动态无功补偿范文

导语：如何才能写好一篇动态无功补偿，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：配电系统；静止无功补偿装置；动态无功补偿技术；解决措施

随着电子科学技术的不断发展进步，尤其是很多电器设备的大肆使用，使电力系统的荷载日益加重，不仅降低了电力输送的质量而且对正常的经济运行也有着潜在的不利影响。尤其是一些冲击性比较强的负荷，功率因数比较低，并且无功变化很急剧，当它们运行时往往会造成电压起伏落差很大，这不仅对电里线路造成的很大的损耗而且还会影响电力系统对正常用户供电的质量，因此，加强对静止无功补偿装置的技术探讨并进行具体的实践能够在提高输电容量，加强稳定性，增强节能效果等方面发挥重要作用。

一、静止无功补偿装置动态无功补偿技术概况

1、静止无功补偿装置动态无功补偿技术简介

在我国科技与经济同时得到了很大的进步，电气自动化领域也发生着日新月异的变化，在变电站，高铁牵引系统中都应用了电气自动化技术。然而高速电气自动化技术的应用中存在着关于单相电力牵引的负荷复杂变化的问题，这些问题不仅会会导致无功功率的提升，还会增加注入电力系统的谐波和负序。这样一来，影响了电气自动化系统的资源利用率、降低了电力系统的安全性和系统的总体效益。根据，现有的电气自动化系统研究，我们可以知道，其中较为明显的主要有三个问题，谐波、负序和无功。虽然目前，国外已经有了不少对这些问题的研究结果，但是，对于我国这个人口大国来说，电气自动化在供电所应用的压力非常大，其中非线性因素带来的不可控问题更为严重了。近年来，出现的一些较为严重的大型电机厂组事故等，给企业和社会带来了巨大的经济损失，通过引入无功补偿技术，能够达到解决电气自动化系统非线性等问题。

在供电系统中，一个非常重要的评价标准是电能质量，而电压是电能质量的最核心的影响因素。常见的很多关于电气自动化系统出现无功状况，多是受到阻抗问题和功率因素问题的影响，从而导致电网受到无功效果的。静止无功补偿装置动态无功补偿技术可以把逆变器通过变压器并联在电网上来对其交流侧电流的相位或者幅值进行相应控制，并能够实时观察到核载量的变化，根据无功功率的需要来进行动态的补偿处理，以便于实现快速动态调节无功功率的目的。如若出现无功荷载和电压波动的情况也能够在急需动态响应时间之内进行一次性的多级补偿。静止无功补偿装置动态无功补偿根据其补偿的范围可以划分为荷载补偿和线路补偿，补偿的方式也有串联补偿和并联补偿两种。

2、静止无功补偿装置动态无功补偿技术的作用

静止无功补偿装置动态无功补偿技术应用于电力系统中的作用是很大的。首先，能够加强电力系统的暂时状态稳定性。当发生电力故障时，静止无功补偿装置动态无功补偿技术可以对电力系统进行快速的无功补偿以缓解电压崩溃的趋势，减少电压的波动率。其次，静止无功补偿装置动态无功补偿技术能够补偿不平衡负荷，当负荷不平衡时，静止无功补偿装置动态无功补偿的不平衡控制策略就可以补偿系统使电力配电供电的电流变成三相平衡，这样就能够使不平衡的单向负荷变为三相平衡负荷从而有效缓解电力系统的不稳定，并且能够相应吸收负荷谐波电流，提高电力系统的稳定性。最后，静止无功补偿装置动态无功补偿技术应用于电网中还具有很大的经济效益。电网实现无功补偿后，高低压配电电流减少就会降低线损率和用电设备的损耗，不仅可行性高而且还能够提高电能的质量。并且静止无功补偿装置动态无功补偿技术的应用范围比较广，在煤矿冶金企业和电气化铁路牵引站等都有重要作用，为我国的电力系统消除安全隐患。

二、静止无功补偿装置动态无功补偿技术在应用中的常见问题

静止无功补偿装置动态无功补偿技术在对电压的控制及补偿所需的无功功率方面具有很高的现实意义，并且静止无功补偿装置动态无功补偿技术还能够大幅度的提高电力系统的安全性能和送电质量。随着对静止无功补偿装置动态无功补偿技术不断研究探讨，不可否认其已经愈加完善，但是在实践中仍有一些需要注意的问题。

