无功补偿与电力系统过电压的关系
浅谈电力系统电压与无功功率补偿技术
文章编号： ０ － １Ｘ ２ １） ００ ０— １ １ ９ ９４ （００ ３— ３ ７０ ０
引言 电力系统 中无功补 偿对 电力系 统的重要 性越 来越受 到重视， 合理地 投停 使 用无 功补 偿设 备， 对调 整 电网 电压、提 高供 电质 量 、 制谐波 干扰 、保证 电网 抑 安全 运行 都有着 十分 重要 的作 用 。 如果 系统 无功 电源 不足， 则会 使 电网 处于低 电压 水平 上的无 功功 率平 衡， 即靠 电压 降低 、 荷吸 收无 功功 率的 减少来 弥补 负 无功 电源 的不足 。 同样， 如果 由于 电网缺乏 调节 手段 或无 功补偿 元件 的不 合 理 运行使 某段 时 间无功功 率过 剩， 会造 成整 个 电网的运 行 电压过 高 。因此， 也 要 维持整个 系统 的电压水 平， 就必 须有足 够 的无 功 电源 来满 足系统 负荷对 无功 功 率 的需 求和 补偿 线 路和 变 压 器 中 的无 功功 率 损耗 。 １无功 功率 补 偿的 作 用 １ 改善 功 率 因数及 相 应地 减 少 电 费 、 根据 国家 水 电部， 价局 颁 布的 “ 率 因数调 整 电费 办法 ”规 定三 种功 物 功 率 因数标 准值 ， 相应 减少 电费 ： （） １ 高压供 电 的用 电单位 ， 率 因数 为 ０ ９以上 。 功 ． （） 压供 电 的用 电单位 ， 率因 数为 ０ ８ ２低 功 ． ５以上 。 （） 压供 电 的农业 用户 ， 率因 数为 ０ ８以上 。 ３低 功 ． ２、 降低 系 统 的能 耗 功 率 因数 的 提高 ， 减 少线 路 损耗 及变 压 器 的铜 耗 。 能 设Ｒ 为线路 电阻， １ △Ｐ 为原 线路损 耗 ， ２ 功率 因数 提高 后线 路损 耗， △Ｐ 为 则线 损减 少 △Ｐ ＝△Ｐ 一Ａ Ｐ ＝ Ｒ Ｉ ２ １ ２ （ ） １ ２ ３ （１— ２） １ 比原来损 失减 少 的百 分数 为 （ ／Ａ Ｐ ） ０ ％ Ｉ （ ２ Ｉ ） ． ０ ％ ２ ＡＰ １ Ｘ１ ０＝ ～ Ｉ／ １２ １０ （） 式 中， Ｉ Ｐ （ ｌ ｏ Ｉ ＝ ／ ３ Ｕ ｃ ｓ巾１ ， ２ Ｐ （ ２ ｏ ） Ｉ ＝ ／ ３ Ｕ ｃ ｓ巾２ 补偿 后 ， ） 由于 功率 因数 提 高， ２Ｕ ， Ｕ ＞ １为分 析方 便， 可认 为 ｕ 一 ｕ ， ２ １则 ０＝ １ （Ｏ １ ｃ ｓ由２ ２ ． ０ ％ ３ ［一 ＣＳ ／ｏ ） ］ １ ０ （） 当功 率因数 从 ０８ ． 提高至 ０ ９ ， 过上 式计 算， 求得有 功损 耗 降低 ２％ ．时 通 可 １
无功补偿工程 (一)
无功补偿工程 (一)无功补偿工程是电力系统的重要组成部分，它能够提高电力系统的稳定性和运行效率，实现无功平衡，保障电力系统的安全运行。
本文将从以下几个方面进行说明。
一、无功补偿的介绍无功补偿是指电力系统中的无功电能在适当的电气设备的作用下，通过高压电网的调节和控制达到一定的平衡状态，从而保证电力系统的正常运行。
无功补偿可以分为静态无功补偿和动态无功补偿，其中静态无功补偿包括电容器补偿和电感器补偿，动态无功补偿包括STATCOM、SVC、TCR等。
二、无功补偿工程的作用1.提高电力系统的稳定性无功补偿能够改善电力系统的动态稳定性，减小电力系统的损耗，提升电力系统的稳态和动态性能。
2.提高电力系统的传输能力无功补偿能够优化电力系统的输电运行方式，提高电力系统的传输能力，从而降低整体输电成本。
3.保障电力系统的安全运行无功补偿能够保护电力系统中的电力设备，防止电力系统在突发事件发生时出现过电压或欠电压的情况，从而保障电力系统的安全运行。
三、无功补偿工程的实现方式电容器补偿和电感器补偿是静态无功补偿常用的实现方式。
电容器补偿是利用电力电容器的电容贡献来平衡电力系统中的无功电能，电感器补偿则是利用电力电感器的自感电抗来平衡电力系统中的无功电能。
动态无功补偿包括STATCOM、SVC、TCR等，这些装置能够根据电力系统的需求实现快速无功补偿和逐渐无功补偿，达到电力系统稳态的要求。
四、无功补偿工程的应用无功补偿工程主要应用于高压变电站、电力电容器、风电场、冶金、矿山、造纸、钢铁等行业。
在高压变电站中，无功补偿能够保证电力系统的稳定运行，提高电力系统的能效；在电力电容器中，无功补偿能够减少电缆中的劣化，延长电力设备的寿命；在风电场中，无功补偿能够改善机组的功率因数，提高电能质量。
结语无功补偿工程在现代电力系统中具有重要的地位和作用，它能够提高电力系统的稳定性和运行效率，保障电力系统的安全运行。
随着技术和经济的进步，无功补偿工程将会在未来得到更广泛的应用和发展。
高压输电系统过电压潜供电流和无功补偿
高压输电系统过电压潜供电流和无功补偿高压输电系统的过电压问题是电力系统中常见的问题之一，过电压会带来许多潜在的危害，如设备的过热、击穿、闪络等，严重影响电力系统的可靠性和安全性。
