U U U ′′′′＋＋＝＋＋ 可得）＋－＋＋－＝′′′′′2

2222U U ()U U (QX PR QX PR X V Q C C

C 式中2

2U U ′′QX PR QX PR C ＋与＋的差别很小，如忽略上式中的后一项，则 )U U (U 222′′′－＝C C C X

Q 在已知的条件下，可求出应装设的无功补偿容量C Q 。但22U U ′′、C 与变压器所选择的变比有关。设低压侧母线的额定电压为N 2U ，高压侧的分接头电压为t U ，则变比为N

t K 2U U ＝。 2222)U U U K K

X Q C C C ′－＝ C 2U ′是变电所低压母线要求满足的电压。选择变压器分接头和装设无功补偿的目的就是要满足这一电压水平而又不影响线路首端电压1`U 。2U ′是未装无功补偿

时直接计算出来的变电所低压侧电压（已归算至高压侧）。

6.2 静电电容器补偿无功功率

静电电容器只能发出无功功率提高节点电压，而不能吸收无功功率来降低电压。故在轻负荷时应将其全部或部分切除。在选择电容器时，应分两步来考虑。

第一步 按最小负荷时无补偿情况来选择变压器分接头。如在最小负荷时计算出低压侧归算后的电压m 2U ′，再根据最小负荷时低压侧要求保持的电压Cm 2U ，就可计算高压侧分接头为

cm

N m tm 222U U U U ′= 因而变比为

N

tm K 2U U =＝ 第二步 先按在负荷最大计算变电所未装无功补偿时的低压侧电压M 2U ′（归算后的值）。若最大负荷时低压侧应保持的电压为CM 2U 。则应装的无功补偿容量为

2222)U U (U K K

X Q M CM CM C ′－＝ 如此计算得的电容器容量，是考虑了变压器调压效果的数值，因而是可以使用的。 『例7－2』如图7－9所示简单系统的70＝ X 欧，在最大负荷时变电所低压母线

的电压要求为3.6U 2＝CM 千

伏，最小负荷时要求为

6U 2=′cm 千伏，

变压器低压母线的额定电压6.6U 2＝N 千

图7－9　例7－2

简单系统的无功补偿

伏。若1`U 保持恒定，求负荷端应补偿的同期调相机的容量。

已知最大负荷时计算出的1.101U 2＝M ′千伏

最小负荷时计算出的2.1102=′m U 千伏

解：先选择变压器的分接头。将各已知值代入

)6.0~5.0()1.1013.6(3.6)2.1106(6-=-?-?k k 算得 k=17.54~17.44

10.115~76.1156.6)44.17~54.17(=×=t U

可以选择分接头115.5kV(+5%).这一分接头是符合要求的.

选用115.5kV 时 5.176

.65.115==k kV U cm 9.1046

.65.11562=×=′ kV U CM 2.1106.65.11562=×

=′ 2222)U (k K

U X U Q M CM CM SC ′

=－∑ M V a r 4.145.17)5

.171.1013.6(703.62=?-= 应注意以上各式中的∑X 之值为变电所负荷功率流径各元件电抗的总和.例如图7-10(a)的开式网络,在计算节点5的无功补偿时, ∑X 之值为变压器T-1的电抗,线路电抗21X X 、及变压器T －3的电抗的总和。对（b ）图闭式网络，在计算节点3的无功补偿时，∑X 之值应在不考虑2，4节点的负荷条件下三条线路的并联电抗。

6.3静止补偿器

静止补偿器或称为可控静止无功补偿器，是一种动态无功补偿装置。其特点是将可控的电抗器与静电电容并联使用，电容器可产生无功功率，可控电抗器则可吸收无功功率，可按照负荷变动情况进行调节，因而使母线电压保持稳定。

按照电抗器调节方法的不同，

目前有三种类型的静止补偿器：可

控饱和电抗器型，自饱和电抗器型；

可控硅控制电抗器型（或相角控制

电抗器型）。三种类型原理图示于图

7－11中。

从图中可以看出，三种类型的

静止补偿器均有并联电容C ，它可

以产生固定的无功功率以补偿负荷

的无功功率，与C 串联的电抗器h

L 为高次谐波调谐电感线圈，和电容

器C 组成滤波电路，可以根据需要

滤去5、7、11、13次等高次谐波。 与电容C 并联的电抗器L 是可调节的，根据无功负荷的变化来调节吸收的无功功率。若电容C 产生固定无功功率C Q ，负荷所需的无功功率为D Q ，可调电抗器所吸收的无功功率为L Q 。则系统供给i 节点的无功功率i Q 应满足下式

C Q ＋i Q =

D Q ＋L Q

i Q ＝D Q ＋L Q －C Q

当负荷D Q 变动D Q ?时，将引起

i Q ?=D Q ?+L Q ?－C Q ?

图7－10　复杂电网计算电抗的决定（a ）开式网络；（b

）闭式网络 图7－11

　静止无功补偿器

其中C Q ?＝0。如果保持i Q 不变，则要求

D Q ?＝－L Q ?

即只要调节电抗器L 的无功功率，使之随负荷的变化能作相反方向的变化，就可维持i Q 恒定，因而可维持i U 。

如果电网中无功缺额引起节点的电压下降，也可调节电抗器，使L Q 减少，从而使节点成为无功电源点，以补偿电网中无功缺额，维持节点电压i U 恒定。

静止补偿器也可以作成电容和电抗器均是可调的。

静止补偿器调节无功功率的速度很快，且调节平滑，足以适应动态无功补偿的要求，并能消除高次谐波对负荷的干扰。与同期调相机相比，运行维护简单，功率损耗较小，对不平衡的负荷变动有较高的补偿能力，可以作到分相补偿，对冲击负荷的适应性也较强。国外，七十年代已大量使用，单台容量已超过100兆乏。我国也已试制成功5000千乏的可控饱和电抗器型静止补偿器并已投入运行。可以预见，不久这种补偿装置将在电力系统中得到广泛的应用。

