無功負荷

無功負荷

無功負荷是指在電力負載中不作功的部分,只在感性負載中才消耗無功功率,即定子線圈為產生磁場所需要消耗的無功功率。

基本介紹

  • 中文名:無功負荷
  • 外文名:reactive power load
  • 含義:在電力負載中不作功的部分
  • 套用:變壓器、電動機、空調、冰櫃等
簡介,預測方法,

簡介

變壓器、電動機、空調、冰櫃等。所以在發電機輸出有功功率的同時,還需要提供無功功率。無功功率不能滿足電網時,系統的電壓將會下降,為了滿足用戶的需求,所以在變電所里要安裝無功補償器,來保持無功功率的平衡,這樣才能維持電壓水平。
無功(功率)負荷(reactive power load)元件從系統中吸收的感性無功功率。與有功功率同量綱,但為區分起見,用乏,var(無功伏安)表示。電力系統中的元件有很大一部分是根據電磁感應原理工作的,成為電力系統的無功負荷。主要有用電設備吸收的無功功率,變壓器的無功損耗,輸電線的無功損耗,並聯電抗器(感性無功補償設備)所吸收的無功功率及晶閘管換流設備所吸收的無功功率等。這些元件除了從電力系統中吸取(傳輸)有功功率外,還要吸取無功功率。從發電廠到用戶要經過升壓、降壓多個環節,無功消耗相當可觀,約為用戶無功負荷的75%,輸電線上的無功損耗約為用戶無功負荷的25%,因此,電力系統要供應兩倍的用戶無功負荷,一般是用戶有功功率的1.0~1.5 倍。雖然無功負荷本身不作功,只與電源交換能量,但其占用電力系統發電、供電設備容量,造成電力系統設備過載和出力不足,增加電力網在電力專輸過程中的電壓損失和有功功率、無功功率損耗,在嚴重的情況下可能導致設備損壞、系統解列。
用電設備吸收的無功功率 異步電動機吸收的無功功率。其值與是否滿載有關,滿載時功率因數(參見負荷功變率因數)約為0.8~0.9,輕載時更低。同步電動機比異步電動機的功率因數好。一般電力系統內綜合負荷的功率因數約為0.6~0.9。
變壓器的無功損耗 包括激磁損耗和漏抗的無功損耗,激磁損耗占額定容量的百分數基本上等於變壓器空載電流百分數(I0%),而漏抗的無功損耗,在變壓器額定負荷時,約與短路電壓的百分數(Ud%)相等。
輸電線的無功損耗 輸電線中電抗所消耗的無功功率,與輸電線中電流的平方成正比,它比輸電線消耗的有功功率大,特別是大截面的線路尤甚。
並聯電抗器吸收的無功功率 補償裝置過補而設定的並聯電抗器所吸收的無功功率,與端電壓的平方成正比。
晶閘管換流設備吸收的無功功率 主要為直流輸電系統中換流裝置所吸收的無功功率,其大小與直流輸送功率、觸發角(或關斷角)及換相角有關。一般換流裝置中整流器吸收的無功功率約為輸送功率的30% ~50%,逆變器吸收約為占40% ~60% 。
此外,發電機、調相機欠激運行時也吸收無功功率,這時也相當於無功負荷。
無功負荷直接影響電壓水平和功率因數,需要加以控制。

預測方法

相同運行條件下,若電網結構變化不大,線路充電功率基本保持不變,而下層電網的無功需求、主變線路無功損耗、線路無功損耗與有功負荷的關係密切。 經過大量調研統計工作發現,220 k V 地區電網在相同運行方式下無功負荷指標逐年變化很小,基本趨於穩定。 研究的運行方式是指電網的典型運行方式,包括夏大、夏小、冬大、冬小和春節方式。

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