第一，静止无功补偿装置动态无功补偿技术在电力系统中的补偿方式问题。静止无功补偿装置动态无功补偿技术的无功补偿的侧重点大多还是在用户方面，这样导致了只重视补偿用户功率因数这个问题的产生，使电力系统并不能最低限度的减少无用损耗。

第二，静止无功补偿装置动态无功补偿技术的谐波问题。所有的装电容器都具备一定的抗谐波能力，但是当谐波含量过大时往往会对电容器造成一定的冲击影响，并且装电容器会放大谐波的作用，造成电力系统的谐波干扰更加厉害而发生的一系列故障。

第三， 静止无功补偿装置动态无功补偿技术的无功倒送问题。电力系统中出现无功倒送的现象是很严重的，无功倒送不仅仅造成线路和变压器的大幅度损耗而且还会加重电力线路的沉重负担。

三、静止无功补偿装置动态无功补偿技术在应用中常见问题的解决方法

虽然我国的电力系统伴随着技术条件的不断提高也在进行相应的完善措施，并且电力系统崩溃事故也越来越少，但是因地域广大而形成的大规模电力系统运转方式和复杂的运行环境使我国对电力系统的发展和维护仍旧不敢掉以轻心。并且人们对电能质量的要求也越来越高。下面就针对静止无功补偿装置动态无功补偿技术在应用中常见问题提出几点解决方法。

第一，针对静止无功补偿装置动态无功补偿技术在电力系统中的补偿方式问题。应该不能仅仅侧重于补偿用户功率还应该将着眼点放在电力系统的损耗，精确的计算无功功率，明确认识到各个电力点的最优化补偿量以及最合适的补偿方式，才能够最大化的节能降耗实现电力资源的最大效益。

第二，针对静止无功补偿装置动态无功补偿技术的谐波问题。谐波问题常常会造成电力系统发生一些故障。因此在经常发生谐波干扰并且还需要无功补偿的电力点应该添加相应的过滤谐波装置，以免造成静止无功补偿装置动态无功补偿的控制环节受到谐波的冲击干扰会发发生控制失灵的现象。

第三，针对静止无功补偿装置动态无功补偿技术的无功倒送问题。造成无功倒送的原因往往是因为某些无功补偿装置选择的无功分析比较单一，当出现三相负荷不对称的情况时或者是对于采用固定电容器补偿方式的用户在出现荷载低谷时都有可能出现无功倒送这种现象。因此，无功补偿装置应该能够根据电力系统无功的相应变化来进行及时的调整，并注重选择合适的补偿方式避免出现无功倒送的现象。

总而言之，随着静止无功补偿装置动态无功补偿技术的不断发展再配合我国电力系统的自身特点和优势，运用先进的科学技术手段对整个电力系统的无功补偿控制装置进行最优化的控制策略以便于实现整个电力系统的无功补偿整体优化。因此，注重静止无功补偿装置动态无功补偿技术的研究探讨对部分电力系统依旧存在的无功补偿不足和电压难以稳定控制等问题具有相当重要的实际意义。

参考文献

[1] 陈宇飞；静止无功补偿装置动态无功补偿技术探讨[J]；供用电，2007年

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关键词：配电系统；动态无功补偿装置

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-03-0-02

一、配电系统中的动态无功补偿装置

无功功率补偿，简称无功补偿，在电力供电系统中起到提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网供电质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统的电压波动，谐波增大等诸多不利于电网安全运行的因素。无功补偿分动态和静态两种方式。静态无功补偿是根据负载情况安装固定容量的补偿电容或补偿电感，动态补偿是根据负载的感性或容性变化随时的切换补偿电容容量或电感量进行补偿。一般的补偿是有级的,也就是常用的补偿装置如电容,是按组来进行投切的,也就是用电系统里产生的无功不会是你补偿的一样多,但是由于这种补偿已经将功率因数达到了例如0.95,已经很好了。但是有的负载,其工作时无功的变化量非常大,且速度非常快,可以达到毫秒级，如电焊机，一个工作周期才0.2秒左右，其间还有几十秒的半负荷及几十秒的停顿，而无功在工作时也是不规则的快速改变着。象这样的负载采用常用的无功补偿装置是无法实现的，只能用“动态”补偿。