6.4串联电容器

串联电容器主要是用来补偿输电线路电抗、改变线路参数从而起到调压作用的一种装置。例如一条架空输电线路，未设串联电容器时的电压损耗为

111U X Q R P U ＋＝

? 式中R 、X 为线路的阻抗，1

1jQ P ＋为始端功率，1U 为始端电压。

当线路上装设串联电容Xc 时，则有

111)(U X X Q R P U C +=

′? 图7－12

　串联电容补偿

如保持送电线始端电压1U 恒定，经串联电容补偿后，线路末端所需提高的电压值一经确定，即可求得电容器的电抗值

1

1)Q U U U X C ′??－（＝ 有了C X 后，就可求得电容器的容量

C C C X U Q P X I Q 2121212

3＋＝＝ 式中 I 为通过串联电容的最大负荷电流。

串联电容补偿作调压用时，一般用在单端供电的110千伏及以下电压级的分支线上。对于负荷波动大而频繁、功率因数又很低的线路，调压效果较好。但对于负荷功率因数高（95.0cos >?）的线路，串联电容补偿的调压作用就很小，这是由于功率因数愈高，线路电抗对电压损耗的影响愈小的原故。。

电流电压功率之间的关系及公式

电流、电压、功率的关系及公式 1、电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I2乘以R V=IR W=V2/R 电流=电压/电阻 功率=电压*电流*时间 2、电压V（伏特），电阻R（欧姆），电流强度I（安培），功率N（瓦 特）之间的关系是： V=IR， N=IV=I*I*R,或也可变形为:I=V/R,I=N/V等等. 但是必须注意,以上均是在直流(更准确的说,是直流稳态)电路情况下推导出来的!其它情况不适用. 如交流电路,那要对其作补充和修正求电压、电阻、电流与功率的换算关系 电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 还有P=I2R P=IU R=U/I 最好用这两个；

3、如电动机电能转化为热能和机械能： 电流符号: I 符号名称: 安培（安） 单位: A 公式: 电流=电压/电阻 I＝U/R 单位换算: 1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安）1A（安）=1000mA（毫安）=1000000μA（微安） 单相电阻类电功率的计算公式= 电压U*电流I 单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ三相电阻类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I（星形接法） = 3*相电压U*相电I（角形接法）三相电机类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ 星形电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P P=I2R 4、串联电路 P（电功率），U（电压），I（电流），W（电功），R（电阻），T（时

电力系统无功功率平衡与电压调整

电力系统无功功率平衡与电压调整 由于电力系统中节点很多，网络结构复杂，负荷分布不均匀，各节点的负荷变动时，会引起各节点电压的波动。要使各节点电压维持在额定值是不可能的。所以，电力系统调压的任务，就是在满足各负荷正常需求的条件下，使各节点的电压偏移在允许范围之内。 由综合负荷的无功功率一电压静态特性分析可知，负荷的无功功率是随电压的降低而减少的，要想保持负荷端电压水平，就得向负荷供应所需要的无功功率。所以，电力系统的无功功率必须保持平衡，即无功功率电源发出的无功功率要与无功功率负荷和无功功率损耗平衡。这是维持电力系统电压水平的必要条件。 一、无功功率负荷和无功功率损耗 1．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)所吸收的无功功率。一般综合负荷的功率因数为0.6～O.9，其中，较大的数值对应于采用大容量同步电动机的场合。 2．电力系统中的无功损耗 (1)变压器的无功损耗。变压器的无功损耗包括两部分。一部分为励磁损耗，这种无功损耗占额定容量的百分数，基本上等于空载电流百分数0I ％，约为1％～2％。因此励 磁损耗为 0/100Ty TN Q I S V (Mvar)(5-1-1)

另一部分为绕组中的无功损耗。在变压器满载时，基本上等于短路电压k U 的百分值，约 为10％这损耗可用式(6-2)求得 2(%)()100k TN TL Tz TN U S S Q S V (Mvar)(5-1-2) 式中，TN S 为变压器的额定容量(MVA)；TL S 为变压器的负荷功率(MVA)。 由发电厂到用户，中间要经过多级变压，虽然每台变压器的无功损耗只占每台变压器容量的百分之十几，但多级变压器无功损耗的总和可达用户无功负荷的75%～100％左右。 (2)电力线路的无功损耗。电力线路上的无功功率损耗也分为两部分，即并联电纳和串联电抗中的无功功率损耗。并联电纳中的无功损耗又称充电功率，与电力线路电压的平方成正比，呈容性。串联电抗中的无功损耗与负荷电流的平方成正比，呈感性。因此电力线路作为电力系统的一个元件，究竟是消耗容性还是感性无功功率，根据长线路运行分析理论，可作一个大致估计。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 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。大于300km 时，线路为电容性的。 二、系统综合负荷的电压静态特性 电力系统中某额定功率的用电设备实际吸收的有功功率和无功功率的大小是随电力网的电压变化而变的，尤其是无功功率受电压的影响很大。电力系统综合负荷的电压静态

无功、电压与线损之间的关系(精)

无功、电压与线损之间的关系 1、无功与电压的关系 （1）无功不平衡对电压的影响 1）由于无功不平衡会引起电压偏移。根据无功负荷的电压静态特性，当一个地区无功过剩时，电压就会升高；而无功不足时，电压就会降低。 2）由于无功潮流在电网中的流动，产生电压降。无功潮流（负荷）越大，在电网中产生的电压降也越大。 3）无功负荷的变化，会引起电压降的变动。 (2）改善电压对无功的要求： 1）任何时候都应在目标电压下达到无功平衡。这就要求我们要有足够的无功补偿容量，以保证高峰负荷时的无功平衡，同时要有足够的调节能力。 2）实现无功的就地平衡，尽量减少无功在电网中的流动，尤其是远距离的流动，使电网各点电压都在合格范围内。 3）按逆调压的要求实现无功平衡 2、线损与无功的关系 从本质上讲，线损是指发电厂发出来的电能输送到用户，必须经过输电、变电、配电设备，由于这些设备存在阻抗，因此，电能通过时就会产生电能损耗，并以热能的形式散失在周围介质中，这个电能损耗称为线损电量，简称线损。线损电量占供电量的百分比简称线损率。由于电力网中实际存在着大量的无功负荷，如异步电动机、变压器、输电线路的电抗等，这些设备的启动运行，需要系统供给无功功率，这样系统功率因数就会降低，使电网在传输一定有功功率的情况下，电流增大，从而产生有功电能损失，使线损增大。当功率因数为0.7时，无功功率和有功功率基本相当，电网中的可变损耗有一半是无功功率引起的。所以说，加大无功优化工作，实现无功就地平衡，尽量减少无功电流在电网中的流动，对电网降损节能有着重要的意义。

