无功补偿的合理配置原则
第二章-无功补偿在配电系统中的合理分配分解
第二章-无功补偿在配电系统中的合理分配分解引言电力系统的无功电能是指既不进行功耗，也不能进行输送的电能，对电力系统的稳定性和经济运行都有着重要的影响。
为了尽可能地节省系统能耗和提高电网运行的安全性和稳定性，必须合理使用和配置无功补偿设备。
本文将讨论在配电系统中无功补偿设备的合理分配和分解问题。
首先回顾配电系统中无功补偿的基本概念，然后讨论无功补偿分配的目标和原则，最后讨论如何进行无功补偿的分解。
配电系统中无功补偿的基本概念无功补偿是指在电源或电荷的电路中，通过合适的无功补偿设备，补偿并消除因电容性（或电感性）负载所引起的无功功率。
在配电系统中，无功补偿通常有两种设备：电容补偿器和电抗补偿器。
电容补偿器是一种将电源（发电机或电网）与负载之间产生的无功电流引向补偿器的电容器。
电抗补偿器可以分为静态电抗补偿器和动态电抗补偿器两种。
静态电抗补偿器是通过调节电感和电容元件的参数来实现的，而动态电抗补偿器是一种通过调节电子元器件的参数（比如IGBT）来实现的。
无功补偿的分配目标和原则无功补偿的分配目标是尽量减少系统的无功功率，提高系统的功率因数，从而提高系统的经济效益和运行的稳定性。
以下是无功补偿的分配原则：1. 先调节大负载首先，应当从大负载入手，向其供应无功电流，使其功率因数达到优良水平，从而降低整个系统的无功负荷。
2. 最小化无功电势差在无功补偿中，应尽可能减少无功电势差。
确保无功容量分配均匀分布，以防止电流在各点之间产生大的电势差。
3. 优化电力因数无功补偿能有效地提高电力因数，也就是减少无功功率，从而减轻输电和变电站的压力和负荷。
因此，在无功补偿分配时，应该将其分配给那些存在大量无功功率的设备。
4. 选择合适的无功补偿设备正确选择无功补偿器，是一个良好的无功补偿装置的关键。
无功补偿器应当与被补偿设备的容量匹配，以避免超载和欠载情况。
无功补偿的分解方法无功补偿的分解是指通过分离并分配无功电流到不同的补偿器来实现无功功率的补偿。
无功补偿合理的配置原则
无功补偿合理的配置原则
无功补偿合理的配置原则
从电力网无功功率消耗的基本状况可以看出，各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率，尤以低压配电网所占比重最大。
为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，提高输配电设备的效率，无功补偿设备的配置，应按照“分级补偿，就地平衡”的原则，合理布局。
1) 总体平衡与局部平衡相结合，以局部为主。
2) 电力部门补偿与用户补偿相结合。
在配电网络中，用户消耗的无功功率占50%～60%，其余的无功功率消耗在配电网中。
为了减少无功功率在网络中的输送，要尽可能地实现就地补偿，就地平衡，所以必须由电力部门和用户共同进行补偿。
3) 分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主。
集中补偿，是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。
分散补偿，指在配电网络中分散的负荷区，如配电线路，配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。
集中补偿，主要是补偿主变压器本身的无功损耗，以及减少变电所以上输电线路的无功电力，从而降低供电网络的无功损耗。
但不能降低配电网络的无功损耗。
因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。
所以为了有效地降低线损，必须做到无功功率在哪里发生，就应在哪里补偿。
所以，中、低压配电网应以分散补偿为主。
4) 功补偿的原则。
提高用电单位的自然功率因数,应该遵循：全面规划,合理布局,分级补偿,就地平衡；集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主的原则。
无功功率补偿
无功功率补偿在电力系统中的变电所或直接在电能用户变电所装设无功功率电源,以改变电力系统中无功功率的流动,从而提高电力系统的电压水平，减小网络损耗和改善电力系统的动态性能，这种技术措施称为无功功率补偿。
无功功率指的是交流电路中，电压U与电流I存在一相角差时,电流流过容性电抗(XC)或感性电抗(XL)时所形成的功率分量（分别为）。
这种功率在电网中会造成电压降落（感性电抗时）或电压升高（容性电抗时）和焦耳（电阻发热）损失，却不能做出有效的功。
因而需要对无功功率进行补偿。
合理配置无功补偿（包括在什么地点、用多大容量和采用何种型式）是电力系统规划和设计工作中一项重要内容。
在运行中,合理使用无功补偿容量，控制无功功率的流动是电力系统调度的主要工作之一。
