无功负荷

归属: 电力负荷

无功负荷是指在电力负载中不作功的部分,只在感性负载中才消耗无功功率,即定子线圈为产生磁场所需要消耗的无功功率。

简介

变压器、电动机、空调、冰箱等。所以在发电机输出有功功率的同时,还需要提供无功功率。无功功率不能满足电网时,系统的电压将会下降,为了满足用户的需求,所以在变电所里要安装无功补偿器,来保持无功功率的平衡,这样才能维持电压水平。

无功(功率)负荷(reactive power load)元件从系统中吸收的感性无功功率。与有功功率同量纲,但为区分起见,用乏,var(无功伏安)表示。电力系统中的元件有很大一部分是根据电磁感应原理工作的,成为电力系统的无功负荷。主要有用电设备吸收的无功功率,变压器的无功损耗,输电线的无功损耗,并联电抗器(感性无功补偿设备)所吸收的无功功率及晶闸管换流设备所吸收的无功功率等。这些元件除了从电力系统中吸取(传输)有功功率外,还要吸取无功功率。从发电厂到用户要经过升压、降压多个环节,无功消耗相当可观,约为用户无功负荷的75%,输电线上的无功损耗约为用户无功负荷的25%,因此,电力系统要供应两倍的用户无功负荷,一般是用户有功功率的1.0~1.5 倍。虽然无功负荷本身不作功,只与电源交换能量,但其占用电力系统发电、供电设备容量,造成电力系统设备过载和出力不足,增加电力网在电力专输过程中的电压损失和有功功率、无功功率损耗,在严重的情况下可能导致设备损坏、系统解列。

用电设备吸收的无功功率 异步电动机吸收的无功功率。其值与是否满载有关,满载时功率因数(参见负荷功变率因数)约为0.8~0.9,轻载时更低。同步电动机比异步电动机的功率因数好。一般电力系统内综合负荷的功率因数约为0.6~0.9。

  • 变压器的无功损耗:包括激磁损耗和漏抗的无功损耗,激磁损耗占额定容量的百分数基本上等于变压器空载电流百分数(I0%),而漏抗的无功损耗,在变压器额定负荷时,约与短路电压的百分数(Ud%)相等。
  • 输电线的无功损耗:输电线中电抗所消耗的无功功率,与输电线中电流的平方成正比,它比输电线消耗的有功功率大,特别是大截面的线路尤甚。
  • 并联电抗器吸收的无功功率:补偿装置过补而设置的并联电抗器所吸收的无功功率,与端电压的平方成正比。
  • 晶闸管换流设备吸收的无功功率:主要为直流输电系统中换流装置所吸收的无功功率,其大小与直流输送功率、触发角(或关断角)及换相角有关。一般换流装置中整流器吸收的无功功率约为输送功率的30% ~50%,逆变器吸收约为占40% ~60% 。

此外,发电机、调相机欠激运行时也吸收无功功率,这时也相当于无功负荷。无功负荷直接影响电压水平和功率因数,需要加以控制。

预测方法

相同运行条件下,若电网结构变化不大,线路充电功率基本保持不变,而下层电网的无功需求、主变线路无功损耗、线路无功损耗与有功负荷的关系密切。 经过大量调研统计工作发现,220 k V 地区电网在相同运行方式下无功负荷指标逐年变化很小,基本趋于稳定。 研究的运行方式是指电网的典型运行方式,包括夏大、夏小、冬大、冬小和春节方式。

目录
1.
简介
2.
预测方法
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