例如:设有一条10千伏线路,其等效电阻R为10欧姆,当其输送的有功功率P为100千瓦,无功功率Q分别为(1)33千乏和(2)100千乏时,所造成的有功损失: 当无功功率为33千乏时 视在功率S=√P2+Q2=√1002+332 =105千伏安 功率因数COS∮=P/S=100\105=0.95 有功功率损失：△P=3I2R=(S2/U2)R=(1052/102)×10＝1.1千瓦 当无功功率为100千乏时 视在功率S=√P2+Q2=√1002+1002 ＝141千伏安 功率因数COS∮=P/S=100\141=0.71 有功功率损失：△P=3I2R=(S2/U2)R=(1412/102)×10＝2千瓦 通过上式可以看出,该线路在输送有功功率不变的情况下,当功率因数由0.7提高到0.95时,线路有功功率损耗由2千瓦降低到1.1千瓦,降幅可达到45% 3、线损与电压的关系： 大家都知道无功平衡情况直接影响电网的电压水平，而电压又影响着电网的负荷损耗和变压器铁损。所以我们说无功通过电压间接影响着线损。 电压对线损的影响是直接的，负荷引起的损耗（线损和变压器铜损）与电压平方成反比，而变压器铁损与电压平方成正比。所以在高峰负荷时，由于负载损耗远远大于变压器铁损，提高电压能够取得明显的降损节电效果；反之，在低谷负荷时，特别是配电网有功负荷不大时，无功负荷随着电压的升高有较大的增加。这就要求我们在调控电压时，在允许的电压偏移范围内，实现高峰负荷时较高电压运行，而低谷负荷时较低电压运行的逆调压，达到电能损耗最小的目的。

无功功率平衡和的电压调整

电力系统的无功功率平衡和电压调整 1.输电线路传输无功功率的电压效应。负荷的无功功率――电压静特性。 2.电力系统的无功功率平衡 3. 电力系统的无功损耗。 4.电力系统的无功功率源。 5.电力系统调压方式有哪几种。 6.电力系统中无功功率分布对电压的影响。

1.输电线路传输无功功率的电压效应。负荷的无功功率――电压静特性。 如图7－1所示的简单输电线路。图中R ＋jX 为线路集中阻抗，输电线的电容不考虑。当线路末端的功率为r r jQ P +,这一功率将在线路上引起电压降。在高压电网中系统节点电压幅值的变化仅与无功功率的变化有关，且一节点的无功功率变化对其本身的电压变化影响最大。 当传输的负荷功率r r jQ P +通过阻抗时要产生电压降，电压降纵分量U ?和 横分量U δ和电压相量s U ,均示于图7－1（b ），我们已知 图7－1 简单输电线路 (a)等值电路；(b)相量图 =+r r r r r r U R Q X P U U X Q R P U －＝δ? 并可以近似地认为线路首端到末端的电压损耗为υ?。 从图7－1(b)，当已知r U ，r P ，r Q ，始端电压s U 可由下式求得（r U 作为参考相量）。

r R r Q X r P j r X r Q R r P r j S r R r Q X r P j r X r Q R r P r j r S U U U )s i n (c o s U U U U U +++=+?+++=++υδδυυδυ? ＝ 电压为110千伏以上的输电线路R<

无功功率与电压调整

第二节无功功率与电压调整 一、电压的作用 电压是衡量电能质量的一个重要标准，电压过高或过低都会对用户造成不良的影响。 比如：电压低的危害： 在电力系统中常见的用电设备为异步电动机，各种电热设备、照明以及家用电器。这些设备 与电压都保持着一定的关系，电动机的转矩是与其端电压的平方成正比，当电压下降时，转 矩也下降，如果电动机所拖的机械负荷的阻力矩(负荷)不变，随着电压的降低，电动机的转差增大，定子电流也随之增大，发热增加，绕组温度增高，加速绝缘老化。当电压再低时，电动机将停转。电压低了，照明灯发光不足，电炉冶炼时间长，降低效率。电压降低，会使网络中的功率损耗和能量损耗将加大，电压过低还可能危及电力系统运行稳定。 电压高的危害： 电压偏高，用电设备的使用寿命将缩短，电压高，加在设备上的电场变的强，使介质中的局 部产生放电，这是电老化。绝缘的老化分为电老化、热老化、环境老化。在超高压网络中还将增加电晕损耗等。 因此电力系统根据电压等级的不同，制定了各类用户的允许电压偏移。 1.35kV及以上用户供电电压正负偏差绝对值之和不超过额定电压的10% 2.10kV用户的电压允许偏差值，为系统额定电压的土7% 3.380V用户的电压允许偏差值，为系统额定电压的土7% 4.220V用户的电压允许偏差值，为系统额定电压的+5%- -10%。 事故后，考虑时间较短，事故又不经常发生，电压偏移容许比正常值再多5%。 二、系统中的无功功率的平衡 电力系统中，各种无功电源发出的无功功率应能满足系统负荷和电网损耗的需求。电力系统 对无功功率的要求是：系统中的无功电源可能发出的无功功率应该大于或至少等于所需要的无功功率和网络的无功损耗，为了保证安全，应有一定的储备。 Q GC-Q LD-Q L=Q res Q G C为系统的无功电源之和；Q L D为系统无功负荷之和；Q L为网络无功损耗之和，这个损耗包含线路电抗的无功损耗，为正，线路的充电功率，为负。一般在110KV 电压等级及以上才计算这部分功率。 三、无功功率的产生和电压的关系 电力系统负荷中，都属于电感性负荷，这不可避免的要消耗无功功率，现在以几个典型 的无功负荷研究无功功率与电压的关系。 1?异步电动机 异步电动机是电力系统中的主要无功负荷，占了比较大的比重。根据异步电动机的等值电路， 列出它所消耗的无功功率为： U 2 2 Q M二Q m I 2X - X m 从以上公式看出， Q m为励磁功率，根据公式看，它同电压平方成正比，但实际上，当电压较高时，由于饱和 影响，励磁电抗X m还将下降。所需的无功更多。Q二为漏抗所需的无功损耗，如果负载功 2R(^S)S二常数，当电压降低时，转差将增大，定子电流随之增大，相应地在漏抗中率不变，则P m = I 的无功损耗也要增大。综合这两部分无功功率的变化特点，可得异步电机的