所谓“动态”即快速性、实时性，一是补偿速度一定要快；二是用电负载需要多少无功，补偿装置就补偿多少无功。这是动态补偿的两个基本特征。但不是非得两个都具备才是动态补偿，有的负载虽然无功变化快，但是无功量的改变是固定的，此时用速度快的无功补偿也可以办到，也就是说这个动态补偿强调的单单是迅速。

动态无功补偿装置由高压开关柜(包括高压熔断器、隔离开关、电流互感器、继电保护、测量和指示部分等)、并联电容器、串联电抗器、放电线圈(或者电压互感器)、氧化锌避雷器、支柱绝缘子、框架等构成。动态无功补偿装置根据改善和提高功率因数，降低线路损耗，充分发挥发电、供电设备的效率功能强大，液晶字段显示，性能可靠稳定，抗干扰能力极强。靠无功控制器根据线路力率情况自动投、切补偿量，以确保功率因数基本恒定于某一设定值附近；后者表示手动投入固定值补偿量，不随线路力率情况改变补偿量，此类方式除非补偿量刚好合当，功率因数才会达标。

无功功率补偿控制器有三种采样方式，功率因数型、无功功率型、无功电流型。功率因数型这种控制方式也是很传统的方式，采样、控制也都较容易实现。无功功率（无功电流）型的控制器较完善的解决了功率因数型的缺陷，有很强的适应能力，能兼顾线路的稳定性及检测及补偿效果。用于动态补偿的控制器要求就更高了，一般是与触发脉冲形成电路一并考虑的，要求控制器抗干扰能力强，运算速度快，更重要的是有很好的完成动态补偿功能。

二、动态无功补偿装置最优利用方法与原理功能

配电线路无功补偿即通过在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿。线路补偿点不宜过多，一般不采用分组投切控制；补偿容量也不宜过大，避免出现过补偿现象；保护措施也要一切从简，可采用熔断器或者避雷器作为过流和过压保护。线路补偿方式这种方式具有投资小、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。

在低压三相四线制的城市居民和农网供电系统中：由于用电户多为单相负荷或单相和三相负荷混用，并且负荷大小不同和用电时间的不同。所以，电网中三相间的不平衡电流是客观存在的，并且这种用电不平衡状况无规律性，也无法事先预知。导致了低压供电系统三相负载的长期性不平衡。对于三相不平衡电流，电力部门除了尽量合理地分配负荷之外几乎没有什么行之有效的解决办法。

电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损，还会增加变压器的铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，最终会造成三相电压的不平衡。

调整不平衡电流无功补偿装置，有效地解决了这个难题，该装置具有在补偿线路无功的同时调整不平衡有功电流的作用。其理论结果可使三相功率因数均补偿至1，三相电流调整至平衡。实际应用表明，可使三相功率因数补偿到0.95以上，使不平衡电流调整到变压器额定电流的10%以内。

工作原理：无功动态补偿装置由控制器、过零触发模块、晶闸管、并联电容器、电抗器、放电保护器件等组成。装置实时跟踪测量负荷的电压、电流、无功功率等，通过微机进行分析，然后计算出无功功率并与预先设定的数值进行比较，自动选择能达到最佳补偿效果的补偿容量并发出指令，由过零触发模块判断双向可控硅的导通时刻，实现快速、无冲击地投入并联电容器组。

目前，国内的动态补偿的控制器和国外的同类产品相比还要有很大的差距，一方面是补偿功率不能一步到位，冲击电流过大，系统特性容易漂移，维护成本高；另一方面是在动态响应时间上较慢，动态响应时间重复性不好。另外，相应的国家标准也还没有达到一定标准，这方面落后于发展。但是运算速度快，抗干扰能力强，最重要的是有很好的完成动态补偿功能。

无功补偿的具体实现方式：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。

动态无功率补偿装置的主要功能：1、提高线路输电稳定性；2、维持受电端电压，加强系统电压稳定性；3、补偿系统无功功率，提高功率因数，降低线损，节能损耗；4、抑制电压波动和闪变；5、抑制三相不平衡。

