我們知道電力網(wǎng)在運行時(shí)，電源供給的無(wú)功功率是電能轉換為其他形式能的前提，它為電能的輸送、轉換創(chuàng )造了條件。但是長(cháng)距離輸送無(wú)功電力，會(huì )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(jìn)行無(wú)功補償治理，補償過(guò)程中還需要考慮很多問(wèn)題，想要做到效益的最佳化，這就要求我們在補償過(guò)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(wú)功補償的原則：①全面規劃，合理布局，分級補償，就地平衡；②根據補償原則，確定無(wú)功補償容量。

 

②根據補償原則，確定無(wú)功補償容量

按照前文的基本原則，根據無(wú)功在電力系統中的去向，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(xiàn)上集中裝設高壓并聯(lián)電容器組，用以補償主變的空載無(wú)功損耗和線(xiàn)路漏補的無(wú)功功率。目前，在農網(wǎng)上，除了大宗用戶(hù)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(jìn)行人工補償以前cosφ=0.85，根據功率因數(0.85)調整電費標準，每月罰款為月總電費的2.5%，經(jīng)過(guò)各站裝設了電容器補償后，平均cosφ=0.9，每月電費減少0.5%，一年下來(lái)，功率因數獎電費約為60萬(wàn)元，為企業(yè)增加了效益。

2）隨線(xiàn)補償：

將電容器分散安裝在高壓配電線(xiàn)路上，主要補償線(xiàn)路上的無(wú)功消耗，還可以提高線(xiàn)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(wú)功負荷的三分之二，而電壓降為DU=(PR+QX)/Ue。

案例二：一條10kV線(xiàn)路，長(cháng)為5km，導線(xiàn)型號LGJ-70，其中g(shù)=0.46W/km，X0=0.411Ω/km，所帶負荷200+j150，在線(xiàn)路末端補償QC=100kvar，求線(xiàn)路損耗和電壓降。

①求線(xiàn)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，主要補償配電變壓器的空載無(wú)功功率和漏磁無(wú)功功率。一般情況下，農網(wǎng)配變負載率較低，輕載或空載時(shí)，無(wú)功負荷主要是變壓器的空載勵磁無(wú)功，因此配變無(wú)功補償容量不易超過(guò)其空載無(wú)功，否則，在配變接近空載時(shí)可能造成過(guò)補償，所以應按式Qb≤I0%Se/100(其中：I0%是空載電流百分數，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(hù)的變壓器補償，因其負荷率高，補償時(shí)應從提高變壓器出力的角度考慮。

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

4） 隨電動(dòng)機補償：

將電容器直接并聯(lián)在電動(dòng)機上，用以補償電動(dòng)機的無(wú)功消耗。據運行統計，縣級農網(wǎng)中約有60%的無(wú)功功率消耗在電動(dòng)機上，因此，搞好電動(dòng)機的無(wú)功補償，使其無(wú)功就地平衡，既能減少配電線(xiàn)路的損耗，同時(shí)還可以提高電動(dòng)機的出力。一般對7.5kW以上電動(dòng)機進(jìn)行補償時(shí)，確定容量應按QC≤3UeI0。另外，對于排灌所帶機械負荷較大的電動(dòng)機，補償容量可適當加大，大于電動(dòng)機的空載無(wú)功，但要小于額定無(wú)功負荷，即Q0≤QC≤Qe。

案例四：若涉縣自來(lái)水公司，一條線(xiàn)路長(cháng)1km，導線(xiàn)型號LGJ-70，其中g(shù)=0.46W/km，X0=0.411Ω/km，帶一抽水用電動(dòng)機Pe=95kW，實(shí)用負荷為100+j60，由于長(cháng)期超載，在電動(dòng)機上補償無(wú)功QC=30kvar，求補償前后線(xiàn)路的損耗和電動(dòng)機的出力。

　　視在功率S=(1002+602)1/2=116.26kVA

　　①求線(xiàn)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(dòng)機出力

　　補償前：PN=95kW<100kW，電動(dòng)機處于超載運行。

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

5）低壓集中補償：

在低壓母線(xiàn)上裝設自動(dòng)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(xiàn)路的無(wú)功功率損耗，而在配電線(xiàn)路上產(chǎn)生的損耗并未減少，因此，補償不宜過(guò)大，否則變壓器輕載或空載運行時(shí)，將造成過(guò)補償，補償容量應以變壓器額定容量的30%~40%確定，即：Qb=(0.3-0.4)SN，或從提高功率因數的角度考慮Qb=P(tgφ1-tgφ2)，其中tgφ1、tgφ2是補償前后功率因數角的正切值。

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