功率电压电流公式 功率电压电流公式大全

1、欧姆定律： I=U/R U：电压，V； R：电阻，Ω； I：电流，A； 2、全电路欧姆定律： I=E/（R+r） I：电流，A； E：电源电动势，V； r：电源内阻，Ω； R：负载电阻，Ω 3、并联电路，总电流等于各个电阻上电流之和 I=I1+I2+…In 4、串联电路，总电流与各电流相等 I=I1=I2=I3=…=In 5、负载的功率 纯电阻有功功率P=UI → P=I2R（式中2为平方）U：电压，V； I：电流，A； P：有功功率，W； R：电阻 纯电感无功功率 Q=I2*Xl （式中2为平方） Q：无功功率，w； Xl：电感感抗，Ω I：电流，A 纯电容无功功率 Q=I2*Xc （式中2为平方） Q：无功功率，V； Xc：电容容抗，Ω I：电流，A 6、电功（电能） W=UIt W：电功，j； U：电压，V； I：电流，A； t：时间，s 7、交流电路瞬时值与最大 值的关系 I=Imax×sin(ωt+Φ) I：电流，A； Imax：最大电流，A； (ωt+Φ)：相位，其中Φ为 初相。 8、交流电路最大值与在效 值的关系 Imax=2的开平方×I I：电流，A； Imax：最大电流，A； 9、发电机绕组三角形联接 I线=3的开平方×I相 I线：线电流，A； I相：相电流，A； 10、发电机绕组的星形联接 I线=I相 I线：线电流，A； I相：相电流，A； 11、交流电的总功率 P=3的开平方×U线×I线 ×cosΦ P：总功率，w； U线：线电压，V； I线：线电流，A； Φ：初相角 12、变压器工作原理 U1/U2=N1/N2=I2/I1 U1、U2：一次、二次电 压，V； N1、N2：一次、二次线圈 圈数； I2、I1：二次、一次电流， A； 13、电阻、电感串联电路 I=U/Z Z=（R2+XL2）和的开平方 （式中2为平方） Z：总阻抗，Ω； I：电流，A； R：电阻，Ω； XL：感抗，Ω 14、电阻、电感、电容串联 电路 I=U/Z Z=[R2+（XL-Xc）2]和的开 平方（式中2为平方） Z：总阻抗，Ω； I：电流，A； R：电阻，Ω； XL：感抗，Ω； Xc：容抗，Ω

电力系统中无功功率平衡对电压的影响

电力系统中无功功率平衡对电压的影响 *** ******* 摘要：在电力系统中,不可忽视无功功率的平衡对电压的影响,无功功率的增加或减少,均对系统电压产生较大的波动及增加电能损耗,必须调整无功功率的输出,安装无功补偿装置等均可保持无功功率的平衡,以保持电压在正常范围内,同时减少功率损耗。 关键词:电力系统; 无功功率; 系统电压 1系统的无功功率对电压的影响 1.1电力系统中的无功功率电源与无功负荷 在电力系统中,无功功率为电力网络及各种电力设备提供励磁。系统内主要需要感性无功功率，它为变压器和感应电动机提供了励磁电流。无功功率的电源有发电机、高压输电线路、大型同步电动机和补偿装置。其中发电机是最基本的无功功率电源,发电机在额定状态下运行时,可发出的无功功为: Q GN = S GN sinφN = P GN tanφN (1) 式中: S GN , P GN ,φN 分别为发电机的额定视在功率、额定有功功率和额定功率因数角。 电力系统中无功负荷主要为异步电动机,系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定, 它所消耗的无功功率为: Q M = Q m + Qσ= U2 / X m + I2 Xσ(2) 式中:Q m 为励磁功率, X m 为励磁电抗, Qσ为漏抗无功损耗, Xσ为漏电抗,U 为电动机端电压, I 为定电流。 电力系统无功功率的损耗主要有变压器的无功损耗和输电线路的无功损耗。 1. 2无功功率对电压的影响 在电力系统运行中,要求电源的无功出力在任何时刻都同负荷的无功功率和网络无功损耗之和相等,即: Q GC = Q LD – Q L 下面以一发电机经过一段线路向负荷供电来说明无功电源对电压的影响。略去各元件电阻, 用X表示发电机电抗与线路电抗之和, 等值电路如图1所示,并根据等值电路图作出发电机端电压与负荷侧电压关系的相量图2 : 图1 发电机与负荷关系的等值电路图 图2 发电机端电压与负荷电压关系的相量图根据图2 可以确定发电机送到负荷节点的功率为: P = UI co sφ=EU* sinδ/X Q = UI sinφ= EU*cosδ/X-U2/X 当P 为一定时, 得： (3) 当电势E 为一定值时, 根据(3) 式可做出无功功率Q 与电压U 的关系图, 如图3 中的曲线1 :