动态无功率补偿装置的主要问题：1、电容器损坏频繁。2、电容器外熔断器在投切电容器组及运行中常发生熔断。3、电容器组经常投入使用率低。

三、在配电系统中动态无功补偿与静态补偿区别

（一）前者表示靠无功控制器根据线路力率情况自动投、切补偿量，以确保功率因数基本恒定于某一设定值附近；后者表示手动投入固定值补偿量，不随线路力率情况改变补偿量，此类方式除非补偿量刚好合当，功率因数才会达标，否则，不论补偿量过小或过大，功率因数均偏小。

（二）动态无功补偿的定义是这种响应动作时间小于1S，一般是通过可控硅投切电容组TSC、可控电抗器调节无功TCR型SVC或利用IGBT器件调节的静止性无功发生装置SVG等来实现。静态补偿可以是固定的通过隔离开关或熔断器断电后进行人工调节的装置，也指响应时间大于1S的自动投切装置，如接触器投切电容组的方式。

四、应用

（一）SLTF型低压无功动态补偿装置：适用于交流50Hz、额定电压在660V以下，负载功率变化较大，对电压波动和功率因数有较高要求的电力、汽车、石油、化工、冶金、铁路、港口、煤矿、油田等行业。安装环境：周围介质无爆炸及易燃危险、无足以损坏绝缘及腐蚀金属的气体、无导电尘埃。无剧烈震动和颠簸，安装倾斜度

（二）SHFC型高压无功自动补偿装置：适用于6kV~10kV变电站，可在I段和II段母线上任意配置1~4组电容器，适应变电站的各种运行方式。技术特征：电压优先，按电压质量要求自动投切电容器，使母线电压始终处于规定范围。

（三）WDB-K型低压无功动态补偿装置：采用大功率晶闸管投切开关，控制器可根据系统电压，无功功率、两相准则控制晶闸管开关对多级电容组进行快速投切。晶闸管开关采用过零触发方式，可实现电容器无涌流无冲击投入，达到稳定系统电压，补偿电网无功、改善功率因数、提高变压器承载能力的目的。可广泛应用于电力、冶金、石油、港口、化工、建材等工矿企业及小区配电系统。安装环境：无易燃、易爆、化学腐蚀、水淹及剧烈振动场所。具有过流、过压、欠压、温度超限多种保护。装置能在外部故障和停电时自动退出运行，送电后自动恢复的功能。

总之，以现在的经济发展与科学前景来说，配电系统中的动态无功补偿装置技术还不太成熟，但是发展前景可观，有很大的利用价值，性价比高。

参考文献：

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主题词： 动态 无功补偿 功率因数 电网 效益

Abstract: in industrial and mining enterprises, most of the power equipment belong to the perceptual load, the equipment in operation to absorb a lot of reactive power, so, industrial and mining enterprises to improve the power factor of electricity is to improve the power efficiency, saving energy the important means. This article through to the reactive power compensation principle and compensation methods of analysis and synthesis mining area of bohai sea oil power grid of reactive power compensation present situation, the use of domestic advanced dynamic comparison of reactive power compensation technology, puts forward the reform plan, and reconstruction of the benefit of this.

Keywords: dynamic reactive compensation power factor grid benefits

中图分类号：U665.12文献标识码：A 文章编号：

一、前言

随着我国电力工业的迅猛壮大，电网逐步扩张，电力负荷增长很快，电网的经济运行日益受到重视。降低网损，提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题，也是电力系统研究的主要方向之一。特别是针对始建于1966年的渤海石油矿区，随着用电量的日益增长和用电结构的变化，使得矿区电网的无功损耗和谐波问题日益突出，为了降低电网损耗，提高功率因数，减小高次谐波对供电系统的影响，延长用电设备的使用寿命，提高系统的供电质量和供电能力，推行动态无功补偿是降损节能和保证电能质量的行之有效的方法。