本文将重点讨论高压输电系统中的过电压潜供电流问题和无功补偿方法。
过电压潜供电流是指当高压输电系统出现过电压时，由于线路及设备的电容性电流响应导致的额外电流。
过电压潜供电流会对电力设备造成损害，例如电力变压器、绝缘子等。
在高压输电系统中，经常会出现各种过电压现象，例如雷击、故障、开关操作等，这些都会导致输电线路和设备的电压突变，从而产生潜供电流。
为了解决过电压潜供电流问题，需要采取一些措施。
可以采用适当的绝缘措施，如增加设备的绝缘等级，保证电气设备能够承受额外的潜供电流。
可以采用过压保护装置，及时检测输电线路和设备的过电压情况，并采取措施进行保护，避免潜供电流对设备造成损坏。
对于容易产生过电压的设备，可以采用隔离开关等装置，将其与输电线路隔离，减少对电力系统的影响。
无功补偿也是解决高压输电系统过电压问题的重要方法之一。
无功补偿主要是通过调节电力系统的无功功率，降低系统的电压水平，减少或消除过电压现象的发生。
无功补偿有静态无功补偿和动态无功补偿两种方式。
常用的无功补偿设备有电容器和电抗器。
在高压输电系统中，可以根据实际的电压和无功功率情况，合理配置无功补偿设备，改善系统的功率因数，减少电压波动，提高电力系统的稳定性。
需要注意的是，在配置无功补偿设备时，应充分考虑电力系统的特点和需求。
应根据实际的无功功率需求，选择适当的容量，以充分发挥无功补偿设备的效果。
还需要进行合理的运行控制，根据电网的负荷情况动态调节无功补偿设备的投入和退出，以保证系统的正常运行和稳定性。
高压输电系统中的过电压潜供电流和无功补偿问题是非常重要的，对电力系统的可靠性和安全性具有重要影响。
通过合理配置无功补偿设备和采取有效的保护措施，可以有效地解决过电压潜供电流问题，提高电力系统的稳定性和可靠性。
关于电力系统电压与无功补偿问题探讨
关于电力系统电压与无功补偿问题探讨电力系统中无功补偿对电力系统的重要性越来越受到重视，合理地投停使用无功补偿设备，对调整电网电压、提高供电质量、抑制谐波干扰、保证电网安全运行都有着十分重要的作用。
如果系统无功电源不足，则会使电网处于低电压水平上的无功功率平衡，即靠电压降低、负荷吸收无功功率的减少来弥补无功电源的不足。
同样，如果由于电网缺乏调节手段或无功补偿元件的不合理运行使某段时间无功功率过剩，也会造成整个电网的运行电压过高。
因此，要维持整个系统的电压水平，就必须有足够的无功电源来满足系统负荷对无功功率的需求和补偿线路和变压器中的无功功率损耗。
一、无功功率就地补偿的概念无功补偿装置的分布，首先要考虑调压的要求，满足电网电压质量指标。
同时，也要避免无功功率在电网内的长距离传输，减少电网的电压损耗和功率损耗。
无功功率补偿的原则是做到无功功率分层分区平衡，就是要做到哪里有无功负荷就在那里安装无功补偿装置。
这既是经济上的需要，也是无功电力特征所必需的，如果不这样做，就达不到最佳补偿的目的，解决不了无功电力就地平衡的问题。
二、无功功率的平衡在电力系统中，频率与有功功率是一对统一体，当有功负荷与有功电源出力相平衡时，频率就正常，达到额定值50Hz，而当有功负荷大于有功出力时，频率就下降，反之，频率就会上升。
电压与无功功率也和频率与有功功率一样，是一对对立的统一体。
当无功负荷与无功出力相平衡时，电压就正常，达到额定值，而当无功负荷大于无功出力时，电压就下降，反之，电压就会上升。
电压与无功功率之间的关系要比频率与有功功率之间的关系复杂得多，大体上有以下几点：2.1在一个并列运行的电力系统中，任何一点的频率都是一样的，而电压与无功电力却不是这样的。
当无功功率平衡时，整个电力系统的电压从整体上看是会正常的，是可以达到额定值的，即便是如此，也是指整体上而已，实际上有些节点处的电压并不一定合格，如果无功不是处于平衡状态时，那么情况就更复杂了，当无功出力大于无功负荷时，电压普遍会高一些，但也会有个别地方可能低一些，反之，也是如此。
电力系统的无功功率和电压控制
若大于，则任何分接头都无法满足要求，需其他调压措施配合
双绕组升压变压器一般按高压侧的电压要求选择分接头
Ut1max
U1max U1max U 2max
Ut2
Ut1
U 2 U2
Ut2
U1 U1 Ut2 U2
Ut1min
U1min U1min Ut 2 U 2min
Ut1
Ut1max
发电机的端电压与发电机的无功功率输出密切相关，增加端电 压的同时也增加无功输出，反之，降低端电压也就减小无功输 出，因此发电机端电压的调节受发电机无功功率极限的限制。 发电机有功出力较小时，无功调节范围会大些，调压能力会强 些。发电机端电压的允许调节范围为0.95~1.05UN，如果端电压 低于0.95UN，输出的最大视在功率要相应减小（小于SN）
仅当系统无功功率电源容量充足时，改变变压器变比调压才有
效。当系统无功不足、电压水平偏低时，应先装设无功功率补偿
设备，使系统无功功率容量有一定的裕度。
例5.1，p191
5.2.5 应用无功功率补偿装置调节电压
常用并联电容器、同步调相机、静止补偿器等并联无功补偿装置