电力系统无功功率平衡与电压调整

电力系统无功功率平衡与电压调整 由于电力系统中节点很多，网络结构复杂，负荷分布不均匀，各节点的负荷变动时，会引起各节点电压的波动。要使各节点电压维持在额定值是不可能的。所以，电力系统调压的任务，就是在满足各负荷正常需求的条件下，使各节点的电压偏移在允许范围之内。 由综合负荷的无功功率一电压静态特性分析可知，负荷的无功功率是随电压的降低而减少的，要想保持负荷端电压水平，就得向负荷供应所需要的无功功率。所以，电力系统的无功功率必须保持平衡，即无功功率电源发出的无功功率要与无功功率负荷和无功功率损耗平衡。这是维持电力系统电压水平的必要条件。 一、无功功率负荷和无功功率损耗 1．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)所吸收的无功功率。一般综合负荷的功率因数为0.6～O.9，其中，较大的数值对应于采用大容量同步电动机的场合。 2．电力系统中的无功损耗 (1)变压器的无功损耗。变压器的无功损耗包括两部分。一部分为励磁损耗，这种无功损耗占额定容量的百分数，基本上等于空载电流百分数0I ％，约为 1％～2％。因此励磁损耗为 0/100Ty TN Q I S = (Mvar) (5-1-1) 另一部分为绕组中的无功损耗。在变压器满载时，基本上等于短路电压k U 的百分值，约为10％这损耗可用式(6-2)求得 2(%)()100k TN TL Tz TN U S S Q S = (Mvar) (5-1-2) 式中，TN S 为变压器的额定容量(MVA)；TL S 为变压器的负荷功率(MVA)。 由发电厂到用户，中间要经过多级变压，虽然每台变压器的无功损耗只占每台变压器容量的百分之十几，但多级变压器无功损耗的总和可达用户无功负荷的75%～100％左右。 (2)电力线路的无功损耗。电力线路上的无功功率损耗也分为两部分，即并联电纳和串联电抗中的无功功率损耗。并联电纳中的无功损耗又称充电功率，与电力线路电压的平方成正比，呈容性。串联电抗中的无功损耗与负荷电流的平方成正比，呈感性。因此电力线路作为电力系统的一个元件，究竟是消耗容性还是感性无功功率，根据长线路运行分析理论，可作一个大致估计。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 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。大于300km 时，线路为电容性的。 二、系统综合负荷的电压静态特性 电力系统中某额定功率的用电设备实际吸收的有功功率和无功功率的大小是随电力网的电压变化而变的，尤其是无功功率受电压的影响很大。电力系统综

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功率电压电流公式功率电压电流公式大全 1、欧姆定律： I=U/R U：电压，V； R：电阻，Ω； I：电流，A； 2、全电路欧姆定律： I=E/（R+r） I：电流，A； E：电源电动势，V； r：电源内阻，Ω； R：负载电阻，Ω 3、并联电路，总电流等于各个电阻上电流之和 I=I1+I2+…In 4、串联电路，总电流与各电流相等 I=I1=I2=I3=…=In 5、负载的功率 纯电阻有功功率P=UI → P=I2R（式中2为平方） U：电压，V； I：电流，A； P：有功功率，W； R：电阻

纯电感无功功率Q=I2*Xl（式中2为平方）Q：无功功率，w； Xl：电感感抗，Ω I：电流，A 纯电容无功功率Q=I2*Xc（式中2为平方）Q：无功功率，V； Xc：电容容抗，Ω I：电流，A 6、电功（电能） W=UIt W：电功，j； U：电压，V； I：电流，A； t：时间，s 7、交流电路瞬时值与最大值的关系 I=Imax×sin(ωt+Φ) I：电流，A； Imax：最大电流，A； (ωt+Φ)：相位，其中Φ为初相。 8、交流电路最大值与在效值的关系 Imax=2的开平方×I I：电流，A； Imax：最大电流，A； 9、发电机绕组三角形联接

I线=3的开平方×I相 I线：线电流，A； I相：相电流，A； 10、发电机绕组的星形联接 I线=I相 I线：线电流，A； I相：相电流，A； 11、交流电的总功率 P=3的开平方×U线×I线×cosΦ P：总功率，w； U线：线电压，V； I线：线电流，A； Φ：初相角 12、变压器工作原理 U1/U2=N1/N2=I2/I1 U1、U2：一次、二次电压，V； N1、N2：一次、二次线圈圈数； I2、I1：二次、一次电流，A； 13、电阻、电感串联电路 I=U/Z Z=（R2+XL2）和的开平方（式中2为平方） Z：总阻抗，Ω； I：电流，A； R：电阻，Ω； XL：感抗，Ω 14、电阻、电感、电容串联电路 I=U/Z Z=[R2+（XL-Xc）2]和的开平方（式中2为平方）Z：总阻抗，Ω； I：电流，A； R：电阻，Ω； XL：感抗，Ω； Xc：容抗，Ω

无功与调压关系

电 力 系 统 无 功 与 电 压 的 关 系 （一）、前言 电压是衡量系统电能质量的一个重要指标，电力系统的运行电压水平取决于无功功率的平衡。 （二）、无功电源 电力系统的无功电源除了发电机外，还有同步调相机、静电电容器、及静止补偿器，这三种装置又称无功补偿装置。 （1）、发电机 发电机是系统唯一的有功功率电源，同时又是基本的无功功率电源。发电机在额定状态下运行时，可发出无功功率 Q GN = S N SIN （Φ） = P GN tg （Φ） 式中：S N 、P GN 、Q GN 、Φ分别为发电机的额定视在功率、额定有功功率、额定无功功率和额定功率因数角。 下面以一个简单的系统说明发电机（隐极发电机）的无功与系统电压的关系。 图2-1 简单的系统图 图中：?E 为发电机机端的电势，? V 为系统的电压，X 为发电机与系统联系电抗。 P = VIocs(Φ) = δsin X EV Q = VIsin(Φ) = δcos X EV - X V 2 当P 为一定值时，得： Q = 22P X EV -）（ - X V 2