二、无功补偿的介绍

（一）无功补偿的原理

电感和电容是两种性质相反的元件，供电系统中的用电设备大多是感性负载，用电容器补偿感性负载所需的无功功率，提高系统功率因数，称之为电容补偿，这也是无功补偿的原理。

（二）无功补偿的意义

1、补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。

2、减少发、供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW；反之，增加0.52KW对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。因此，对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。

3、降低线损，由公式ΔP%=（1-cosф1/cosф2）×100%得出（其中cosф1为补偿前的功率因数，cosф2为补偿后的功率因数）：

补偿后，cosф2>cosф1，降低线损率，减少设计容量、减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以，功率因数是考核经济效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。

（三）电网中常用的几种无功补偿方式

1、高压集中补偿

高压集中补偿是将高压电容器组集中装设在工厂变电所的6-10KV母线上。这种补偿方式只能补偿6-10KV母线前侧线路上的无功功率，母线后侧厂内线路的无功功率得不到补偿。因此变压器的视在负荷及变压器的损耗并没有少。所以这种补偿方式的经济效果比较差，但这种补偿方式的初期投资比较低，且便于集中运行维护，而且能对变电站高压侧的无功功率进行有效的补偿，以满足滨海供电公司对变电站总功率的基本要求。

2、分组补偿：

分组补偿是将低压电容器组集中装设在工厂变配电所的380V低压母线上。这种补偿方式能够补偿变电所、箱站低压母线前的变压器，高压配电线路及电力系统的无功功率。由于这种补偿能使变电所、箱站主变以前的视在功率减小，从而可使主变压容器容量选的较小，减少变压器运行的台数，经济效益较好。目前我们系统中的终端变电所、室外箱站都采用了这种补偿方式。

3、低压就地补偿：

低压就地补偿，就是将并联补偿电容器组装设在需要进行补偿的用电设备组旁边。这种补偿方式能够补偿安装位置以前的所有高低压线路和电力变压器的无功功率，其补偿范围大，补偿效果好，经济效益佳。相比较而言，这种补偿方式投资较前两种大，但电容器组在补偿的用电设备组停机时也将一并被解除。

三、动态无功补偿装置改造

（一）渤海石油矿区电网现状及存在的问题

渤海石油矿区电网是指港区、滨海、东沽三大片区所辖的供用电系统，包括2座35KV变电站，3座6KV开闭站，14座6KV变电所，其中所属水电服务公司的9座，其他单位的5座，69座室外箱站（变台），其中所属水电服务公司的42座，其他单位的27座。在建设初期，基本安装了静态无功补偿装置，但随着海洋事业的不断发展，渤海石油矿区生产型单位业务的不断扩大，大量的电力电子设备被投入到电网中广泛使用，使得矿区电网存在以下问题。

1、运行年限久，设备老化

目前，渤海石油矿区部分室外箱站始建于90年代，原无功补偿装置运行年限长、设施老化、技术性能落后、安全存在隐患，电容容量无法满足使用要求，补偿方式传统单一。

2、部分负荷功率因数很低

如海工、涂敷等大用电客户的负载性质特点，无功补偿不到位，造成其功率因数很低，电能损耗大，其负荷的突变性也很大，引起电网电压波动和闪变，加之产生的谐波造成电网的严重污染，致使电网质量下降。

3、大量电力电子设备的增加

大功率的整流器、变频器、电焊机以及我们日常应用的变频空调等设备产生的高次谐波对渤海的电网质量影响较大，无法满足需要高质量用电单位的使用需求，降低系统的供电能力，影响设备的运行及使用寿命。

4、无功补偿装置的投运现状

由于设备老化、损坏、功能缺失、专业管理不到位等原因，部分无功补偿装置已不具备投运条件，不能实现无功补偿功能，以港区为例，特别是重要的生产型用电大户（如：海油工程、涂敷公司等），无功补偿装置的使用情况较差。

《供电营业规则》中规定：100KVA及以上高压供电的用户功率因数为0.90以上。据电力部门统计：用户功率因数在0.7-0.8之间，供电单位向用户提供每千瓦有功负荷的同时，还必须由电网向用户提供0.9-0.75KVAR无功，才能维持电网正常运行；电网的无功功率，消耗在输、配电线路、升、降压变压器等供电设备上的占35%，消耗在用户感性负载上的占65%。