减小线路和变压器输送的无功，从而减小电压损耗、提高电网电
对故障后的非正常运行方式，一般允许电压偏移较正常时大5%
5.2.3 应用发电机调节电压
应用发电机调压不需要另外增加投资。根据励磁电源的不同， 同步发电机励磁系统可分为直流机励磁系统、自励半导体励磁 系统、它励半导体励磁系统 3大类。现代发电机励磁系统都有 自动调节功能，即自动励磁调节器（AER）或自动电压调节器 （AVR），通过改变励磁调节器的电压整定值，自动控制励磁 电流，即发电机空载电势，实现发电机端电压的闭环控制。
电力系统的无功功率和电压调整
P
取决于发电机的视在
功率。以O点为圆心
B
， 以 OB 为 半 径 的 圆
弧S。
T
E qN
(U N xd
)
S
IN
xd
(U N xd
)
F
O'
U
N
U (
N
xd
)
O
Q
I N
图 2-4 隐 极 式 发 电 机 组 运 行 极 限 图
电力系统的无功功率和电压调整
2. 励磁绕组温升约束。取决 于发电机的空载电势。以 O’点为圆心，以O’B为半 径的圆弧F。
❖ 解决问题：无功补偿，无功电源的最优分布
电力系统的无功功率和电压调整
第一节 电力系统中无功功率的平衡
❖ 一、无功功率负荷和无功功率损耗
1.无功功率负荷 2.变压器中的无功功率损耗 3.电力线路上的无功功率损耗
❖ 二、无功功率电源
1.发电机 2.电容器和调相机 3.静止补偿器和静止调相机 4.并联电抗器
将异步电动机同步化运；
电力系统的无功功率和电压调整
第二节 电力系统中无功功率的最优分布
❖ 一、无功功率电源的最优分布 ❖ 二、无功功率负荷的最优补偿
电力系统的无功功率和电压调整
无功功率电源的最优分布
❖ 研究的是：在无功电源总量是定值时，每个 节点安装多少无功电源，使全网的有功损耗 最少？
❖ 等网损微增率准则
电力系统的无功功率和电压调整
无功功率负荷的最优补偿
❖ 如何确定无功补偿容量、补偿设备的分布使 无功补偿获得的收益最大？
❖ 最优网损微增率准则
电力系统的无功功率和电压调整
一、无功功率电源的最优分布
❖ 目标：
电力系统电压及无功补偿
电力系统电压及无功补偿电力系统电压与无功补偿交流电力系统需要电源供给两部分能量，一部分将用于作功而被消耗掉，这部分电能将转换为机械能、光能、热能或化学能，我们称为“有功功率”。
另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用的，对于外部电路它并没有作功，由电能转换为磁能，再由磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗，这部分能量我们称为“无功功率”，无功是相对于有功而言，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转。
2、无功功率按电路的性质有正有负，Q为正值（感性）时表示吸收无功功率，Q为负值(容性)时表示发出无功功率，在感性电路中，电流滞后于电压，f ＞0，Q为正值。
而在容性电路中，电流超前于电压，f < 0，Q为负值。
这就是人们通常称电动机等设备“吸收”无功而电容器发出“无功”的道理。
3、输电线路电压损耗由两部分组成，即有功功率在电阻上的压降和无功功率在电抗上的压降。
一般说来，在超高压电网的线路、变压器的等值电路中，电抗的数值比电阻大得多。
所以无功功率对电压损耗的影响很大，而有功功率对电压损耗的影响则要小得多。
因此，可以得出结论，在电力系统中，无功功率是造成电压损耗的主要因素。
由电压损耗表达式DU = (PR + QX)/U可知，要改变电压损耗有两种办法。
（1）改变元件的电阻；（2）改变元件的电抗，都能起到改变电压损耗的作用。
可采取的一种办法是增大导线截面减小电阻以减小电压损耗，这种办法在负荷功率因数较高、原有导线截面偏小的配电线路中比较有效。
适宜负荷不断增加的农村地区采用。
而电网中用的最多的办法是减少线路中的电抗，在超高压输电线路中广泛采用的分裂导线就可以明显降低线路的电抗。
在我国，220kV线路一般采用二分裂、500kV线路采用四分裂导线。
采用分裂导线，降低线路电抗，不仅仅减少了电压损耗，而且有利于电力系统的稳定性，能提高线路的输电能力。
减小线路电抗的另一种办法是采用串联电容补偿，就是在线路中串联一定数值的电容器，大家知道，同一电流流过串联的电感、电容时，电感电压与电容电压在相位上正好差180串联电容器补偿，现在主要应用于超高压、大容量的输电线路上4、除了用改变电力网参数来减少电压损耗以外，改变电压损耗的另一个重要方面是改变电网元件中传输的功率。
高压输电系统过电压潜供电流和无功补偿
高压输电系统过电压潜供电流和无功补偿高压输电系统是现代电力系统中非常重要的一环，它承担着将发电厂产生的电能，通过变压器升压后输送到各个电力用户的重要任务。
在输电过程中，由于各种原因，会出现过电压和无功功率的问题，这些问题严重影响了电网的稳定性和安全性。
针对高压输电系统过电压潜供电流和无功补偿的问题进行研究和解决具有重要的意义。
