高压输配电网无功率补偿方案比较与分析

应 用 技 术
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高压 输配 电网无功 率补 偿 方案 比较 与分析
陈 建 沛 程 玉 波 隋 浩
（． １ 中煤 建设集 团有限公 司 北 京 １ ０ １ ；２ 北京中煤 电气 有限公司成套 电气工程部 北京 １ １ ０ ） Ｏｏ２ ． ｏ ０ ３ ［ 摘 要］配 电 网无 功补偿 对 降损 节 能 ，改善 电压 质量 意义 重大 。本文 结合 当前人们 关注 的 高压 电 网无功 补偿 问题 ，重 点分析 、 比较 了 配 电网常 用无 功｛ 偿 方 案 的特 点 ，并通 过对 无功 补偿 应用 技术 的 分析 ，提 出了配 电网无功 补偿 工程 应注 意 问题 和相 关建 议 。 ｂ
不起作用 。 由于 变 电站 无 功 补 偿 对 提 高 高 压 电 网 功 率 因 数 ， 维 持 变 电所 母 线
由于随机补偿 的投资大 ，确 定补偿容量 需要进行计算 ，以及管理 体制、重视 不够 和应用不 方便等原 因， 目前随机补偿 的应用情况和效 果 都 不 理 想 。 因 此 ，对 随机 补 偿 需 加 强 宣 传 力 度 ， 增 强 节 能 意 识 ， 同 时 应 针 对 不 同 用 电设 备 的特 点 和 需 要 ， 开 发 研 制 体 积 小 、 造 价 低 、 易 安装 、免维护 的智 能型用 电设备无功 补偿装 置。 根 据 以 上 常 用 无 功 补 偿 方 案 的 分 析 、 讨 论 ， 可 归 纳 、 整 理 出 四 种 补 偿 方 案 的特 点 和 基 本 性 能 如 表 １所 示 。 表 ｌ 四种 无功补偿方 法的特 点比较
［ 键 词 ］ 配 电 关 输 中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｎ 电 网 无 功 率 补 偿 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １ ０ — １ ×（ ０ Ｏ ２ — １ ９ ０ ０９ ９４ ２ １） ８０ ４－ １ 运行 条件 ； ３）释 放 系 统 能 量 ，提 高 线 路 供 电 能 力 。
１、 引 言 由于 无 功 补 偿 对 电 网 安 全 、 优 质 、 经 济 运 行 具 有 重 要 作 用 ， 因
此无 功补偿 是电力部 门和用户共 同关注 的问题 。合理选 择无功补偿 方 案和补偿容量，能有效提 高系统 的电压稳定性 ，保证 电网的电压质量， 提高 发输 电设备的利用 率，降低有 功网损 和减 少发 电费用。我 国配 电 网 的规 模 巨 大 ， 因 此 配 电 网 无 功 补 偿 对 降损 节 能 ，改 善 电 压 质 量 意 义 重 大 ＿ 。 本 文 结 合 当 前 人 们 关 注 的 电 网 无 功 补 偿 问题 ，重 点 分 析 、 ｊ 比较 了配 电网常用无功 补偿 方案特 点，并通 过对无功补 偿应用技术 的 分析 ，提 出了配 电网无功补 偿工程 应注意 问题和相 关建议 。 ２、配 电 网无 功 率 补 偿 方 案 比较 配 电网无 功补偿 方案 有变 电站集 中补 偿 、配 电变低压 补 偿 、配 电线路 固定补 偿和 用 电设 备分 散补 偿 。 ２ １变 电站 集 中 补 偿 ． 变 电站集 中补偿 装 置包括 并 联 电容器 、 同步调 相机 、静 止补偿 器等 ，主要 目的是平衡输 电网的无功 功率，改善输电网的功率因数 ，提 高系统终端 变电所的母 线电压 ，补偿 变 电站主 变压器 和高压输 电线 路 的无 功 损 耗 。这 些 补 偿 装 置 一般 集 中 接 在 变 电站 ｌｋ Ｏ Ｖ母 线 上 ， 因 此 具 ． 有管理容易 、维护方便等优 点，但这种补偿方案对 ｌ ｋபைடு நூலகம்Ｏ Ｖ配 电网的降损
电压 和平衡 系统无功有 重要作用 ，因此应根据 负荷的增 长安排 、设计 好变 电站 的无功补偿容 量，运行 中在保证 电压合格和 无功补偿效 果最 好 的情况 下，尽可 能使 电容 器组投 切开关 的操 作次 数为最 少。 ２ ２配 电 变 低 压 补 偿 ． 配 电变低 压补偿 是 目前应 用 最普 遍 的补偿 方法 。 由于用 户的 日 负荷变化大 ，通常采用微机控 制、跟踪负荷波动分 组投切 电容器补偿 ， 总补偿容量在几十至几百千伏 不等。 目的是提高专用变用 户功率因数， 实现 无功的就地平衡 ，降低 配 电网损耗和 改善用户 电压质量 。 配变低压无功补偿 的优 点是补 偿后功率 因数 高、降损节能效果好 。 但 由于配 电变压 器的数 量多 、安装 地点分 散，因此补偿 工程的投 资较 大 ，运行 维护工作量 大 。 采用接触器投切 电容器 的冲击 电流 大，影响 电容器 和接触器 的使 用 寿命；用 晶闸管投切 电容 器能解 决接 触器投 切 电容器存 在的 问题 ， 但 明显缺 点是装置存在 晶闸管功率 损耗 ，需要安装风扇 和散热器来通 风与 散热，而散热器会 增大 装置 的体积 ，风扇 则影 响装置 的可靠性 。 低压补偿装 置安装地点分 散、数量大 ，运 行维护是补偿 工程需要 重 点考虑 的问题 ：另外 ，配电系统负荷情况 复杂 ，系统 可能存 在谐波、 三 相 不平 衡 ， 以及 防 止 出现 过 补 偿 等 问 题 。 ２ ３配 电 线 路 固 定 补 偿 ． 大量配 电变压 器要消耗无 功，很多公用 变压器没有 安装低压补偿 装置 ，造成 的很大无功缺额 需要 变电站或发电厂承担 ，大量的无功沿 线 传 输 使得 配 电网 的 网损 居 高难 下 ，这 种 情 况 下 可考 虑配 电线 路无 功 补 偿 。 线路补偿主 要提 供线路和 公用变压器 需要 的无 功，工程 问题关键 是选择补偿 地点和补偿 容量 ，线 路补偿具有投 资 小、回收快 、便于 管 理 和维护 等优点 ，适用 于功率 因数 低、 负荷 重的长线 路。线路补偿 一 般采用 固定补偿 ，因此存 在适应 能力差 ，重载 情况下补偿度 不足等 问 题 。 自动 投 切 线 路 补 偿 仍 是 需 研 究 的 课 题 。