无功功率的产生和影响在交流电力系统中，发电机在发有功功率的同时也发无功功率，它是主要的无功功率电源；运行中的输电线路，由于线间和线对地间的电容效应也产生部分无功功率,称为线路的充电功率,它和电压的高低、线路的长短以及线路的结构等因素有关。
电能的用户（负荷）在需要有功功率(P)的同时还需要无功功率(Q),其大小和负荷的功率因数有关；有功功率和无功功率在电力系统的输电线路和变压器中流动会产生有功功率损耗(ΔP)和无功功率损耗(ΔQ),也会产生电压降落(ΔU)。
它们之间有如下关系：式中P、Q分别为流入输电线（或变压器）的有功功率和无功功率，U 是输电线（或变压器）与P、Q同一点测得的电压,R、X 则分别是输电线（或变压器）的电阻和电抗。
由此可见，无功功率在输电线、变压器中的流动会增加有功功率损耗和无功功率损耗以及电压降落；由于变压器、高压架空线路中电抗值远远大于电阻值，所以无功功率的损耗比有功功率的损耗大，并且引起电压降落的主要因素是无功功率的流动。
一般情况下，电力系统中发电机所发的无功功率和输电线的充电功率不足以满足负荷的无功需求和系统中无功的损耗，并且为了减少有功损失和电压降落，不希望大量的无功功率在网络中流动，所以在负荷中心需要加装无功功率电源，以实现无功功率的就地供应、分区平衡的原则。
220kV变电站无功补偿容量配置
220kV变电站无功补偿容量配置发表时间：2019-03-12T16:34:04.630Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：林庆斌1 太阳锦2 [导读] 摘要：根据220kV变电站在系统中的位置和特点，按照实际参数通过计算确定220kV变电站的无功补偿容量，达到经济配置目的。
（1.南京工程学院江苏南京 211167；2.国网大庆供电公司黑龙江大庆 163458）摘要：根据220kV变电站在系统中的位置和特点，按照实际参数通过计算确定220kV变电站的无功补偿容量，达到经济配置目的。
关键词：220kV变电站；无功补偿；经济配置1 无功补偿的配置原则1.1 基本原则电力系统的无功补偿应遵循分层、分区，就地、就近补偿的原则。
分层平衡的原则是指，不同电压层间无功交换应控制在合理的水平，应使本电压层的无功需求与无功电源基本相平衡，减少无功功率在不同电压层间的流动，避免大量无功功率穿越变压器。
分区平衡的原则是指，不同供电区间的无功交换应控制在合理的水平，应使本供电区的无功需求与区内无功电源基本相平衡，合理控制输电线路输送无功电力，使节点间、地区间、省间的无功交换量在技术上允许、经济上合理。
就地、就近平衡是指应尽可能按节点为单元进行无功平衡。
1.2国家电网公司220kV变电站无功补偿配置原则（1）各电压等级的变电站应结合电网规划和电源建设，经过计算分析，配置适当规模、类型的无功补偿装置；配置的无功补偿装置应不引起系统谐波明显放大，并应避免大量的无功电力穿越变压器。
35kV～220kV变电站所配置的无功补偿装置，在主变最大负荷时，其高压侧功率因数应不低于0.95，在低谷负荷时功率因数不应高于0.95、不低于0.92。
（2）各电压等级变电站无功补偿装置的分组容量选择，应根据计算确定，最大单组无功补偿装置投切引起所在母线电压变化不宜超过电压额定值的2.5%。
（3）220kV变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主，适当补偿部分线路及兼顾负荷侧的无功损耗。
220kV变电站无功补偿容量的合理配置
耗 组成。在 电压不变 的情况下 ，空载励磁无功损耗
为：
Ｏｏ— Ｉ ｏ ×Ｓ
充电功率与线路 电容及线路两端节点电压 的平 方成 正 比。
根 据《 电力系统 设计 手册 》 ，１ １ ０ ｋ Ｖ 架 空 线 路 充 电 功 率 为 ０ ． ０ ３ ４ Ｍｖ ａ ｒ ／ ｋ ｍ，２ ２ ０ ｋ Ｖ 架空线 路充 电功率 为 ０ ． １ ４ Ｍｖ ａ ｒ ／
求进行 了实例分析 ，为 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 变电站的无功补偿配置提供 了较 为合理 的参 考依据 。
关 键词 无 功补 偿 无 功 平衡 电 容 器 电抗 器
中图分 类号
Ｔ Ｍ６ ３
通过容量按 １ ０ ０： ８ ０： ２ Ｏ 考虑 ；Ｕｄ ％、 ２ 、Ｌ 为主变高 、中、低压绕组阻抗 电压百分数 。
（ １ ） 路 差异 较 大 ，具 有 较 大 的对 地 电 容 。实 际 工程 中 ，电 缆充 电功率 和 电缆 容性 电抗 Ｘ ｃ为 ： × Ｓ １ ２ ＋ ％× ＋ ×
变压 器 漏抗 无 功 损耗 随 负荷 电 流变 化 ，有 ： Ｑ ｄ 一
１Байду номын сангаас． ２ 无功 电 源计算
电网中的无功 电源 主要包 括发 电机 、线 路充 电功率 （ 一般只计 ｉ ｉ ０ ｋ Ｖ及 以上 电压等 级架空线 路和 ３ ５ ｋ Ｖ及 以 上电压等级电缆线路 ） 。对于 ２ ２ Ｏ ｋ Ｖ 变电站 ，无功电源主