我们来看看高压输电系统过电压潜供电流的问题。
过电压是指系统中电压超过额定值的电压现象，其产生原因主要有电网并网运行时的短路、大电眼（或其它负荷）的突然消失以及大负荷突然接入等情况。
过电压会影响高压输电线路的绝缘性能，增加设备的电气应力，导致设备的寿命缩短。
同时过电压还会对系统中的保护装置产生错误动作，使得系统运行不稳定。
而潜供电流是指在绝缘故障时，电系统中并不存在明显跨相故障，但因其它原因（如电压势差、电压梯度等）而使线路上出现的电流。
潜供电流会导致系统的安全运行受到威胁。
针对高压输电系统过电压潜供电流的问题，可以采取一些措施进行防范。
可以采取合理的系统设计措施，如合理地设置在线路的绝缘子串电阻，提高线路的绝缘水平；在系统的运行管理中，需要严格执行各项操作规程，并对系统进行严格的检查和测试，以确保系统的运行安全性。
接下来，我们来谈谈高压输电系统的无功补偿问题。
无功功率是指在电力系统中，电压和电流之间的相位差，是指电力系统的感性或容性负荷。
无功功率过大会导致电网中电压下降，甚至使得设备运行不稳定。
需要对无功功率进行补偿，以维持电网的正常运行。
目前，常见的无功功率补偿装置主要有静态无功功率补偿装置和动态无功功率补偿装置。
静态无功功率补偿装置是通过电容器或电感器与电力系统并联或串联来调整系统的无功功率，它具有快速响应、调节精度高的特点。
而动态无功功率补偿装置则是利用电子器件（如晶闸管或GTO等）来调整电力系统的无功功率，它在响应速度和动态性能上具有优势。
在实际的高压输电系统中，需要根据系统的具体工况和负荷需求来选择合适的无功功率补偿装置，以保障系统的稳定运行。
电网无功补偿和电压调节详解
无功对于电网系统设计来说，肯定是非常非常重要的了，这块其实内容很多，就做一个简单的梳理总结，有一些工程实践中的认识，希望可以互相印证。
无功对应电压，有功对应频率，应该是一个比较普遍大概的认识，当然没错。
所以无功补偿和电压调节是密不可分的，也是调度考核的重要指标。
一、无功补偿概述和原则无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。
比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。
由于它不对外做功，才被称之为“无功”。
电力系统的无功补偿与无功平衡是保证电压质量的基本条件，首先是一些重要原则当然很多是国网的原则，虽说要摆脱国网思路束缚，但是有些好东西还是要保留。
分层分区补偿原则：有鉴于经较大阻抗传输无功功率所产生的很大无功功率损耗和相应的有功功率损耗，电网无功功率的补偿安排宜实行分层分区和就地平衡的原则。
所谓的分层安排，是指作为主要有功功率大容量传输即220--500 kV电网，宜力求保持各电压层间的无功功率平衡，尽可能使这些层间的无功功率串动极小，以减少通过电网变压器传输无功功率时的大量消耗;而所谓分区安排、是指110k V及以下的供电网，宜于实现无功功率的分区和就地平衡。
电压合格标准：500kV母线：正常运行方式时，最高运行电压不得超过系统额定电压的+10%;最低运行电压不应影响电力系统同步稳定、电压稳定、厂用电的正常使用及下一级电压调节。
发电厂和500kV变电所的220kV母线：正常运行方式时，电压允许偏差为系统额定电压0～+10%;事故运行方式时为系统额定电压的的-5%～+10%。
发电厂和220kV变电所的110kV～35kV母线：正常运行方式时，电压允许偏差为相应系统额定电压-3%～+7%;事故后为系统额定电压的的±10%。
无功补偿方式及其过电压的限制
其实 ， 无论 是 晶闸管 还 是 真 空断 路 器 ， 是 受 到 都 相 位角 控制 。研究 发现 ， 作过 电压 的 幅值与 断路 器 操 的投切 相位 角有关 ， 以用 过零 相位 来控 制 高压断 路 可
造成谐 振 ， 大高次谐 波 ， 放 同时使功 率 因数 不会提 高 。
响应 慢 ， 能跟 随 系统无 功 功 率 变化 及 时调 整 ． 造 耐 频 繁操 作 、 弧 室不 需 要 检修 的优 点 ， 且 结 构 简 不 是 灭 并 成 过 补 、 生无 功返 送 的 主要 原 因 ； 流 电抗 器容 量 单 、 发 限 性能稳定 、 成本低 廉 ， 广 阔的应用前 景 。 有 的选择 关 系到对 系统 高次 谐波 分量 的抑 制 ， 系统 的 高 次谐 波须根 据 系统运 行方 式计 算或 现场 实 测 ， 则 易 否
实现 动态无 功补偿 。
缩 短 了用 电设 备 的使 用寿命 。因此 ， 对供 配 电系统 进
在 动态 无功 补偿 中 ， 电容 器开 关 的合理 投切 极 为
行 无 功补 偿 ， 高 功率 因数 ， 其安 全 、 理 、 济 运 重要 ， 提 是 合 经 投切得 不好 会 引起 涌流 冲击 和操作 过 电压 。 电
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
