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高压无功补偿浅谈 山东新科特电气有限公司 主要内容 一、无功补偿原理、意义及补偿容量的确定 二、高压无功补偿的方式与装置 一、无功补偿原理及意义 1、无功补偿的原理 当电网电压的波形为正弦波，且电压与电流同相位时，电阻性电气设备如白炽灯、电热器等从电网上获得的功率P等于电压U和电流I的乘积，即：P=U×I。 电感性电气设备如电动机和变压器等由于在运行时需要建立磁场，此时所消耗的能量不能转化为有功功率，故被称为无功功率Q。此时电流滞后电压一个角度φ。在选择变配电设备时所根据的是视在功率S，即有功功率和无功功率的矢量和： 无功功率的传输加重了电网负荷，使电网损耗增加，系统电压下降。故需对其进行就近和就地补偿。并联电容器可补偿或平衡电气设备的感性无功功率。当容性无功功率QC等于感性无功功率QL时，电网只传输有功功率P。根据国家有关规定，高压用户的功率因数应达到0.9以上，低压用户的功率因数应达到0.85以上。 2、无功补偿的意义 1）减少电能损耗 2）提高电压质量 3）增加设备输电能力 4）提高电力系统稳定性 3、无功补偿容量的确定 如果选择电容器功率为Qc，则功率因数为： 在实际工程中首先应根据负荷情况和供电部门的要求确定补偿后所需达到的功 率因数值，然后再计算电容器的安装容量： 式中: Qc一电容器的安装容量，kvar P一系统的有功功率，kW tan ￠1--补偿前的功率因数角, cos ￠1 --补偿前的功率因数 tan ￠2--补偿后的功率因数角, cos ￠2--补偿后的功率因数 采用查表法也可确定电容器的安装容量。 二、高压无功补偿的方式与装置 Ⅰ、异步电动机及变压器的空载无功功率补偿 Ⅱ、10kV（6kV）线路的无功补偿 Ⅲ、变电所10kV（6kV）母线的无功补偿 Ⅰ、异步电动机及变压器的空载无功功率补偿 （也称“随机补偿”、“随器补偿”） 补偿原理 补偿容量的确定 TWB型无功就地补偿装置 补偿原理 1）电动机空载无功功率补偿就是当单台电动机在7.5kW及以上时，以电动机的空载无功功率为基数，乘以适当补偿系数进行电容量的配置，实行就地补偿。这种补偿方式是将电容器安装在电动机旁，电容器与电动机直接采用一套控制和保护装置或接在控制刀闸的下桩头和电动机一起投切。 2）变压器为完成电能的变压和传输，必须从电网中吸收无功功率用来建立主磁通，这是必不可少的。输配电网络中成千上万台配变消耗着大量无功功率。变压器空载无功功率补偿就是随变压器配置一定数量的电容器，用电容器发出的无功功率来供给变压器完成主磁通的建立，而不从电网吸收无功功率来建立主磁通。 补偿容量的确定 1）利用电动机空载电流计算补偿容量 ①按下式计算补偿电容器容量Qc 式中: K —为补偿系数,一般取K =0.9， Ue —为额定电压（kV） ②实测空载电流 ,代入⑴式中得Qc 2）变压器随器补偿容量确定的原则：补偿容量不超过配变空载无功功率即空载运行时不发生倒送。过补偿会造成变压器空载时无功功率倒送和产生电磁谐振，尤其在电源缺相运行时，可能发生铁磁谐振过电压，造成烧毁设备事故。 Qc=KⅠ0%×Se /100 Ⅰ0%—变压器空载电流百分值 Se —配变容量（kV） K－补偿系数，一般取0.90 TWB型无功就地补偿装置 Ⅱ、10kV（6kV）线路的无功补偿 线路补偿的原理 线路补偿容量的确定 线路电容器安装地点及具体容量 采用线路电容器补偿的优点 线路自动补偿装置简介 线路补偿的原理 由于用户端随机、随器、随荷补偿的不完全或未进行补偿，线路上仍有大量的无功负荷在传输。采用在10kV（6kV）线路上并联高压电容器实现就近补偿，以降低线路传输电流，降低线路损耗，这就是线路无功补偿。 线路补偿容量的确定 线路补偿电容器装置一般安装在室外电线杆上，设有自动投切装置，所以只能进行固定补偿。为此选定的电容器容量必须为线路流动的最小无功负荷，否则会发生无功倒送。所以要进行线路无功补偿就必须实测低谷时期无功负荷，然后确定无功补偿容量。 无功负荷沿线路均匀分布 根据理论计算，从降低线损的角度看，以下补偿容量和安装位置为最佳值： 采用线路电容器补偿的