如何进行无功自动补偿

然后绘出一条综合折线，其横坐标在给定的纵坐标下，应等于各分量的横坐标之和，如图1(d)所示。如果在这一横坐标上绘出Q bc 值，并做一直线与折线相交于D点，通过

D点，做平行于横坐标的直线，于各直角三角形的斜边相交于A、B、C各点，则A、B、C各点的横坐标分别为Q bc1 、Q bc2 、Q bc3 的合理分配数值。

图 1 配电网中电容器合理分配图
　　(a)图为以Q 1 R 1 为纵坐标，Q 1 为横坐标的直角三角形；(b)图为以Q 2 R 2 为纵坐标，Q 2 为横坐标的直角三角形；(c)图为以Q 3 R 3 为纵坐标，Q 3 为横坐标的直

角三角形；(d)图为在给定纵坐标下，以(a)、(b)、(c)图中各横坐标之和为横坐标的综合折线。
3 配电线路上装设电容器后的效果实例
　　以怀柔供电局黄坎农田线路为例，该线路总长 76.264km(线号为LGJ-70导线17.30km，LGJ-50导线3.538km，LGJ-25导线22.432km)，配电变压器105台合计7100kVA(各厂矿专用变压器没有统计在内)有两个乡用电。1996年4月份该线路的有功电量为45.41万kW·h，无功电量为74.44万kvar·h。功率因数为：
　　cosΦ=45.41/45.41 2 +74.44 2 =0.61
　　配电变压器无功消耗计算值：
　　Q tr =7100×0.08×720=40.896万kvar·h
　　由此看出配电变压器的无功损耗占该线路总无功电量的 55%。
　　线路传输的无功电量理论值为： Q x1 =22.305万kvar·h，占该线路总无功电量的29.6%，剩下的11.239万kvar·h(15.4%)是其它感性无功损失。由此说明配电变压器的固定无功损耗所占比重大，是整个配电网功率因数偏低的主要原因。1996年6月份根据理论计算在黄坎农田线路分散装设了800kvar低压自愈式电容器后，通过实测，该

线路功率因数从0.61提高到0.90左右，用户电压提高了10～15V，线损率由补偿前的21%下降到14%左右。由此可见，分散装设电容器效果显著。
　　低压无功就地补偿总体效益的初步分析：
　　(1)农村用电的特点是分散性和季节性，功率因数和负载率都很低，无功损耗十分严重。对此，采用低压无功就地补偿，把补偿范围延伸到低压侧的做法，从整体节能来考虑是比较彻底的，其经济效果显著。
　　(2)采用低压电容器就地补偿无功，减少了无功功率传输过程中的有功及无功损耗，提高了有功输送能力。
　　(3)和集中补偿比较：从理论计算和实际效果看，在减少配电线路线损、降低电压损失，增加设备出力方面都优于集中补偿。从运行及投资方面看，分散补偿的电容器利用率低，但使用灵活、设备简单，不需要维护。通过几年时间的运行，国产低压电容器运行状况是良好的。由于分散方式减少了传输无功损耗，所以较集中补偿，电容器总容量小，总体造价较低。
　　(4)低压电容器装设在配电变压器或其它设备(感性负载)低压出口处，随同设备一起投切，直接补偿电气设备本身的无功损耗，避免了空负载或轻负载时电压过高及电容器投入率低的矛盾。
　　(5)在配电网中，集中补偿、分散补偿的最佳联合配置方式还有待今后试验研究。
　　随着我国经济发展和人民生活水平的提高，各产业和民用用电量大幅度增加，新增用电负荷中，整流和变频设备所占的比例增加，无功负荷电流和谐波电流增大供电系统损耗，谐波电流还可能引起通讯系统和计算机系统故障。在供电系统中，装设动态无功补偿和适当的滤波装置，是减少系统损耗，提高电能质量的有效措施。

三. 怎样进行无功补偿
  
　　应采取就地平衡的原则，使电网任一时刻无功总出力(含无功补偿)与无功总负荷(含无功总损耗)保持平衡。望奎局已实现了变电所的集中补偿，本文不再涉及，仅就10kV线路，配变与电动机的补偿加以讨论。
   
　　(1)10kV配电线路的无功补偿：
    
　　望奎局在每条10kV配电线路上安装1～2处高压无功自动补偿装置，补偿容量按线路配变总容量的10%掌握。望奎局公用配变容量为40500kVA，需补偿无功容量约为4000kvar，约资金55万元。经计算，安装一处时，宜将无功自动补偿装置安装在距线路首端的2/3线路长度处。安装两处时，第一处安装在距线路首端的2/5线路长度处，另一处安装在距线路首端的4/5线路长度处，各处容量为线路总补偿容量的一半。具体安装时，还应考虑便于操作、维护和检修工作等。
   
　　(2)配电变压器的无功补偿：
    
　　农网的大部分配电变压器昼夜负荷变化较大，许多村屯用电多为居民生活用电，白天及后半夜多数变压器处于轻载或空载状态。我们知道变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗，无功损耗包括空载励磁损耗及漏磁无功损耗。从配电网线损理论计算可知，配电变压器的无功损耗约占配电网总损耗的60%左右。为有效补偿配电变压器本身的无功功率，避免轻载时功率因数超前，电压升高及节约资金，对容量在200kVA以下的配电变压器按配变容量的5%左右掌握实行静态无功补偿。将补偿装置装设在配变低压出口处，随配变同时投切。对200kVA及以上的配变安装自动跟踪补偿装置。
   
　　(3)电动机的无功补偿：
  
　　7.5kW及以上投运率高的电动机最好进行无功补偿，为防止出现因过补而产生的谐振过电压，烧毁电动机，应将电动机空载时的功率因数补偿到接近1。因为电动机空载时的无功负荷最小，补偿后满载的电动机功率因数仍为滞后，这样就避免过补偿现象的发生。将低压电容器同设备一起投切，直接补偿设备本身的无功损耗。
   
　　①机械负荷惯性较小的电动机(如风机等)：
   
　　　 Qc≈0.9Qo　　　　　(1)     
　　式中Qc--补偿容量，kvar
    　　
　　　　Qo--电动机空载无功功率，kvar
    
　　电动机空载电流可由厂家提供，如无，可参照(2)式确定：
    
　　　　Io=2Ie(1-cosφ)A (2)
   
　　式中Io--电动机空载电流(A)
     　

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