种 感性 负载 的增加 ， 使得 电网配 电系 统 的无功 需求 量 动投切 电容 器组 （ 常用 均 分式 电容 器 ） 以克 服高压 并 ，
增加 ， 功率 因数 降低 。大量 的无 功功 率削 弱 了供配 电 联 电容 器装 置仅 能一 次投 切选 择造 成过 补或 欠补 ． 即
系统 的供 电能 力 ， 响 了供 电质 量 ， 影 增加 了 电能损 耗 ，
无功补偿装置的过电压与过电流保护设计
无功补偿装置的过电压与过电流保护设计无功补偿装置（STATCOM）作为电力系统中的重要组成部分之一，可以有效控制和调节电网中的无功功率，提高电能质量，增强系统的稳定性。
然而，在使用无功补偿装置时，过电压和过电流问题可能会对其运行和安全性产生不利影响。
因此，本文将重点探讨无功补偿装置的过电压与过电流保护设计，以确保其正常运行和长寿命。
1. 过电压保护设计过电压是指系统中电压迅速上升，超过额定值的现象。
过电压会导致设备损坏、绝缘击穿、电弧等不良后果。
因此，对于无功补偿装置的过电压进行保护设计非常重要。
在设计过电压保护装置时，我们可以采用以下方法：1.1. 安装避雷器：在无功补偿装置输入侧和输出侧分别安装避雷器，可以有效地吸收和防止过电压冲击，保护无功补偿装置。
1.2. 设计过电压保护装置：利用过电压保护装置监测电网中的电压，一旦检测到过电压，立即采取措施进行干预，如通过切断电源或引入阻尼电阻等方式，来降低过电压对无功补偿装置的影响。
2. 过电流保护设计过电流是指系统中电流异常增加，超过额定值的现象。
过电流可能会导致设备过热、烧毁、电能损耗等问题，因此对于无功补偿装置的过电流进行保护设计同样非常关键。
在设计过电流保护装置时，我们可以采用以下方法：2.1. 安装过电流保护器：通过在无功补偿装置的输入端和输出端分别安装过电流保护器，及时检测电流异常，并迅速采取措施，如切断电源，以保护设备的正常运行和安全性。
2.2. 采用额定电流保护：在无功补偿装置的设计中，合理确定其额定电流，同时在电路的设计和选材上充分考虑电流的承载能力，以避免过电流问题的发生。
综上所述，无功补偿装置在设计过程中应重点关注过电压与过电流的保护。
通过合理选择和安装避雷器、过电压保护装置和过电流保护器等装置，可以降低过电压和过电流对无功补偿装置的影响，确保其正常运行。
在设计中，还应注意合理选取额定电流和电路的承载能力，并定期检测和维护无功补偿装置，以确保其长寿命和稳定运行。
电网的无功补偿与电压调整
电网的无功补偿与电压调整摘要：目前，随着我国电力企业的快速发展，我国电网的管理也需要进一步的加强，电压是确保电力系统的安全经济运行，电压的合格率是考核电力企业的一个重要标准，无功补偿也是提高电压合格率的一种方式。
为了保证电网的稳定运行，本文就对电网的无功补偿与电压调整措施进行探讨。
关键词：电网；无功补偿；电压；调整近些年来，我国电力行业的规模随着经济的发展不断扩大，当然，科技水平的发展也是电力需求量增加的一大助力，随着电力的广泛应用，电力系统的安全性至关重要，直接影响到人类正常的生产生活，而电力系统的电压是电能质量评价体系的重要指标，由于用电量的不断增加，电力结构和电力负荷都发生了变化，所以，现在对电网电压管理和无功补偿措施进行了深刻的分析及探究。
1 电网无功电压管理过程中的问题1.1 电网无功电压技术问题这种技术问题的出现，主要的原因是无功补偿的容量过小导致的。
通过查看国家制定的《电网系统技术原则》中的一些要求和规定，通常情况下，以220kV为分界点，小于分界点的电压需以0.3倍大小对设备进行无功补偿。
从现在的情况进行分析，发现我国电压整体趋势偏高，只有很少的电容器能被应用，这种情况，不但影响对电压的管理能力，也会对其他高档设备的运行产生阻碍作用。
除此之外，还有一个显而易见的问题存在，就是电容器配置不到位的情况。
究其原因，大多是因为超负荷所引起的，直接影响了我国的电力系统的正常运行。
1.2 对于设备管理责任意识不明对于电网无功电压设备保護[B1]的过程中，往往偏重于对自身的保护，却很少重视数据系统的完善和安全，对于设备装置进行调度的过程中，会常常因为保护不周全，设计方案缺乏合理性能，无法建立整套的电网保护方案。
不仅如此，保护电网和进行调度的员工，往往因为疏忽或者是其他原因，对设备的管理达不到使用标准，一旦出现问题，找不到相关人员进行解决，责任制度模糊；最主要的原因是，调度工作者自身的综合素质和专业技术有待提升，大多数只是按照以往的工作经验进行事故处理，很少进行科学的核查；当然，还有许多问题需要进一步完善和解决，这些原因严重制约了我国电网建设的规范性和真实性，不利于电力事业的持续健康发展。
无功补偿在电力系统中的应用
电力系统Electric System2020年第14期2020 No.14电力系统装备Electric Power System Equipment目前，随着科学技术的快速发展，无功补偿技术迎合科技发展从而产生，将它运用于电力系统补偿中，能够解决电力系统所需无功面临的不足。