要包 括 站 内无 功 补偿 设 备 、线 路 充 电功 率 及 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 电 网下 送 的无 功 功率 。 （ １ ） ２ ２ ０ ｋ Ｖ 电 网下送 的无 功 功 率 。按 照 《 电力 系 统 电压 和无 功 电力技 术 导 则 （ 试行） 》 有 关 规 定 ，并 结 合 佛 山 电 网
无功补偿方案
（3）无功补偿控制器：用于自动控制无功补偿装置的投切，实现无功功率的实时补偿。
3.无功补偿参数设置
根据电力系统的负荷特性和无功需求，合理设置以下参数：
（1）补偿容量：根据系统无功需求，确定无功补偿装置的容量。
（2）补偿方式：根据负荷特性，选择合适的补偿方式。
第2篇
无功补偿方案
一、概述
电力系统的稳定性与经济性是电网运行的核心目标。无功补偿作为提升系统稳定性、优化电能质量、降低网络损耗的关键技术手段，其方案制定需综合考虑技术、经济、法规等多方面因素。本方案旨在为某电力系统提供一套详细的无功补偿方案，确保其合法合规、高效可行。
二、目标
1.显著提高系统的功率因数，降低无功负荷对系统的影响。
4.法规遵循
-严格遵循国家电力行业法律法规、技术标准和安全规范。
-确保方案设计、设备选型、施工安装及运行维护的合法合规性。
四、实施计划
1.前期准备
-完成现场勘查，明确补偿需求。
-编制详细的设计方案，包括设备选型、参数配置、施工图纸等。
-提交相关部门审查，获取必要的批准和许可。
2.施工阶段
-按照设计方案，组织设备采购和施工队伍。
（3）有功和无功损耗降低，电网运行效率提高。
（4）合规性审查合格，方案实施过程中无违法违规行为。
五、结论
本方案针对某电力系统，制定了一套合法合规的无功补偿方案。通过采用合理的无功补偿方式、装置选型和参数设置，有望提高电力系统的稳定性、电能质量，降低系统损耗。在实施过程中，严格遵循国家政策和法规要求，确保方案的顺利实施。本方案的实施将对提高我国电力系统的运行水平具有积极意义。
无功功率对功率因数的影响
无功功率补偿对功率因数的影响发布时间：10-08-17 来源：点击量：1636 字段选择：大中小0引言无功补偿，就其概念而言早为人所知，它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量。
无功补偿的合理配置原则：①总体平衡与局部平衡相结合，以局部为主。
②电力部门补偿与用户补偿相结合。
在配电网络中，用户消耗的无功功率约占50%～60%，其余的无功功率消耗在配电网中。
因此，为了减少无功功率在网络中的输送，要尽可能地实现就地补偿，就地平衡，所以必须由电力部门和用户共同进行补偿。
③分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主。
集中补偿，是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。
分散补偿，指在配电网络中分散的负荷区，如配电线路，配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。
集中补偿，主要是补偿主变压器本身的无功损耗，以及减少变电所以上输电线路的无功电力，从而降低供电网络的无功损耗。
但不能降低配电网络的无功损耗。
因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。
所以为了有效地降低线损，必须做到无功功率在哪里发生，就应在哪里补偿。
所以，中、低压配电网应以分散补偿为主。
④降损与调压相结合，以降损为主。
1影响功率因数的主要因素1.1异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备异步电动机的定子与转子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素。
而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。
所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。
变压器消耗无功的主要成份是它的空载无功功率，它和负载率的大小无关。
因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。
1.2供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响当供电电压高于额定值的10%时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110%时，一般工厂的无功将增加35%左右。
国家电网电力系统无功配置技术原则
