配电变压器无功补偿容量配置方法

万炽光

（东莞市新意念电气安装工程有限公司，广东　东莞　523000）

配电变压器无功补偿容量配置方法

万炽光

（东莞市新意念电气安装工程有限公司，广东东莞523000）

2009年，我主持全虎门镇公共变压器的节能降耗工程，在实施节能降耗过程中，由于原有变压器的无功补偿装置及电容运行时间长及部分机件失效、损坏，从而使电网无功功率过高，通过更换无功补偿装置及电容并取采动态补偿方式进行改造实现了节能降耗目的。

变压器；节能降耗；无功补偿

电网输出的功率包括两部分：一是有功功率，二是无功功率。直接消耗电能，把电能转变为机械能、热能、化学能或声能，利用这些能作功，这部分功率称为有功功率。没有真正消耗电能，只是把电能转换为另一种形式的能，这种能作为电气设备能够作功的必备条件，并且，这种能是在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率；如电磁元件建立磁场占用的电能，电容器建立电场所占的电能。

研究资料表明，0.4kV的抵押配网无功损耗占110kV以下电网损耗的半数以上，因此配电变压器无功补偿的重点应放在低压配电网上，而且电力工作人员均形成了一个共识，即低压配网的负荷构成对象主要为家用电器和感性电动机，因此，在无功补偿时应首先考虑到这类负荷的特点进行补偿，例如对家用电器和电动机进行补偿时一般采取就地补偿方式，对配电变压器高压侧（380V）则进行集中补偿，所采用设备为微机控制的低压并联电容器柜等等。

1　常用的无功补偿方式

1.1集中补偿：在高低压配电线路中安装并联电容器组；

1.2分组补偿：在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器。

3　对专线用户进行补偿

对专线用户进行补偿时，由于该类用户的负荷主要在线路末端聚集，线路上不接配变装置，通常情况下补偿所需容量计算公式为：

因此，专线用户无功补偿装置通常情况下设置在线路末端，且安装在降压变压器的低压侧，负荷所需无功电流由补偿装置供给。

4　对负荷分布较为均匀的线路（主要为10kV公用配电线路）进行无功补偿

对负荷分布较为均匀的线路（主要为10kV公用配电线路）进行无功补偿时，可在变电站10kV母线上装载容量恒定的并联电容器，其目的在于对主变压器所吸收的无功电力进行补偿，同时还可根据线路长短和负荷大小，在线路上装设单组或3组电容器，电容器组均能自动投切，提升无功补偿的灵活性。

5　对负荷分布不均匀的线路（主要为10kV配电线路分支线）进行无功补偿

对负荷分布不均匀的线路（主要为10kV配电线路分支线）进行无功补偿时，可根据实际情况，例如无功负荷分布，并联电容器运行等，将线路分为多个分段，依次分开补偿。通常情况下，全线装设的电容器组在3组以下，对无功补偿电流进行计算时，需从末端线路开始往前推，原则上不让本段无功负荷从前面的线路输入。且线路电容器组与负荷分布均匀的线路相似，同样需实现自动投切，避免低谷负荷时电压偏高或补偿过量。

6　配变装置0.4kV低压侧补偿

在目前10kV的送电系统中，通常是单条线路连接多台甚至二三十台容量大小不等的配变装置，这些装置所接的用户较为分散，且所用容量较小，例如75kVA以下的变压其占总变压器的70％以上，且大部分变压器每天有将近14个消失处于空载运行状态，少数变压器在额定容量的30％左右运行，若在用电高峰期，则会出现无功不平衡现象，对这种10kV供电系统，通常采取在母线上装设集中补偿的并联电容器组，但这种补偿方式仅能增加母线与变压器之间和上一级电压等级线路的功率，而母线首端功率因素无法得到改变，因此，对10kV供电系统进行无功补偿时，应选择在配变装饰0.4kV低压侧装设低压无功补偿装置进行分散补偿。

目前0.4kV低压侧补偿装置的主要方式包括以下几种：

6.1随机补偿。指将低压电容器通过熔断器与电动机实现对接，通过电路控制，实现电动机和保护装置的同步投切；

6.2随器补偿。是指将低压电容器通过熔断器固定连接在配变装置的低压侧，用来对变压器励磁和漏磁所产生的无功损耗进行补偿；

6.3跟踪补偿。是指以投切装置为控制保护装置，将低压电容器组接在大用户0.4kV母线上，该方式相当于起到了随器补偿的作用，此外，可选取三组低压电容器作为自动或手动投切装置，对电网中变动的无功负荷进行随时补偿。

7　无功补偿经济效益分析

10kV线路补偿量通常以公用变压器装接容量的10％来确定，若公用变压器容量在70000kVA，则补偿容量可定位7000kvar，无功经济当量值可取为0.06，电容设备若按年运行3000小时来计算，则每年可减少126万千瓦时的电量损失，若以0.4元/度的价格来算，则每年有50多万元的经济效益。

若在变压器低压侧出口安装无功补偿设备，容量按变压器容量25％计算，根据无功补偿效果，低压侧补偿无功当量值可取为0.12，若对容量在100kVA或以上的公用变压器进行自动投切装置无功补偿时，所需的补偿容量为17500kVA，电容设备投入运行若按4000小时计算，则每年可节省840万千瓦时的电量，每年可获得330万元的经济效益，因此配变装置补偿的节能降损具有较高的经济效益。但上述分析仅仅是从无功补偿对功率因数的提高方面来计算效益，若从降低输配电网电能损耗、节约电网建设投资、改善输配电质量等方面进行优化，则经济效益更为可观。

TM714.3

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1003-5168（2015）-12-0110-1