电力系统是本身包含一定的无功负载和有功负载，有功负载大多数为纯电阻性负载，而无功负载为电动机、电网中的变压器、线路感抗、串并联电抗器等。
这些无功负载将降低电网的电压，并且使线路传送能量变小，影响电力系统的稳定，在这种情况下，为了提高电网电压，使电力系统的传送容量提高，并使电力系统得以稳定，无功补偿技术应运而生并得以发展提高。
现在的系统电网中，无功补偿无处不在，这就要求把无功补偿技术必要性的运用于电力系统中。
下面进一步对无功补偿技术在电力系统中的应用进行阐述和说明。
1 无功补偿技术在电力系统中应用的目的1.1 减少线路的损耗电力系统在一定距离的输送能量过程中，将产生能量损耗，且损耗随着距离的增大而增加，为了降低系统损耗，有必要将无功补偿技术运用于电力系统中，这样就能够有效的减少输送能量的损耗。
在无功补偿应用过程中，以提高功率因数为目的的情况下，从而利用无功补偿技术避免电力设备在运行时造成的电能损耗增多。
在运用无功补偿的过程中，减少输电线路的消耗，进而优化电力设施输送的自然功率。
1.2 降低电力设施的设计容量无功补偿技术作用下，能够降低电力设施设计容量，如变压器的容量，电缆的截面，电动机容量等，同时电力设施的自身损耗将减小。
从电力设施自身的角度来说，把无功补偿运用其中，能够确保在原始功率不发生改变的条件下，实现对成本的优化。
设备出力达到最优化。
1.3 实现电力系统电压稳定无功补偿技术的应用能够实现对电力系统无功功率的补偿，提升电网运营功率占比。
在整个电力系统下，许多电力设施都含有无功功率。
例如：电动机、变压器、架空线路、串并联电抗器、调相机等设备。
电力系统无功功率以及电压调整
随着科技的进步，电力系统无功功率与电压调整技术也在不断发展。未来技术发展的趋势包括：采用先进的传感 技术和智能算法实现无功功率和电压的快速、准确检测与控制；发展基于电力电子技术的动态无功补偿装置和有 源滤波器；利用大数据和云计算技术实现电网无功功率与电压的优化调度等。
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通过投切无功补偿设备， 如并联电容器、静止无功 补偿器等，来调整系统无 功功率，进而稳定电压。
有载调压
通过调整变压器分接头档 位来改变电压，以满足系 统电压要求。
串联电容器补偿
通过在输电线路中串联电 容器来补偿线路的感抗， 提高线路的电压水平。
电压调整的优化目标与原则
经济性
电压调整应尽量降低系统运行 成本，提高经济效益。
实施效果
无功补偿装置的应用显著减少了该工业园区在生产高峰期的无功功率 消耗，稳定了电压，降低了电能损耗，提高了生产效率。
05 结论与展望
电力系统无功功率与电压调整的重要性和挑战
重要性
电力系统无功功率与电压调整是保障电力系统的稳定运行和电能质量的关键环节。通过合理的无功功 率补偿和电压调整，可以有效降低线路损耗、提高设备利用率、增强系统稳定性，满足用户对电能质 量的需求。
挑战
随着电力系统的规模不断扩大和运行方式的复杂化，无功功率与电压调整面临诸多挑战。例如，无功 功率的合理分布和补偿、电压波动与闪变的抑制、动态无功补偿装置的性能优化等，需要不断研究和 改进。
未来研究方向与技术发展
研究方向
未来电力系统无功功率与电压调整的研究方向将主要集中在以下几个方面：一是无功功率补偿与电压调节的协调 优化；二是智能电网下的无功功率与电压控制策略；三是新能源并网对电力系统无功功率与电压的影响及其应对 措施。
浅谈电力系统的无功功率补偿及对电压控制的影响
浅谈 电力系统的无功功率补偿及对 电压控制 的影响
姜 昌学
国网新疆 电力公 司检修公 司， 新疆 乌鲁木齐 ８ ３ ０ ０ ０ ０
摘 要 ：电压 是 衡 量 电能 质 量 的一 个 重 要 指 标 。 电力 系统 中各 种 用 电设 备 只 有 在 电压 为额 定值 时 才 有 最好 的 经 济 指 标 。但 是在 电力 系统的正常运行 中，负荷和 系统运行 方式是经常 变化的 ，由此 引起 电压 发生相应 变化 ，不可避 免地 出现电压 升高与 降低 。 而 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 则就 会 使 电压 偏 离额 定值 。 关 键 词 ： 电 力景 统 ；无 功 功 率 ： 电压 控 制 中图分 类号 ：１ Ｍ７ １ ４ ＿ ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ０ ０ ２ — １ ３ ８ ８ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ６ ． ０ ０ ８ ９ ． Ｏ １
１ 无 功 功 率 的产 生 和 吸 收
