无功补偿在设计实践中的运用

1、无功补偿在设计实践中的运用无功补偿在设计实践中的运用摘要：本文结合当前人们关注的电网无功补偿问题， 重点分析、比较了配电网常用无功补偿方案特点，对于电 容补偿的投切方式进行了详细的比较。并通过对无功补偿 应用技术的分析，提出了配电网无功补偿工程应注意问题 和相关建议改善功率因数及相应地减少电费根据国家水电部，物价局颁布的“功率因数调整电费 办法”规定三种功率因数标准值，相应减少电费：(1) 高压供电的用电单位，功率因数为以上。(2) 低压供电的用电单位，功率因数为以上。(3) 低压供电的农业用户，功率因数为以上。根据“办法”，补偿后的功率因数以分别不超出、为 宜，因为超过此值，电费并没有减少，

2、相反初次设备增加, 是不经济的。降低系统的能耗功率因数的提高，能减少线路损耗及变压器的铜耗。设r为线路电阻，api为原线路损耗，ap2为功率因 数提高后线路损耗，则线损减少a p= a pl - a p2 =3r (112-12 2)比原来损失减少的百分数为(ap/ap1) x100% = l-(i2/il)2 100%式中，il二p/(ulco s4)l), 12二p/(u2cos d 2)补偿后， 由于功率因数提高，u2>u1,为分析方便，可认为u2u1, 则。=1 (cos © 1/cos e 2)2 100%当功率因数从提高至时，通过上式计算，可求得有功 损耗降低21

3、%左右。在输送功率p二ulcose不变情况下， cosd提高，i相对降低，设ii为补偿前变压器的电流，12 为补偿后变压器的电流，铜耗分别为ap 1, ap2；铜耗与 电流的平方成正比，即ap1/ap2=i22/i12由于 p1 二p2,认为 u2u 1 时，即 12/11 二cos© 1/cos 4)2可知，功率因数从提高至时，铜耗相当于原来的80%。 减少了线路的压降由于线路传送电流小了，系统的线路电压损失相应减 小，有利于系统电压的稳定(轻载时要防止超前电流使电压 上升过高)，有利于大电机起动。增加了供电功率，减少了用电贴费对于原有供电设备来讲，同样的有功功率下，c os 4)

4、提 高，负荷电流减小，同时降低了变压器容量，减少了投资 费用，同时也减少了运行后的基本电费。配电网无功补偿方案有变电站集中补偿、配电变低压 补偿、配电线路固定补偿和用电设备分散补偿。四种方案 示意图见图1所示。变电站集中补偿变电站集中补偿装置包括并联电容器、同步调相机、 静止补偿器等，主要目的是平衡输电网的无功功率，改善 输电网的功率因数，提高系统终端变电所的母线电压，补 偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。这些补偿 装置一般集中接在变电站10rv母线上，因此具有管理容易、 维护方便等优点。为实现变电站的电压/无功综合控制，通常采用并联电 容器组和有载调压抽头协调调节。鉴于变电站无功补偿

5、对 提高高压电网功率因数，维持变电所母线电压和平衡系统 无功有重要作用，因此应根据负荷的增长安排、设计好变 电站的无功补偿容量，运行中在保证电压合格和无功补偿 效果最好的情况下，尽可能使电容器组投切开关的操作次 数为最少。配电线路固定补偿大量配电变压器要消耗无功，但是很多公用变压器没 有安装低压补偿装置，造成的很大无功缺额需要变电站或 发电厂承担，大量的无功沿线传输使得配电网的网损居高 难下，这种情况下可考虑配电线路无功补偿。线路补偿一般通过在线路杆塔上安装电容器实现无功 补偿。由于线路补偿远离变电站，因此存在保护难配置、 控制成本高、维护工作量大、受安装环境限制等问题。因 此，线路补偿的补偿

6、点不宜过多；控制方式应从简，一般 不采用分组投切控制；补偿容量也不宜过大，避免出现过 补偿现象；保护也要从简，可釆用熔断器和避雷器作为过 电流和过电压保护。线路补偿主要提供线路和公用变压器需要的无功，工 程问题关键是选择补偿地点和补偿容量。线路补偿具有投 资小、回收快、便于管理和维护等优点，适用于功率因数 低、负荷重的长线路。线路补偿一般采用固定补偿，因此 存在适应能力差，重载情况下补偿度不足等问题。自动投 切线路补偿仍是需研究的课题。配电变低压补偿配电变低压补偿是目前应用最普遍的补偿方法。由于 用户的日负荷变化大，通常采用微机控制、跟踪负荷波动 分组投切电容器补偿，总补偿容量在几十至几百千乏不等。 目的是提高专用变用户功率因数，实现无功的就地平衡， 降低配电网损耗和改善用户电压质量。配电变低压