当发电机的电势一定时，Q 同V 的关系如图2-2；是一条向下开口的抛物线。 图2-2 电压与无功的关系 （2）、同步调相机 同步调相机相当于空载运行的同步电动机。在过励磁的运行时，她向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用，能提高系统电压；在欠励磁运行时，她从系统吸收感性无功功率而起无功负荷的作用，可降低系统电压。 （3）、静电电容器 静电电容器可按三角形和星形接法连接在变电所的母线上。她供给的无功功率Q C 值与所在节点的电压V 的平方成正比，即 Q C = C X V 2 （4）、静止补偿器 静止补偿器由静电电容器与电抗器并联组成。电容器可以发无功功率，电抗器可以吸收无功，两者结合起来可以实现无功调节。 （三）、无功负荷 电力系统无功负荷主要有异步电动机、变压器的无功损耗、线路的无功损耗。 （1）、异步电动机 异步电动机在电力系统无功负荷中占的比重很大。系统的无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定。异步电动机的简化等值电路见图3-1，她消耗的无功功率与端电压的关系见图3-2。

电流、电压、功率的关系及公式

电流=电压/电阻 功率=电压*电流*时间 电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I的平方乘以R V=IR 电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I的平方乘以R V=IR W=V的平方除以R 电压V（伏特），电阻R（欧姆），电流强度I（安培），功率N（瓦特）之间的关系是： V=IR，N=IV =I*I*R, 或也可变形为:I=V/R,I=N/V等等.但是必须注意,以上均是在直流(更准确的说,是直流稳态)电路情况下推导出来的!其它情况不适用.如交流电路,那要对其作补充和修正求电压、电阻、电流与功率的换算关系 电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 就记得这一些了，不知还有没有 还有P=I2R P=IU R=U/I 最好用这两个；如电动机电能转化为热能和机械能。电流 符号: I 符号名称: 安培（安） 单位: A 公式: 电流=电压/电阻 I＝U/R 单位换算: 1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安） 1A（安）=1000mA（毫安）=1000000μA（微安）单相电阻类电功率的计算公式= 电压U*电流I

单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ 三相电阻类电功率的计算公式= *线电压U*线电流I （星形接法） = 3*相电压U*相电流I（角形接法） 三相电机类电功率的计算公式= *线电压U*线电流I*功率因数COSΦ（星形电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 就记得这一些了，不知还有没有 还有P=I2R ⑴串联电路 P（电功率）U（电压）I（电流）W（电功）R（电阻）T（时间） 电流处处相等 I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和 U=U1+U2 总电阻等于各电阻之和 R=R1+R2 U1：U2=R1：R2 总电功等于各电功之和 W=W1+W2 W1：W2=R1：R2=U1：U2 P1：P2=R1：R2=U1：U2 总功率等于各功率之和 P=P1+P2 ⑵并联电路 总电流等于各处电流之和 I=I1+I2 各处电压相等 U1=U1=U 总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和R=R1R2÷（R1+R2） 总电功等于各电功之和 W=W1+W2 I1：I2=R2：R1 W1：W2=I1：I2=R2：R1 P1：P2=R2：R1=I1：I2 总功率等于各功率之和 P=P1+P2

电压与无功功率的重要作用

电压与无功功率的重要作用 [摘要] 针对电网的特点，浅谈电力系统电压和无功功率的重要作用及几种控制技术的应用。 [关键词]电压质量无功功率减少损耗 前言 新兴县位于广东省中部偏西、珠江三角洲西北端、云浮市东南部的山区县。全县面积1520.7平方公里。县内有110KV电站3座、35KV电站7座。小火电装机容量为12.7MW、小水电装机容量约为30MW。由于历史原因县网特点是：电网结构不合理、供电可靠性不高；输电线路分支多且长、残旧、多小水电没有装设继电保护装置上网。因此每年电网就会出现这样的情况：枯水期时，电网电压过低；丰水期时，电网电压过高，带有小水电的边远山区有时会出现烧坏电器的现象。针对这些现象我对保证电压质量、提高经济效益、减少电网损耗有一些看法。 1、电压与无功功率的重要作用 电力系统的经济、安全、稳定运行，与控制电压技术及调节无功功率分不开的。电压是电能质量的重要标志。供给用户的电压与额定电压值的偏移不超过规定的数值，是电力系统运行调整的基本任务之一。各种用电设备是按照额定电压来设计制造的，只有在额定电压下运行才能取得最佳的工作效率。电压质量对电力系统本身有影响。当电压

过高时：会对负荷的运行带来不良影响；影响产品的质量和产量，损坏设备；各种电气设备绝缘会损坏，在超高压输电线路中还将增加电晕损耗；甚至会引起电力系统电压崩溃，造成大面积停电。电压降低时：会使电网中的有功功率损耗和能量损耗增加，过低还会危及电力系统运行的稳定性。无论是作为负荷用电设备还是电力系统本身，都要求能在一定的额定电压水平下工作。从技术和经济上综合考虑，规定各类用户的允许电压偏移是完全必要的。我国规定在正常运行情况下各类用户允许电压偏移为： 35KV及以上电压供电的负荷±5％ 10KV及以下电压供电的负荷±7％ 低压照明负荷＋5％－10％ 农村电网（正常）＋7.5％－10％ （事故）＋10％－15％ 电力系统中无功功率平衡是保证电力系统电压质量的基本前提。对于运行中的所有设备，要求系统无功功率电源所发出的无功功率(∑QG)与无功功率负荷(∑QD)及无功功率损耗(∑QL)相平衡，即 ∑QG=∑QD+∑QL 而无功功率电源在电力系统中的合理分布是充分利用无功电源、改善电压质量和减少网络有功损耗的重要条件。无功功率的产生基本上是不消耗能源的，但无功功率沿输电线路上传送却要引起无功功率的损耗和电压的损耗。无功功率电源的最优控制目的在于控制各无功电源之间的分配，合理的配置无功功率补偿设备和容量以改变电力网络中

