我們知道電力網(wǎng)在運行時，電源供給的無功功率是電能轉(zhuǎn)換為其他形式能的前提，它為電能的輸送、轉(zhuǎn)換創(chuàng)造了條件。但是長距離輸送無功電力，會造成有功功率的損耗和電壓質(zhì)量的降低，這不僅影響電力網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行，而且也影響產(chǎn)品的質(zhì)量。為此我們需要進行無功補償治理，補償過程中還需要考慮很多問題，想要做到效益的最佳化，這就要求我們在補償過程中必須遵守一定的原則、方法，做到科學(xué)合理的補償，才能收到事半功倍的效果。

無功補償?shù)脑瓌t：①全面規(guī)劃，合理布局，分級補償，就地平衡；②根據(jù)補償原則，確定無功補償容量。

 

②根據(jù)補償原則，確定無功補償容量

按照前文的基本原則，根據(jù)無功在電力系統(tǒng)中的去向，確定幾種主要的補償方式及其容量。

1）變電站高壓集中補償：

這種補償是在變電站10(6)kV母線上集中裝設(shè)高壓并聯(lián)電容器組，用以補償主變的空載無功損耗和線路漏補的無功功率。目前，在農(nóng)網(wǎng)上，除了大宗用戶外，一般縣局基本上采用這種補償。

案例一：若縣變電站在未進行人工補償以前cosφ=0.85，根據(jù)功率因數(shù)(0.85)調(diào)整電費標(biāo)準(zhǔn)，每月罰款為月總電費的2.5%，經(jīng)過各站裝設(shè)了電容器補償后，平均cosφ=0.9，每月電費減少0.5%，一年下來，功率因數(shù)獎電費約為60萬元，為企業(yè)增加了效益。

2）隨線補償：

將電容器分散安裝在高壓配電線路上，主要補償線路上的無功消耗，還可以提高線路末端電壓，改善電壓質(zhì)量。其補償容量一般遵循"三分之二"原則，即補償容量為無功負(fù)荷的三分之二，而電壓降為DU=(PR+QX)/Ue。

案例二：一條10kV線路，長為5km，導(dǎo)線型號LGJ-70，其中g(shù)=0.46W/km，X0=0.411Ω/km，所帶負(fù)荷200+j150，在線路末端補償QC=100kvar，求線路損耗和電壓降。

①求線路上的損耗：

　　補償前：△P1=3×I2R=3×(2002+1502)/102×5×0.46=4313W。

　　補償后：△P2=3×I2R=3×[2002+(150-100)2]/102×5×0.46=2933W。

　　則一年少損失電量：△A=(△P1-△P2)T×10-3=(4313-2933)×365×24×10-3=12089kWh。

②求電壓降：

　　補償前：△U=(PR+QX)/U=(200×0.46×5+150×0.411×5)/10=77V。

　　補償后：△U=(PR+QX)/U=[200×0.46×5+(150-100)×0.411×5]/10=56V。

所以補償后電壓由9.92kV提高到9.94kV，改善了電壓質(zhì)量。

3）隨器補償：

將電容器安裝在配電變壓器低壓側(cè)，主要補償配電變壓器的空載無功功率和漏磁無功功率。一般情況下，農(nóng)網(wǎng)配變負(fù)載率較低，輕載或空載時，無功負(fù)荷主要是變壓器的空載勵磁無功，因此配變無功補償容量不易超過其空載無功，否則，在配變接近空載時可能造成過補償，所以應(yīng)按式Qb≤I0%Se/100(其中：I0%是空載電流百分?jǐn)?shù)，從手冊中可查出，Se是變壓器的額定容量)，但對于工業(yè)用戶的變壓器補償，因其負(fù)荷率高，補償時應(yīng)從提高變壓器出力的角度考慮。

案例三：若縣良種場有一臺變壓器Se=80kVA，cosφ=0.8，帶一抽水用電動機Pe=75kW，P=Se×cosφ=80×0.8=64kW<75kW，可見變壓器處于超載運行，若提高cosφ的方法提高變壓器出力，設(shè)擬增cosφ=0.95，則P=0.95×80=76kW>75kW，由公式Qb=P×tgφ可知，應(yīng)補償無功Qb=25kvar。

4） 隨電動機補償：

將電容器直接并聯(lián)在電動機上，用以補償電動機的無功消耗。據(jù)運行統(tǒng)計，縣級農(nóng)網(wǎng)中約有60%的無功功率消耗在電動機上，因此，搞好電動機的無功補償，使其無功就地平衡，既能減少配電線路的損耗，同時還可以提高電動機的出力。一般對7.5kW以上電動機進行補償時，確定容量應(yīng)按QC≤3UeI0。另外，對于排灌所帶機械負(fù)荷較大的電動機，補償容量可適當(dāng)加大，大于電動機的空載無功，但要小于額定無功負(fù)荷，即Q0≤QC≤Qe。

案例四：若涉縣自來水公司，一條線路長1km，導(dǎo)線型號LGJ-70，其中g(shù)=0.46W/km，X0=0.411Ω/km，帶一抽水用電動機Pe=95kW，實用負(fù)荷為100+j60，由于長期超載，在電動機上補償無功QC=30kvar，求補償前后線路的損耗和電動機的出力。

　　視在功率S=(1002+602)1/2=116.26kVA

　　①求線路上的損耗

　　補償前：△P1=3×I2R=(1002+602)/0.382×1×0.46=43.32kW。

　　補償后：△P1=3×I2R=[1002+(60-30)2]/0.382×1×0.46=34.72kW。

　　△P1-△P2=43.32-34.72=8.6kW，則一年少損失電量8.6×24×365=75.33MWh。

　　②求電動機出力

　　補償前：PN=95kW<100kW，電動機處于超載運行。

　　補償后：PN=112kW>95kW，電動機運行正常，提高了電動機的出力。

5）低壓集中補償：

在低壓母線上裝設(shè)自動投切的并聯(lián)電容器成套裝置主要補償變壓器本身及以上輸電線路的無功功率損耗，而在配電線路上產(chǎn)生的損耗并未減少，因此，補償不宜過大，否則變壓器輕載或空載運行時，將造成過補償，補償容量應(yīng)以變壓器額定容量的30%~40%確定，即：Qb=(0.3-0.4)SN，或從提高功率因數(shù)的角度考慮Qb=P(tgφ1-tgφ2)，其中tgφ1、tgφ2是補償前后功率因數(shù)角的正切值。

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