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1、变电站无功补偿容量的计算【摘要】文章根据某站无功补偿容量计算实例，讨论了确定变电站无功补偿电容器容量的计算方式。【关键词】变电站 补偿 计算0引言无功补偿，就其概念而言早为人所知，他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，降低电能损耗，改善电网质量。无功功率的传送会引起有功功率和电压的损耗，为了减少损耗，应合理补偿无功功率。35110kV变电站的容性无功补偿装置以补偿变压器无功损耗为主，并适当兼顾负荷侧的无功补偿。容性无功补偿装置的容量按主变压器容量的10%30%配置，并满足35110kV主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数不低于 0.95。现以我公司110kV东城变电
2、站扩建增设无功补偿电容器为例进行探讨。1变电站基本情况110kV东城站在系统中的位置如图1所示，正常方式由 110kV成东线供，通过缗东线与济宁电网相联。该站2004年建成投运，一台主变容量 31.5MVA，作为“提高输送能力”的一项措施，在变电站投产时需加装无功补偿电容器。图1 东城站在系统中的位置2 计算补偿容量的不同方法白庄站 成武站 东城站 缗城站11558155813112111依据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无功补偿配置技术原则要求，从不同考虑点计算得出不同的容量要求，求其最大值做为变电站无功补偿容量的依据。（1）按补偿主变压器无功损耗计算东城站1号主变参数
3、及110kV侧、35kV侧负荷见表1.表 1、110kV 东城站1号主变压器参数额定容量/MVA空载损耗P0/kW空载电流I0/%短路电压Uk12(%)短路损耗Pk31/kW35kV侧负荷/MVA31.5/31.5/31.5 26.082 0.26 10.02 154.058 16.4+j7.5短路电压Uk23/%短路电压Uk13/%短路损耗Pk12/kW短路损耗Pk23/kW10kV侧负荷 /MVA7.1 15.77 145.426 123.94 3.5+j1.8空载漏磁无功损耗：Q0S 0=I0%SN10-2=0.2631.510-2=0.08Mvar额定负载漏磁功率：Qk12=Uk12%
4、S2N10-2=10.0231.510-2=31.5MvarQk13=Uk13%S3N10-2=15.7731.510-2=4.96MvarQk23=Uk23%S3N10-2=7.131.510-2=2.23MvarQK12+QK13-QK23 31.5+4.96-2.232 2S2N2（Q K12+QK23-QK13） 31.5+2.23-4.962 2S3N2（Q K13+QK23-QK12） 4.96+2.23-3.152 2S22 16.42+7.52 S2N2 31.522 S32 3.52+1.82 S3N2 31.522 QK1= = =2.94MvarQK1= = =0.21M
5、varQK3= = =2.02MvarQ K2=QK2 =0.21 =0.068MvarQ K3=QK3 =2.02 =0.03Mvar S12 （P 2+P K2+P3+P K3） 2+(Q2+Q K2+Q3+Q K3)2 S1N2 S1N2（P 2+P3） 2+(Q2+Q K2+Q3+Q K3)2 S1N2(16.4+3.5)2+(7.5+0.068+1.8+0.03)231.522=1.435Mvar变压器无功损耗：Q T=Q0+Q K1+Q K2+Q K3=0.08+1.435+0.068+0.03=1.61Mvar补偿容量Q C+Q T=1.61Mvar（2）按补偿变压器无功损耗同时
6、补偿输电线路无功损耗计算110kV成东线型号为LGJ-240，R 1=0.13/km，X 1=0.416/km,线路长度4.56km成东线带东城站负荷时线路无功损耗：S 2 S2 P2+Q2 3U 3U2 3U2 20.3942+12.52 31102=0.05Mvar补偿容量Q C=Q T+Q L+1.61+0.05=1.65Mvar（3）按东城站最高负荷时变压器高压侧功率因数不低于0.95计算。110kV 东城站1号主变压器高压侧最高负荷Smax=P+Q=20.394+j12.5功率因数：P 20.394P 2+Q2 20.394 2+12.52 补偿容量：QC =Q T=P(tg-tga
7、rccos0.95)=20.394（tgarccos0.85-tgarccos0.95）Q K1=QK1 =QK1Q K1=2.94Q L=I2XL= xLl= XLl= XLl= 0.4164.56Cos= = =0.85 =5.93Mvar220kV以及以上电压等级变电站还需要考虑满足电压的要求配置无功补偿电容器。3 补偿容量的确定为满足各项要求，取三种计算方式的最大值，补偿容量应为Q com=MAX(Qc)=5.93Mvar。另外，110kV变电站无功补偿装置的单组容量不宜大于 6Mvar，35kV 变电站无功补偿装置的单组容量不宜大于3Mvar，单组电容的选择还应考虑变电站负荷较小时无功补偿的需要。