第六章 电力系统的无功功率和电压调整

1 第六章 电力系统的无功功率和电压调整 6-1 电力系统总无功功率的平衡 一、 无功功率负荷和无功功率损耗 无功负荷：绝大部分是异步电动机 无功损耗：1. 变压器 ；2. 输电线路。 变压器中的无功功率损耗分为两部分，即励磁支路损耗和绕组漏抗中损耗。其中，励磁支路损耗的百分值基本上等于空载电流0I 的百分值，约为%2~%1；绕组漏抗中损耗，在变压器满载时，基本上等于短路电压k U 的百分值，约为%10。因此，对一台变压器或一级变压器的网络而言，变压器中的无功功率损耗并不大，满载时约为它额定容量的百分之十几。但对多级电压网络，变压器中的无功功率损耗就相当可观。 电力线路上的无功功率损耗也分为两部分，即并联导纳和串联电抗中的无功功率损耗。并联电纳中的这种损耗又称充电功率，与线路电压的平方成正比，呈容性。串联电抗中的损耗与负荷电流的平方成正比，呈感性。因此，线路作为电力系统中的一个元件究竟消耗容性或感性无功功率就不能肯定。但可作一大致估计：当通过线路输送的有功功率大于自然功率（所谓自然功率是指负荷阻抗为波阻抗时该负荷所消耗的功率。）时，线路将消耗感性无功功率；当通过线路输送的有功功率小于自然功率时，线路将消耗容性无功功率。 二、电网中的无功电源 1. 发电机 同步发电机既是有功功率电源，又是最基本的无功功率电源。 2．电容器和调相机 并联电容器只能向系统供应感性无功功率。特点有：电容器所供应的感性无功与其端电压的平方成正比，电容器分组投切，非连续可调。 调相机实质上是只能发出无功功率的发电机。 3．静止补偿器和静止调相机 静止补偿器和静止调相机是分别与电容器和调相机相对应而又同属“灵活交流输电系统”范畴的两种无功功率电源。

电流电压功率的关系及公式

电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I的平方乘以R V=IR W=V的平方除以R 电流=电压/电阻 功率=电压*电流*时间 电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I的平方乘以R V=IR 电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I的平方乘以R V=IR W=V的平方除以R 电压V（伏特），电阻R（欧姆），电流强度I（安培），功率N（瓦特）之间的关系是：V=IR，N=IV =I*I*R, 或也可变形为:I=V/R,I=N/V等等.但是必须注意,以上均是在直流(更准确的说,是直流稳态)电路情况下推导出来的!其它情况不适用.如交流电路,那要对其作补充和修正求电压、电阻、电流与功率的换算关系 电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P

就记得这一些了，不知还有没有 还有P=I2R P=IU R=U/I 最好用这两个；如电动机电能转化为热能和机械能。电流 符号: I 符号名称: 安培（安） 单位: A 公式: 电流=电压/电阻I＝U/R 单位换算: 1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安） 1A（安）=1000mA（毫安）=1000000μA（微安）单相电阻类电功率的计算公式= 电压U*电流I 单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ 三相电阻类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I （星形接法） = 3*相电压U*相电流I（角形接法） 三相电机类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ（星形电流= I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 就记得这一些了，不知还有没有 还有P=I2R ⑴串联电路P（电功率）U（电压）I（电流）W（电功）R（电阻）T（时间）电流处处相等I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和U=U1+U2 总电阻等于各电阻之和R=R1+R2

第12章-电力系统的无功功率补偿与电压调整

第12章 电力系统的无功功率平衡及电压调整 上一章我们学习了电力系统正常、稳态运行状况的分析和计算。本章和下一章是上章的继续和发展。因这两章将阐述正常、稳态运行状况的优化和调整，亦即保证正常、稳态运行时的电能质量和经济性问题。 衡量电能质量的指标是频率和电压的偏移。频率偏移以Hz 表示，例如±0.2Hz 。电压偏移以百分数表示，例如±0.5%。衡量运行经济性的主要指标是比耗量和线损率。这些技术经济指标的优劣与系统中有功、无功功率的分配以及频率、电压的调整有关。而这两方面正分别是接下来两章中将讨论的主要容。 本章主要阐述电力系统中无功功率平衡和电力系统的电压调整两个问题。包括图12-1所示容。 图12-1 第12章结构图 Q -V ？ 么 什 为 怎样 调整？ 有 谁有关系？ 有什么关系？

12-1 电力系统的无功功率平衡 电力系统的运行电压水平取决于无功功率的平衡。系统中各种无功电源的无功功率输出（简称无功出力）应能满足系统负荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求，否则电压就会偏离额定值。为此，先对无功负荷、网络损耗和各种无功电源的特点作一些说明，并得到系统无功和电压特性图。 一无功负荷和无功损耗 大多数用电设备都要消耗无功功率。白炽灯和一些电热设备不消耗无功功率；同步电机可以消耗也可以发出无功功率；而用电设备中的异步电动机消耗的无功功率最大。未经补偿的综合负荷的自然功率因数一般为0.6~0.9，低值对应于异步电动机比例较高的负荷。这些在运行中要消耗无功功率的负荷，即为无功负荷。 无功损耗主要是指电力线路上的无功损耗和变压器的无功损耗。 1 无功负荷 异步电动机在电力系统负荷（特别是无功负荷）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，其等值电路如图12-2所示。其中Xσ为定子和转子漏抗，R为转子电阻，X m为励磁电抗，s为转差率。 电动机从电网中吸收的无功功率为：

电流电压电阻功率的关系

电流电压电阻功率的关 系 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

电流、电压、电阻、功率的关系功率（瓦）=电流（安培）x电压（伏特）； 功率=电压*电流 12V*1A=12W 电流=电压/电阻 12V/40Ω= 电压/电流=电阻 功率符号P单位W 电压符号U单位V 电阻符号R单位Ω 电流符号I单位A 关系式 ⑴串联电路 P（电功率）U（电压）I（电流）W（电功）R（电阻）T（时间） 电流处处相等 I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和 U=U1+U2 总电阻等于各电阻之和 R=R1+R2 U1：U2=R1：R2 总电功等于各电功之和 W=W1+W2 W1：W2=R1：R2=U1：U2 P1：P2=R1：R2=U1：U2 总功率等于各功率之和 P=P1+P2 ⑵并联电路 总电流等于各处电流之和 I=I1+I2 各处电压相等 U1=U2=U