以下是我们运行中的一组数据：

（二）改造方案

鉴于以上原因，我们根据渤海石油矿区电网的无功漏洞及变压器的容量，来确定所需补偿的无功功率的容量，对电网内的部分箱站系统进行无功补偿装置的改造。

为了保证整个系统的安全运行，提高系统的功率因数，我们选用TSVC系列低压动态无功补偿装置，采用差容优化投切：通过不断测量无功的变化，总是投入功率尽可能大的电容器组。如3×40、3×30、3×20、3×10kvar的电容柜中，在ABC三相中无功至少需40kvar时会立即投入3×40kvar组其中的某相而不是通过10+30来累加，由此减少投切次数，补偿精度一步到位。具有很高的投切精度，可以使整个系统(三相中的每一相)在补偿后的功率因数达到0.96以上。

（三）TSVC系列低压动态无功补偿装置的技术性能及原理

1、技术性能

①控制方式采用微型计算机原理、人机对话界面，中英文菜单；

②各种显示功能完美（过压、欠压、缺相、功率因素、有功电度、有功功率、无功功率、温度、频率、电流、电压等）；

③运行保护、两相失电时，不影响数据的采集、存储、通讯。对过压、欠压、缺相、零序、温度超限进行及时报警并做出相应动作；

④数据通讯：配有RS585和RS232接口，现场采集也可远程采集；

⑤主回路采用电力半导体模块，实现全无触点化，控制回路采用CLN脉冲过零触发，过电流投入，过电流切除；

⑥触发采用光电触发方式，实现一次系统和二次系统隔离，解决谐波干扰问题；

⑦投切电容实现无电流冲击，无振荡，无补偿呆区；

⑧快速动态响应，20ms内实现动态跟踪补偿，补偿后的功率因数要求达到0.95以上；

⑨无功补偿输出采用+Y接法，集共补（补偿三相）与分补（补偿单相）于一体，或是纯单相分补，既适用于三相平衡负载，又适用于三相不平衡负载。

2、工作原理

TSVC系列低压动态无功补偿装置采用反馈式监测（三相平衡负荷、采集单相信号；三相不平衡负荷、采集三相信号），以负载的实时无功电流为投切物理量，应用瞬时无功控制理论及网压支持算法，在10ms内完成信号数据采集、计算及控制输出；投切可控硅接到投切指令后，在小于10ms内完成零电流投入，投切无涌流，对电网无冲击，并在主电路和开关中采取措施，对于主回路电容器有预充电的作用，避免了对投切电容器的冲击，使运行更加稳定、安全、可靠。为保证实时跟踪投切，整个系统响应时间小于20ms，可满足快变化负载的需要，实现快速补偿。装置装有6%铁芯滤波电抗器，对5次以上谐波系统能按标准抑制和治理又不会发生谐波放大。

图1 TSVC系列动态无功补偿装置原理方框图

图2 TSVC系列动态无功补偿装置主回路原理图

四、效益分析

（一）经济效益

1、降损节能

利用无功补偿提高功率因数可以降低线路损耗，达到节能的目的。目前，渤海石油矿区电网改造所需补偿的容量约为4340kvar，反应在6KV母线上可节省无功电流417A（4340/1.732/6），按有效利用率60%计算，可节省无功电流约250A。

按照无功电流的通过所引起的三相线路有功损耗公式：

P＝P1－P2＝3I12R×10-3－3I22R×10-3＝3I2R×10-3

计算，可得：P=3×2502×R×10-3

改造部分影响6KV架空线路总长度约为4000米，截面积为120 mm2，铝的电阻率p=0.0294Ωmm2/m，按照R=p L/S公式计算，得出：R=0.98

P＝3×2502×R×10-3＝3×2502×0.98×10-3=183KW

即可节省有功功率：183KW

一年可节省电量：183×8×260＝380640KWh

按平均电费1元/KWh计算，每年可节省电费约38万元。

2、节约电费开支

根据《功率因数调整电费办法》中规定，功率因数越高供电线路的功率损耗就越小，功率因数高于0.9以上的就减收电费，减收的百分比最高为1.25%，低于0.9的就加收电费，0.7―0.9之间的每少0.01就加收0.5%的电费，在0.65―0.7之间的每少0.01就加收1%的电费，0.64及以下每降低0.01就加收2%的电费。若功率因数达到0.95以上，将奖励基本电费与当月用电费用合计的0.75%，此次改造后，功率因数均能保证在0.95以上，以每年用电量7000万KWh为例，两座35KV变电站变压器容量合计为23300KVA，年外购电费为4780万元，滨海供电公司的补偿奖励金额约为30万元。

