ch02-3并联补偿一般分析方法

电气化铁道

并联综合补偿及其应用3.1技术指标1、有功功率损失及其降低

变电所的有功功率损失可由累加各相功率损失得到，也可由正序和负序功率损失相加得到功率损失减少量为瞬时值平均值3并联补偿的综合技术指标与经济性能Y/△-11接线牵引变电所，设（A）、（B）相牵引负荷即时值和平均值分别为i1、i2和I1、I2，相应（A）、（B）、（C）三相端口的并联补偿无功电流即时值和平均值分别为i4、i5、i6和I4、I5、I6

三相变压器正序功率损失即时值平均值三相变压器负序电流引起的功率损失即时值平均值牵引变压器即时功率损失和平均功率损失平均值无并联补偿时，牵引变压器功率损失

从公式可以看出，功率损失的即时值与平均值降低量的计算公式基本相同。并联补偿后功率损失降低的即时值和平均值补偿无功而使功率损失的降低量补偿负序而使功率损失的降低量2、

以减少功率损失为目标的并联补偿模型及其算法应用拉格朗日乘数法，引入系数λ

因即时功率损失的表达式与平均功率损失表达式基本相同，在相同的无功功率约束下，有以下结论

在一定的无功补偿前提下，的PRC能使牵引变压器的功率损失降低到极小，即功率损失降低到极大。再考虑到无功功率方面，有以下结论

注意到结论3-2

选择时，PRC使牵引变电所功率损失降至最小，即功率损失降低达到最大。结论3-1

当目标函数和约束条件类型相同时，可调补偿与不可调补偿的数学模型及解析过程相同，只要解出其中之一，另一组解值就可通过变量置换得到。

在同样的无功条件约束下，取得剩余负序电流降低为最大。这就是取得最小剩余负序电流的PRC模型。结论3-3

当无功约束条件相同时，以牵引变电所功率损失最小为目标和以剩余负序电流最小为目标所得的两种PPC计算模型等效，结果都在负序补偿度为1时取得。PCC的计算模型与计算方法

结论3-4

对于相同的无功约束条件，以牵引变电所功率损失最小和以剩余负序最小为目标所建造的两种PCC计算模型等效。结论3-6满足无功补偿要求且使变电所功率损失降低尽可能大的PCC对负序的补偿是不完备的（KN不能事先确定）。但在滞后相负荷（平均值）等于或略大于超前相负荷时，PCC集中于滞后相能相对最有效地兼顾补偿负序（功率）。无功补偿、功率损失降低、负序降低、滞后相压损降低

以YNd11接线为例，为确保最重负荷绕组长期运行，其容量是按照绕组中最大有效电流为依据选择的变压器容量释放率（以下简称节容率）3、

牵引变压器容量释放

（1）无功补偿与功率因数的提高

结论3-8PRC和PCC对变电所的无功补偿效果相同且完备（可以人为任意设定）。计算模型和算法确定PRC和PCC在各端口的分布并确定实际安装方式与容量补偿后的实际功率因数4、

牵引变电所综合技术指标

qc:实际PRC或PCC的容性无功出力总和【例1】

已知某2×20MVAY/△—11接线牵引变电所平时由一台牵引变压器供电，超前相（C）和滞后相（A）的日平均牵引负荷分别为91A和54.8A，功率因数均为0.8（滞后），若要采用不可调PCC使功率因数补偿到0.9，试选择PCC装置。2-42采用集中在滞后相补偿调谐系数：实际电容器：单台额定容量100kvar，额定电压11kV则电容器的额定电流为9.09A，选择电容器组4串4并。电容器组的容量1600kvar，基波容抗1050.6Ω。串联电抗器感抗：136.58Ω并联补偿支路实际无功出力和容量为：返送反计返送不计q为变电所从电力系统吸收的无功功率即时值。在实际中，功率因数是按电量计量的返送正计为一段时间内的无功消耗为一段时间内的有功消耗（2）剩余负序电流

剩余负序电流常常是均方根值，或称平均有效值。(1)有并联补偿时，意即补偿后的剩余负序电流均方根值，(2)无并联补偿时则是牵引负荷直接造成的合成负序电流均方根值。（3）牵引母线电压不对称度

为牵引侧△绕组平均有效