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多台变压器无功功率补偿的最优分布 当用户有两台以上或多台变压器并联运行时，其最优补偿容量的确定与单台变压器一样；而不并联运行时，就存在无功功率的最优分布问题，其中包括无功功率电源的最优分布和无功功率负荷的最优补偿两个问题。 确定多台变压器无功功率的最优分布，可分为给定无功功率补偿容量的最优分布和无功功率负荷的最优补偿两个方面。 一、 给定电容器补偿总容量的最优分布 给定电容器补偿总容量在多台变压器二次侧的补偿点之间实行最优分布的计算公式为： 式中： QCi为第i台变压器二次侧应分配的补偿容量（千乏）； QC∑为给定的电容器总补偿容量（千乏）； Qi为第i台变压器补偿前的总无功负荷（千乏）； Q∑为各变压器的总无功负荷之和（千乏）； Ri为第i台变压器支路的等值电阻（欧）； R∑为各变压器支路电阻的总并联值（欧）。 按式（1）分配给定总补偿容量可以实现最大线损节约。 图1 例1 某10KV用户有1#、2#两台变压器，其一次系统接线如图1所示。Se1=200KVA，Se2=315KVA；△PK1=2.6KW，△PK2=3.65KW；P1=100KW，P2=200KW；COSβ1=0.7，COSβ2=0.8。简化等值电路及补偿前的无功负荷如图2所示。设给定电容器总补偿容量为150千乏，问在两台变压器二次侧补偿点之间如何分配？ 图2 解 由图（2）可得： Q∑=100+150=250（千乏） R1=7.42（欧） R2=3.68（欧） Q1=100（千乏） Q2=150（千乏） R∑= R1// R2=7.42×3.68/（7.42+3.68）=2.46（欧） 由式（1）可得1#、2#变压器分配的最优补偿容量分别为： =100-（250-150）×2.46/7.42 =67（千乏） =150-（250-150）×2.46/3.68 =83（千乏） QC1+QC2=67+83=150（千乏），正好与给定的总补偿容量相等。 二、无功功率负荷的最优补偿 确定无功功率负荷的最优补偿，即确定各变压器二次侧的最优补偿容量QCi，其计算公式为： 式中： QCi为第i台变压器二次侧最优补偿容量（千乏）； Qi为第i台变压器补偿前的总无功负荷（千乏）； Ka%，Ke%分别为无功补偿设备的折旧维护费和投资回收率； KC为单位无功补偿容量的综合造价（元/千乏）； Ue为各变压器的高压侧的额定电压（千伏）； T为变压器（电容器）年运行小时数； R∑为各变压器支路电阻的总并联值（欧）； β为电能单价（元/千瓦·时）。 例2 对于例1的用户，设无功补偿设备单位容量的综合造价为KC=50元/千乏，折旧维护率和投资回收率分别为Ka%=15，Ke%=15，电能单价0.6元/千乏，负荷不变，变压器运行小时数T1，T2分别为4000，5000小时，试确定各变压器的最优补偿容量。 解 由式（2）可得 第一台变压器的最优补偿容量为 第二台变压器的最优补偿容量为 补偿后的功率因数 所以本例用户按最优补偿的功率因数合乎要求。 浅谈10kV配电网的无功优化补偿 1.功率因数和无功功率补偿的基本概念 1.1功率因数：电网中的电气设备和电动机、变压器等属于既有电感又有电阻的电感性负载，电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，相位角的余弦COSφ即是功率因数，它是有功功率与视在功率之比即COSφ=P/S.功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度及用电管理水平的一个重要技术指标。 1.2无功功率补偿：把具有容性功率的装置与感性负荷联接在同一电路，当容性装置释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性装置吸收能量，能量在相互转换，感性负荷所吸收的无功功率可由容性装置输出的无功功率中得到补偿。 2.无功补偿的目的与效果 2.1补偿无功功率，提高功率因数 在电网运行中，因大量非线性负载的运行，除了要消耗有功功率外，还要消耗一定的无功功率。负荷电流在通过线路、变压器时将会产生功率与电能损耗，由电能损耗公式可知，当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时，线损与功率因数的平方成反比。功率因数越低电网所需无功就越多，线损就越大。因此，在受电端安装无功补偿装置，可减少负荷的无功功率损耗，提高功率因数，降低线损耗。 2.2提高设备的供电能力 由P=S.COSφ可以看出，当设备的视在功率S一定时，如果功率因数COSφ提高，上式中的P也随之增大，电气设备的有功出力也就提高了。 2.3降低电网中的功率损耗和电能损失 由公式I=P/（3.U.COSφ）可知当有功功率P为定值时，负荷电流I与COSφ成反比，安装无功补偿装置后，功率因数提高，使线路中的电流减小，从而使功率损耗降低：ΔP=I2R降低电网