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电压与无功的关系

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2009-8-5 05:41      
       电压是电力系统电能质量的重要指标之一，而系统的无功平衡是保证电压质量的重要条件；系统中无功电源出力应满足系统所有负荷和网络损耗的需求，否则电压就会偏离额定值。当电压偏低时，系统中的功率损耗和能量损耗加大，电压过低时，还可能危及系统运行的稳定性，甚至引起电压崩溃；而电压过高时，各种电气设备的绝缘可能受到损害，通过合理无功补偿设备就能使我们的电能质量得到保证，达到稳定运行的标准和满足用户的要求。
      在电力系统运行中，电源的无功在任何时刻应同负荷的无功功率和网络的无功损耗之和（及总的无功负载）相等，也就是说无论何时电网中的无功总是平衡的，问题在于无功的这种平衡是在什么样的电压水平下实现的。
      系统总的无功电源包括发电机的无功功率和各种无功补偿设备的无功功率，无功电源与电压的关系曲线如上图所示，1，3是系统（无功电源）的无功电压曲线，2，4是负荷的无功电压曲线。
　　如果此时系统的无功功率是平衡的，那么曲线1与曲线2的交点a，即为额定电压下的无功平衡点，对应的电压就是额定电压Ue。当负荷无功增加时，负荷的无功——电压特性如曲线4，如果此时系统的无功没有相应的增加，电源的电压——无功特性曲线仍为曲线1，这时曲线1与曲线4的交点c就代表了新的无功平衡点，并由此决定了负荷电压为Ua，显然 Ua＜Ue，这说明负荷无功增加后，系统的无功总电源已不能满足在额定电压Ue下无功平衡的需要，因此，只好降低电压运行，以取得在较低电压Ua下的无功功率平衡。如果此时系统内发电机又无充足的无功备用，我们只有通过投入无功补偿电容器，使系统的无功——电压特性曲线上移到接近曲线3，从而使曲线3与曲线4的交点b所确定的电压接近额定电压Ue。
       所以，投切无功补偿装置可以补偿系统无功、提高和稳定系统电压。
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