電力系統電壓特性

電力系統電壓特性是指電力系統電壓與系統功率間的相互關係。電力系統電壓特性的最大特點是系統的各點電壓各有其特定的數值。這些數值決定於該點的電源電壓與通過該點的有功及無功功率數值，以通過無功功率的大小對電壓值的影響最大。

基本介紹

• 中文名：電力系統電壓特性
• 外文名：Power system voltage characteristics
• 學科：電力工程
• 領域：能源
• 定義：電力系統電壓與系統功率間的關係
• 特點：系統的各點電壓各有其特定的數值

簡介

在電力由發電廠送到用戶的路程中，經過了輸、配電線路和各級變壓器，這些設備都具有相對很大的電抗和相對較小的電阻(即電聯阻抗接近於純電感性)，當通過與母線電壓相位相差90°的無功電流時。將在這些設備的電抗上產生與供電母線電壓同相位的電壓降落，而直接使受電側電壓下降;而當通過與母線電壓同相位的有功電流，在電抗上產生的電壓降將與電原電壓差90°。因而對受電側電壓的絕對值影響顯著地較小。因此，在實際的電力系統運行中，應當儘可能避免經高電抗設備(例如長距離的輸電線路，傳送有功功率的變壓器)傳送無功功率。

無功負荷電壓特性

無功負荷包括電力網中變壓器與輸電線路消耗的無功功率和用戶中各種用電設備消耗的無功功率。其中主要消耗者是用電設備中大量的異步電動機，它對電力系統的無功負荷電壓特性起決定作用。

無功電源電壓特性

調相機、發電機、靜電電容器、靜止補償器等都是無功電源設備。裝在負荷中心附近的調相機在電力系統需要無功功率時，可以過勵磁運行。向系統抬送無功功率。當系統無功功率過剩時，它可以欠勵磁運行，系統吸收大約相當於其規定容量50%-65%的無功功率，故具有良好的調壓作用。發電機增減其無功出力可使電壓升高或降低，但發電機主要是發出有功功率，且現代電力系統發電機多遠離負荷，一般用發電機所發無功出力補償輸電線路損耗(重負荷時)或吸收線路多餘的無功功率(輕負荷時)。靜電電容器送到系統中的無功功率與其端電壓的平方成正比，當系統電壓下降時，其無功功率大量下降，使系統無功電漂反而減少，對系統的電壓穩定是不利的。各種類型的靜止補償器均有使其端電壓維持恆定的特性，在需要緊急提供高速回響的無功功率情況下，在一定範圍內能按系統需要送出或吸收無功功率。

電力系統無功功率平衡

在系統運行中.按分層分區並有備用的原則，使無功功率達到平衡。分層是按電壓等級分層.通過補償使不同電壓等級電力網之間的無功潮流為零或儘可能減小。分區是按地區補償，使本地區內的無功功率自行平衡，免除經過輸電線路輸送無功功率，以維持系統穩定和電壓質量系統中必須有一定數量的無功備用容量，特別是在受電地區更為必要。無功備用容量是防止在大容量補償設備、發電機組或輸電線路發生事故後，系統由於缺少無功而失去穩定。系統內在必要的地區，如受電地區。應裝設一定容t的按電壓降低自動減負荷裝里和編排事故拉閘序位，以防止發生電壓崩潰事故。

無功負荷與電壓的調節

在分區平衡的基礎上，補償容量須具有調節能力，以適應負荷變化和保持電壓質量的要求。裝設有載調壓變壓器，可以保持負荷點的正常供電電壓，但必須有充足的無功就地補償容量.此點是防止電力系統發生電壓崩潰應注意的一個重要問題。對軋鋼等大容最衝擊負荷，採用靜止補償器補償，可以平復電壓閃變。

對高電壓長距離大容量輸電線路的無功補償

線上路兩側均應配置相應的無功功率吸收及補償設備。目的是防止電壓過高或太低，並提高線路的物送容量。如果一側接發電廠，則應充分利用發電機組的無功功率補償及進相運行能力。為防止電壓過高，線路應實現並聯電抗器補償。對高電壓長距離輸電線路採用串聯電容器補償時，其主要目的是用以提高線路的輸送能力。改善線路的穩定性能。

對城市中較多的電力電纜線路多用並聯電抗器補償，以防止因電纜線路失去負荷後的充電功率而產生高電壓。