同步 发 电机 可 以 产 生 或 吸 收 无 功 功 率 ，这 取 决 于 其 励 磁 情 况 。当 过 励 时 产 生 无 功 功 率 ， 当欠 励 时 吸 收 无 功 功 率 。 架 空 输 电线 路 产 生或 吸 收 无 功 功 率 取 决 于 负 荷 电流 。当 负荷低于 自然负荷 ，线路产生纯无 功功 率；当高 于 自然负荷 时 ，线 路 吸 收 无 功 功 率 。 地下 电缆 ，由于它们对地 电容较大 ，因此具有较 高的 自 然负荷 。它们通常工作在低于 自然 负荷情形 下，因此在所 有 运 行条件下总产生无功功率 。 变压器不管其负载如何 ，总是 吸收无功功率 。空载时 ， 起 主要作用 的是并联激励 电抗 ；满载时 ，起主要作用 的是 串 联 漏抗 。
静态无功补偿装置(SVC)对电压稳定的影响
静态无功补偿装置(SVC)对电压稳定的影响摘要静止无功补偿装置是近年来发展起来的一种动态无功功率补偿器,它的特点是调节速度高,运行维护工作量少。
主要介绍在静止无功补偿装置(SVC)对电力系统电压稳定的影响方面所做的一些简单研究。
关键词静止无功补偿装置;电力系统;电力系统分析综合程序;电压稳定1概述采用静止补偿装置迅速连续的控制无功功率,是当今电力系统研究中一项热门的技术,而电力系统的电压稳定是电力系统稳定的重要环节,是判断一个系统稳定水平的关键之一。
本文介绍的是利用测试系统对静态无功补偿装置(SVC)对系统电压稳定的影响所做的分析。
电压质量是电能质量的重要指标之一,关系到电网的安全、稳定、优质、经济运行。
电压质量管理是一项政策性、技术性、综合性很强的工作。
它涉及从规划到生产运行的每一个环节。
为保证电网安全、优质、经济、高效运行,电力系统从规划、设计、基建、运行和管理等部门以及广大用户,均须提高认识水平,重视电压质量和无功电源的合理配置,紧密配合。
无功电源的合理配置和潮流电压的优化调节,是保证电网电压质量及降低网损的重要环节。
必须充分认识无功电源合理配置及电压静态、动态调节和优化调节的重要性。
对电网的无功及电压进行合理的灵活的调节是保持电网安全、优质、经济运行的重要方面。
2静态无功补偿装置(SVC)的基本概念静态无功补偿装置(SVC)是一个借助于产生和吸收无功功率来控制无功功率流动的静止的装置,又称为静止补偿器或静止无功补偿器,基本的无功元件是并联电抗器和并联电容器。
电抗器可以是可控硅式和次控制式的,电容器组可以是固定数量的或用可控硅开关分组切换的。
基于这些原则,产生了各种各样的补偿器。
目前经常在工程中使用的静态无功补偿装置的特点是响应快,可靠,运行费用低和灵活。
这些静态无功补偿器大体可分为以下三大类:一类静态无功补偿装置由可控电抗器和固定的电容器组成,他们的运行方式取决于系统电压和补偿器运行范围的相对关系。
无功补偿基本原理及对电网的影响
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又一道计算题
一台异步电动机额定功率为4kW，功率因数为0.8，一台变压器容量为 40kVA，假设这条线路上全是该型号的电动机，若使变压器使用率达到最高，则 需要补偿多少kVar的无功？此时能使多少台电动机正常工作？
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又一道计算题解答
电动机功率因素cosΦ=0.8，额定功率P=4kW，额定无功功率Q=3kVar； 变压器使用率最高，则所有容量全部用来提供有功。 此时能带动的电动机数量n=40/4=10（台） 需要提供的无功功率为Q*n=30kVar
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一道问答题
一台异步电动机额定功率为4kW，功率因数为0.8，一台变压器容量为 40kVA，假设这条线路上全是该型号的电动机，若业主任性，在没有投入任何无 功补偿的情况下，强行开启10台电动机，会出现什么情况？
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无功补偿控制器
后来，人们发明了无功补偿控制器，替代人为的投切。即通过CT感应线路 中的功率因素，自动计算并控制电容器投切。
此时无功补偿由无功补偿控制器+开关+电容器组成。
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交流接触器开关
交流接触器控制投入型补偿装置。由于电容器是电压不能瞬变的器件，因此 电容器投入时会形成很大的涌流，涌流最大时可能超过100倍电容器额定电流。 涌流会对电网产生不利的干扰，也会降低电容器的使用寿命。为了降低涌流，大 部分补偿装置使用电容器投切专用接触器，这种接触器有1组串联限流电阻与主 触头并联的辅助触头，在接触器吸合的过程中，辅助触头首先接通，使电容器通 过限流电阻接入电路进行预充电，然后主触头接通将电容器正常接入电路，通过 这种方式可以将涌流限制在电容器额定电流的20倍以下。
基于电力系统电容器无功补偿与电压调整问题的探讨