为进一步加强国家电网公司无功补偿装置的技术管理工作，规范电网无功补偿的配置要求，提高电网的安全、稳定、经济运行水平，国家电网公司在广泛征求公司各有关单位意见的基础上，制定完成了《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》，并于8月24日以国家电网生［2004］435号印发，其全文如下：国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则第一章总则第一条为保证电压质量和电网稳定运行，提高电网运行的经济效益，根据《中华人民共和国电力法》等国家有关法律法规、《电力系统安全稳定导则》、信息来源：《电力系统电压和无功电力技术导则》、《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》等相关技术标准和管理规定，特制定本技术原则。
第二条国家电网公司各级电网企业、并网运行的发电企业、电力用户均应遵守本技术原则。
第二章无功补偿配置的基本原则第三条电力系统配置的无功补偿装置应能保证在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，分（电压）层和分（供电）区的无功平衡。
分（电压）层无功平衡的重点是220kV及以上电压等级层面的无功平衡，分（供电）区就地平衡的重点是110kV及以下配电系统的无功平衡。
无功补偿配置应根据电网情况，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足降损和调压的需要。
第四条各级电网应避免通过输电线路远距离输送无功电力。
500（330）kV电压等级系统与下一级系统之间不应有大量的无功电力交换。
500（330）kV电压等级超高压输电线路的充电功率应按照就地补偿的原则采用高、低压并联电抗器基本予以补偿。
第五条受端系统应有足够的无功备用容量。
当受端系统存在电压稳定问题时，应通过技术经济比较，考虑在受端系统的枢纽变电站配置动态无功补偿装置。
第六条各电压等级的变电站应结合电网规划和电源建设，合理配置适当规模、类型的无功补偿装置。
所装设的无功补偿装置应不引起系统谐波明显放大，并应避免大量的无功电力穿越变压器。
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无功补偿的合理配置原则
电力系统运行的经济性和电能质量与无功功率有着密切的关系，无功功率是电力系统一种不可缺少的功率。
大量的感性负荷和电网中的无功功率损耗，要求系统提供足够的无功功率，否则电网电压将下降，电能质量得不到保证。
同时，无功功率的不合理分配，也将造成线损增加，降低电力系统运行的经济性。
低压电力用户量大面广，其负荷的功率因数又大都比较低，因此在低压电网中进行无功功率的就地补偿是整个电力系统无功补偿的重要环节。
根据电力网无功功率消耗的规则，各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率，尤以低压配电网(0.4KV)所占比重最大。
为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，提高输配电设备的效率，无功补偿设备的配置，应按分级补偿，就地平衡的原则，合理布局。
1、高压补偿与低压补偿结合，以低压为主;
2、集中补偿与分散补偿结合，以分散为主(为了有效地降低线损,必须做到无功功率在哪里发生,就应在哪里补偿);
3、调压与降损相结合，以降损为主(对于无功补偿的主要目的是改善功率因数，减少线损，调压只是一个辅助作用)。
从以上补偿原则看出，补偿装置愈接近电动机或其他电力设备，无功电流通过的变配电设备愈少，通过的线路愈短，补偿愈彻底，节能效果愈显著。
电动机无功就地补偿技术在国外如英、美、日、法和
瑞典等一些发达国家推广使用已有几十年的历史。
日本为便于推广使用就地补偿装置于1997年就将串联电容器、电抗器、放电电阻联合在一起，为防止高次谐波对电容器的危害,还规定了使用范围。
日本东京电力公司规定，每台大容量的电动机都要装设低压进相电容器，当负荷为100%时，功率因数应补偿到0.95，凡是低压三相异步电动机，必须全部进行就地补偿。
我国在上世纪八十年代初，对配电网变压器低压侧实行强制性电容器补偿装置以来，直到八十年代末，所使用的无功补偿设备，不外乎采用下述两种方法：一是人工投切电容器组，二是用电磁开关自动投切电容器组，前者不仅劳动强度大，而且无法准确地按运行要求投切，造成欠补或过补，不能真正地改善用电质量;后者由于很难控制投切瞬间造成较大的合闸涌流和分闸过电压，对电容器和用电设备造成危害。
随着电力电子器件、大功率可控硅器件的问世和计算机技术的飞速发展，近年来，采用数字微处理器为核心的智能化无功功率动态补偿控制器和智能复合开关已成为当前低压无功补偿装置的必然趋势，它能自动跟踪无功功率需求的变化，实现电容器组的平滑投切，因而无合闸涌流，无分闸过电压，且不受投切次数的限制，这是无功补偿技术的质的飞跃，实现了全自动、长寿命、免维护、安全可靠的无功动态补偿，使供电系统可以始终处于理想的工况下运行。