4.4無功功率平衡和電壓調整

4.1了解無功功率平衡的概念及無功功率平衡的基本要求4.2了解系統中各無功電源的調節特性4.3了解利用電容器進行補償調壓的原理與方法4.4了解變壓器分接頭進行調壓時，分接頭的選擇計算4.4.1無功功率平衡

1.無功功率平衡電力系統中無功電源所發出的無功功率應與系統中的無功負荷及無功損耗相平衡，同時還應有一定的無功功率備用電源。2.無功電源

電力系統的無功電源包括同步發電機、調相機、電容器、靜止無功補償器等。3.無功負荷電力系統的無功負荷指的是用電設備所吸收的無功功率，以異步電動機需用的無功功率占的比重最大，一般綜合負荷的功率因數為0.6～0.9。

4.4.1無功功率平衡4.無功功率損耗電力系統的無功功率損耗由兩部分組成：電力系統中的線路無功損耗和變壓器中的無功損耗。線路電抗中的無功損耗與線路電流的平方成正比，線路電納中的無功功率是容性的，又稱為充電功率，也可把它看成是無功電源。變壓器的無功損耗包括勵磁無功損耗和電抗中的無功損耗兩部分。

4.4.1無功功率平衡5.對負荷功率因數的要求一般高壓供電的負荷功率因數應在0.9以上；低壓供電負荷的功率因數應在0.85以上。無功的備用容量一般取最大無功功率負荷的7％～8％。4.4.2無功電源

1．發電機同步發電機不僅是電力系統的有功電源，而且是電力系統的主要的無功電源。它發出的功率是可以調節的。

4.4.2無功電源2．同步調相機同步調相機是專門設計的無功功率發電機。可以過勵磁運行，也可以欠勵磁運行，運行狀態根據系統的要求來調節。過勵磁運行時，向系統輸送無功功率；欠勵磁運行時，從系統吸取無功功率。所以改變調相機的勵磁可以平滑地改變無功功率的大小和方向。調相機在欠勵磁運行時的容量是過勵磁運行時容量的50％～65％。它一般裝在接近負荷中心處，以減少傳輸無功功率引起的電能損耗和電壓損耗。4.4.2無功電源3．靜止無功補償器靜止無功補償器是由可控硅控制的可調電抗器與電容器并聯組成的新型無功補償裝置，具有極好的調節性能，能快速跟蹤負荷的變動，改變無功功率的大小，能根據需要改變無功功率的方向，響應速度快，不僅可以作為一般的無功補償裝置，而且是唯一能用于沖擊性負荷的無功補償裝置。

4.4.3靜電電容器補償

1．補償調壓原理采用靜電電容器補償，當將電容器與感性負載（用電設備）并聯后，電感性負載的功率因數仍然不變，但和的相位差減小（），補償后的功率因數比補償前的功率因數提高（即）。靜電電容器進行無功功率補償改善的是包括電容器在內的整個線路的功率因數。

4.4.3靜電電容器補償2．補償方式采用靜電電容器作無功補償裝置時，可以采用就地補償和集中補償的補償方式。就地補償是低壓部分的無功負荷由低壓電容器補償，高壓部分由高壓電容器補償。容量較大、負荷集中且經常使用的用電設備的無功負荷宜單獨就地補償。集中補償的電容器組宜在變電所內集中補償。居住區的無功負荷宜在小區變電所低壓側集中補償。

4.4.4變壓器分接頭調壓

1．變壓器的分接頭的確定雙繞組變壓器的高壓側繞組和三繞組變壓器的高、中壓側繞組都設有幾個分接頭供選擇使用。容量在6300kVA以下的變壓器一般設有三個分接頭，即1.05、、0.95，調節范圍為±5％。容量在8000kVA以上的變壓器有五個分接頭，分別在1.05、1.025、、0.975、0.95幾處引出。調壓范圍為±2×2.5％。

4.4.4變壓壓器分接頭頭調壓2.降壓變變壓器分接接頭的選擇擇計算（1）最大大負荷時，，變壓器分分接頭電壓壓（4-4-3）式中———最大負負荷時，變壓器電壓壓損耗；——變壓器器低壓側的的額定電壓壓；——變壓器器在最大負負荷時，應應選擇的高高壓側分接頭電電壓；、——變壓壓器器在在最最大大負負荷荷時時，高高、、低壓壓側側的電電壓壓。4.4.4變變壓壓器器分分接接頭頭調調壓壓（2））最最小小負負荷荷時時，，變變壓壓器器分分接接頭頭電電壓壓上式式中中各各符符號號分分別別與與最最小小負負荷荷相相對對應應。。（3））正常常運運行行時時變變壓壓器器分分接接頭頭，，取取兩兩者者的的平平均均值值：：根據據計計算算出出的的選選擇擇一一個個接接近近的的分分接接頭頭，，然然后后校校驗驗所所選選的的分分接接頭頭是是否否能能使使低低壓壓母母線線電電壓壓的的要要求求得得到到滿滿足足。。4.4.4變變壓壓器器分分接接頭頭調調壓壓3.升升壓壓變變壓壓器器分分接接頭頭的的選選擇擇計計算算4.4.4變變壓壓器器分分接接頭頭調調壓壓4．．有有載載調調壓壓變變壓壓器器有載載調調壓壓變變壓壓器器的的高高壓壓側側有有可可以以調調節節分分接接頭頭的的調調壓壓繞繞組組，，能能在在帶帶有有負負荷荷的的情情況況下下改改變變分分接接頭頭，，調調壓壓范范圍圍也也比比較較大大，，一一般般在在15％％以以上上。。目前前我我國國110kV電壓壓級級的的有有載載調調壓壓變變壓壓器器的的調調壓壓范范圍圍為為±±3××2.5％％，，有有七七個個分分接接頭頭。。220kV電壓壓級級的的有有載載調調壓壓變變壓壓器器的的調調壓壓范范圍圍為為±±4××2.5％％，，有有九九個個分分接接頭頭。。對于于特特殊殊要要求求的的有有載載調調壓壓變變壓壓器器還還可可有有更更多多的的分分接接頭頭。。4.4.4變變壓壓器器分分接接頭頭調調壓壓有載載調調壓壓變變壓壓器器通通常常有有兩兩種種形形式式，，一一種種是是本本身身有有調調壓壓繞繞組組，，一一種種是是帶帶有有附附加加調調壓壓器器的的加