总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和 R=（R1R2）/（R1+R2） 总电功等于各电功之和 W=W1+W2 I1：I2=R2：R1 W1：W2=I1：I2=R2：R1 P1：P2=R2：R1=I1：I2 总功率等于各功率之和 P=P1+P2 ⑶同一用电器的电功率 ①额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方 Pe/Ps=(Ue/Us)的平方2．有关电路的公式 ⑴电阻 R ①电阻等于材料密度乘以（长度除以横截面积） R=ρ×（L/S） ②电阻等于电压除以电流 R=U/I ③电阻等于电压平方除以电功率 R=U²/P ⑵电功 W 电功等于电流乘电压乘时间 W=UIT（普式公式） 电功等于电功率乘以时间 W=PT 电功等于电荷乘电压 W=QU 电功等于电流平方乘电阻乘时间 W=I²RT（纯电阻电路） 电功等于电压平方除以电阻再乘以时间 W=U²T/R（同上） ⑶电功率 P ①电功率等于电压乘以电流 P=UI ②电功率等于电流平方乘以电阻 P=I²R（纯电阻电路）

电流电压功率之间的关系及公式(完整资料).doc

【最新整理，下载后即可编辑】 电流、电压、功率的关系及公式 1、电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I2乘以R V=IR W=V2/R 电流=电压/电阻 功率=电压*电流*时间 2、电压V（伏特），电阻R（欧姆），电流强度I（安培），功率N（瓦特） 之间的关系是： V=IR， N=IV=I*I*R,或也可变形为:I=V/R,I=N/V等等. 但是必须注意,以上均是在直流(更准确的说,是直流稳态)电路情况下推导出来的!其它情况不适用. 如交流电路,那要对其作补充和修正求电压、电阻、电流与功率的换算关系 电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 还有P=I2R P=IU R=U/I 最好用这两个； 3、如电动机电能转化为热能和机械能： 电流符号: I 符号名称: 安培（安） 单位: A 公式: 电流=电压/电阻 I＝U/R 单位换算: 1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安） 1A（安）=1000mA（毫安）=1000000μA（微安） 单相电阻类电功率的计算公式= 电压U*电流I

单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ 三相电阻类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I（星形接法） = 3*相电压U*相电I（角形接法）三相电机类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ 星形电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P P=I2R 4、串联电路 P（电功率），U（电压），I（电流），W（电功），R（电阻），T（时间）电流处处相等： I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和： U=U1+U2 总电阻等于各电阻之和： R=R1+R2 U1：U2=R1：R2 总电功等于各电功之和“ W=W1+W2 W1：W2=R1：R2=U1：U2 P1：P2=R1：R2=U1：U2 总功率等于各功率之和： P=P1+P2 5、并联电路 总电流等于各处电流之和： I=I1+I2 各处电压相等： U1=U1=U 总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和：

电压与无功功率的影响

摘要：针对电网的特点，浅谈电力系统电压和无功功率的重要作用及几种控制技术的应用。 关键词：电压质量无功功率减少损耗 1、电压与无功功率的重要作用 电力系统的经济、安全、稳定运行，与控制电压技术及调节无功功率分不开的。电压是电能质量的重要标志。供给用户的电压与额定电压值的偏移不超过规定的数值，是电力系统运行调整的基本任务之一。各种用电设备是按照额定电压来设计制造的，只有在额定电压下运行才能取得最佳的工作效率。电压质量对电力系统本身有影响。当电压过高时：会对负荷的运行带来不良影响；影响产品的质量和产量，损坏设备；各种电气设备绝缘会损坏，在超高压输电线路中还将增加电晕损耗；甚至会引起电力系统电压崩溃，造成大面积停电。电压降低时：会使电网中的有功功率损耗和能量损耗增加，过低还会危及电力系统运行的稳定性。无论是作为负荷用电设备还是电力系统本身，都要求能在一定的额定电压水平下工作。从技术和经济上综合考虑，规定各类用户的允许电压偏移是完全必要的。我国规定在正常运行情况下各类用户允许电压偏移为： 35KV及以上电压供电的负荷±5％ 10KV及以下电压供电的负荷±7％ 低压照明负荷＋5％－10％ 农村电网（正常）＋7.5％－10％ （事故）＋10％－15％ 电力系统中无功功率平衡是保证电力系统电压质量的基本前提。

对于运行中的所有设备，要求系统无功功率电源所发出的无功功率(∑QG)与无功功率负荷(∑QD)及无功功率损耗(∑QL)相平衡，即∑QG=∑QD+∑QL 而无功功率电源在电力系统中的合理分布是充分利用无功电源、改善电压质量和减少网络有功损耗的重要条件。无功功率的产生基本上是不消耗能源的，但无功功率沿输电线路上传送却要引起无功功率的损耗和电压的损耗。无功功率电源的最优控制目的在于控制各无功电源之间的分配，合理的配置无功功率补偿设备和容量以改变电力网络中的无功功率分布，可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善负荷用户的电压质量。 2、电力系统的无功功率电源有： 2.1、同步发电机 同步发电机目前是电力系统唯一的有功功率电源，它又是基本的无功功率电源。它只有在额定电压、额定电流、额定功率因数下运行时，视在功率才能到达额定值，发电机容量才能得到最充分的利用。当电力系统中有一定备用有功电源时，可以将离负荷中心近的发电机低于额定功率因数运行，适当降低有功功率输出而多发一些无功功率，这样有利于提高电力系统电压水平。 2.2、同步调相机及同步电动机 同步调相机是特殊运行状态下的同步电动机，可视为不带有功负荷的同步发电机或是不带机械负荷的同步电动机。因此充分利用用户所拥有的同步电动机的作用，使其过激运行，对提高电力系统的电压