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爱彩乐专家荐号:無功損耗在電網中的分布

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電力系統由輸配電線路、升降壓變壓器、配電變壓器、用戶電力負荷等各個功能環節所組成。
電能在電壓的作用下,以電流的形式在電力系統的各個功能環節中流動,為用戶提供期望的能量,同時也存在著不可忽視的能量損耗。特別是系統中無功功率負荷和無功功率網損,在電網中幾乎無處不在,不但造成大量能源的浪費,同時也嚴重地影響了電能的質量。
電力系統的無功補償與無功平衡,是保證電壓質量的基本條件。有效的電壓控制和合理的無功補償,不僅能保證電壓質量,而且提高了電力系統運行的穩定性和安全性,充分發揮了經濟效益。
無功損耗在電網中的分布如下:
1.     用戶端的無功損耗
    用戶端的用電設備,基本上以感性負荷為主,其無功損耗主要由勵磁損耗和漏磁損耗所構成,其功率因數約為0.6~0.9之間。由此可推出,用戶端負荷的功率因數角約在53°~26°之間,根據功率三角形,功率因數角的正切值tgφ≈1.33~0.49,也就是說,用戶端的無功功率需求是有功功率需求的0.49~1.33倍??杉?,用戶端無功負荷之大,是不可忽視的。
2.    變壓器的無功損耗
變壓器的無功損耗同樣由勵磁損耗和漏磁損耗構成,根據運行狀態,可分為空載和負載兩種狀態。
變壓器空載無功損耗≈3%Sn;有(滿)載運行時,變壓器的無功損耗=變壓器空載無功損耗(約3%Sn)+漏磁無功損耗增量(約3%Sn)+向用戶端輸出的無功功率。如果從電源到用戶需要經過好幾級變壓,則變壓器的無功損耗就是一個很大的數字。
3.    輸配電線路的無功損耗
電力線路上的無功損耗,主要體現在串聯電抗上的感性無功損耗和并聯電納上的容性充電損耗。線路電抗上的感性無功損耗與電流的平方成正比、與電壓的平方成反比:
Q L =(P 2+Q 2)X L / U 2
可見,負荷功率(有功+無功)越大,線路上的無功損耗越大;線路電壓越低,無功損耗越大。
一般35kV及以下線路的充電無功損耗很小,線路無功損耗主要表現為感性的。
所以,在35kV及以下電網上進行無功補償,特別是在10kV電網上進行分組動態無功補償,對降低線路損耗、穩定電網電壓,將取得明顯的效果。
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