基于电力系统电容器无功补偿与电压调整问题的探讨摘要：一般说来，根据当前电压调整的特点来说，系统当中数量十分巨大的节点或者说母线，因为其本身没一个点的电压值都不会出现相同的情况，因此系统的电压和系统本身的无功功率之间有着十分紧密和直接的关系。
因此我们要是想要保证整个线路的每一个节点的电压都可以保证满足使用要求的标准，就要从各种调整的方式上进行下手。
在系统当中，无功功率的自身损耗程度要远远大于对应的有功功率损耗的程度，因此我们不要考虑的事情就是在系统自身的稳定电压前提构建之下怎么样去构建和安排无功功率的补偿措施方式，同时还要对无功功率电源的位置进行设置。
这两点同时也是电力部门的最为基本的任务。
关键词：电力系统；电容器；无功补偿；电压调节；分析1导言变电站并联电容器可以对电网的无功功率进行集中补偿。
通过对无功功率的合理补偿，从而达到调节电压、使系统经济和稳定运行。
但在实际运行中，往往由于设计原因，无功负荷的分布不可预见性等因素导致变电站母线并联电容器不能合理的补偿无功和调节电压。
2无功功率的平衡探讨2.1无功平衡关系探索所谓的无功平衡达成的条件，就是要让整个系统的无功电源所发出的无功和当前系统的无功负荷以及相互对应的网络无功损耗保持一种平衡的态势这种店员供给所产生的无功主要可以分成两个部分，首先就是通过发电机的供给所产生的无功，以及通过补偿设备的供给所产生的无功。
除此之外，无功平衡当中还会产生无功功率损耗。
2.2电力系统的无功电源整个电力系统当中的无功电源，除了可以同步电机以外，还包括其他的一些方面，比如静电的电容器、静电的无功补偿器或者是静电的无功发生器等一系列设备。
这些设备作为无功电源当中的一部分，承担着电力系统体系当中的无功补偿重任。
2.3电力系统的无功负荷电力系统体系当中进行无功负荷的主要设备就是异步电动机。
这种点击的相对功率因数很小，在整个电网的负荷当中，异步电动机的相对所占有比重十分大。
3电容器无功补偿的方法以及特点首先是低压个别补偿。
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无功补偿与电力系统过电压的关系无功补偿是电力系统中一个重要的概念，它与电力系统中的过电压
问题密切相关。
本文将介绍无功补偿的概念和作用，并探讨无功补偿
与电力系统过电压之间的关系。
一、无功补偿的概念和作用
无功补偿是指在电力系统中使用电容器或电感器等装置来产生无功
电流，从而改善功率因数的一种措施。
在电力系统中，无功电流与有
功电流同时存在，其作用是维持电力系统的稳定运行，提高电能利用
率和线路传输能力。
无功补偿的主要作用有三个方面：
1. 改善功率因数：功率因数是指有功功率与视在功率的比值，是衡
量电力系统电能利用率和电能质量的一个重要指标。
功率因数低会导
致电线电压降低、电力系统线路传输能力减小，甚至引发过电压问题。
通过无功补偿，可以减小无功功率，提高功率因数，从而改善电能利
用效率。
2. 校正电压：电力系统中，电压的稳定性对电器设备的正常运行至
关重要。
无功补偿装置可以通过调节无功功率的大小来维持电力系统
的电压稳定，防止电压的波动或过低引发电器设备的故障。
3. 降低线路损耗：电力系统中，存在着导线的电阻和电抗，导线上
的电流流过导线时会产生一定的损耗。
无功补偿可以减小导线上流动
的无功电流，从而降低导线损耗，提高电力系统的传输能力。
二、尽管无功补偿在电力系统中具有重要作用，但过量的无功补偿也会带来过电压问题。
在电力系统中，无功补偿装置会产生电容电流或电感电流，这些电流会与设备本身的电阻电流叠加，导致电流变大，从而引起过电压现象。
过电压会对电力设备造成损坏，甚至导致系统的短路事故。
因此，在实际应用中，无功补偿装置需要根据电力系统的需求进行合理配置，以避免过电压问题。
合理的无功补偿装置能够确保电力系统的稳定运行，提高电能利用率，同时避免过电压风险。
三、无功补偿与过电压问题的解决方案
为了解决无功补偿引起的过电压问题，可以采取以下几种措施：
1. 使用适当的无功补偿设备：在设计和选择无功补偿装置时，应该根据电力系统的实际需求进行合理配置，避免因过量的无功补偿产生过电压。
具体的容量和参数应该根据电力系统的负荷特性、传输距离和电源电压等因素进行计算和选择。
2. 配置过压保护装置：在电力系统中，可以配置过压保护装置，当检测到电力系统中产生过压时，能够及时切断电源，防止过电压对设备的损坏。
3. 系统运行监测和调试：定期对电力系统进行监测和调试，确保无功补偿装置的正常运行和系统的稳定性。
可以通过实时监测和记录数据，及时发现并解决过电压问题。
在实际应用中，无功补偿与电力系统过电压问题密切相关。
正确配置和使用无功补偿装置，加强系统监测和调试，能够提高电能利用率和电力系统的稳定性，同时避免过电压对设备的损坏。
总结：
无功补偿在电力系统中具有重要作用，能够改善功率因数、校正电压和降低线路损耗。
然而，过量的无功补偿也可能导致过电压问题。
因此，在使用无功补偿装置时，必须合理配置和选择设备，同时加强系统监测和调试，以确保电力系统的稳定运行，提高电能利用率，同时防止过电压对设备的损坏。