3、提高设备供电能力

根据表1中681回路的一组数据分析，如果该回路功率因数提高到供电局0.9的要求，那么变压器的平均负荷电流将减少15%，相当于变压器提高了15%的供电能力；如果功率因数提高到0.95，那么变压器的平均负荷电流将减少19%，相当于变压器提高了19%的供电能力，增大了变压器的出力，使设备容量不变的条件下，可以少送无功功率，多送有功功率。这样就能合理配置变压器容量，避免“大马拉小车”情况，减少因变压器配置容量过大而产生的相应变压器损耗，并可以延缓增容周期，从而减少企业费用支出，使供电部门及用电企业均受益。以35KV变电站增容5000KVA为例，若延缓一年增容，将节省基本电费102万元。

（二）社会效益

无功功率的减少，不仅节约企业自身的电费开支，还减少了电网的线损和对上一级变压器容量的占用，产生的实际经济效益显著。而谐波污染的减少，不仅降低了对通讯、自动控制装置、电能计量和继电器保护的干扰，而且提高了电网的安全性能和供电质量，保证设备正常工作，有利于安全生产。

五、结论

经过以上分析，动态无功补偿的应用很好地解决了电网质量问题，提高了功率因数，降低了运行成本，适用于工矿企业不断增长的用电现状，值得在工矿企业中推广应用。

参考文献：

⑴靳龙章、丁毓山.电网无功补偿实用技术［M］. 北京：水利水电出版社，1997

⑵王民权、李威震.企业无功功率补偿点的合理选择［J］. 电工技术，2000.2

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关键词:无功功率 功率因数 动态 谐波

中图分类号:TM1文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)06-031-02

一个理想的配电系统,电能质量指标总是以某一恒定的频率值和电压值来表示,并以此向用户供电。但在当今现代企业和运输部门中,非线性电力负荷大量增加,特别是随着电力电子技术的发展,晶闸管整流和换流技术得到广泛的应用,如:矿山、钢结构加工、冶金等企业大量使用晶闸管整流电源,工业生产中大量使用变频调速装置,电气化铁路中采用交流单相整流供电机车,高压大容量直流输电中的换流站等均属于非线性电力负荷。此外电网中大量运行的变压器,也是重要的非线性负荷。

海工青岛基地每年18万结构吨的钢材加工能力,产品覆盖中国各海域的浅、深水油气田工程设施制造,并辐射澳洲、东南亚、中东、西非、南美等市场。基地内生产用焊接电焊机几千台,对低压配电系统电容补偿及谐波抑制装置提出了一定要求。结合生产情况,在无功补偿装置的选型上,各分变电所选用了TSC系列动态补偿装置,角星接线方式互补、动态跟踪低压系统进线电流值,在近年生产实际使用中起到了良好的效果。

1无功功率(ReactivePower)

在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种:一种是有功功率,另一种是无功功率。

有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。

无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也消耗部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器线圈建立交变磁场用。由于它不对外作功,才被称之为“无功”。

无功功率决不是无用功率,它的用处很大。在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。如果配电系统中无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场。那么,这些用电设备就不能维持在额定工况下工作,端电压下降,从而影响设备正常运行。

由发电机和高压输电线供给的无功功率,远远满足不了负荷的需求,所以在配电系统中设置一些无功补偿装置来补充无功功率,以保证用户设备对无功功率的需求,这样用电设备才能在额定电压下工作。

2功率因数P.F.(PowerFactor)

配电系统中电力负荷如电动机、变压器等,属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差,通常用相位角 的余弦cos 表示。cos 称为功率因数,又叫力率。功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。三相功率因数的计算公式为:

式中cos ――功率因数

P――有功功率(kW)

U――用电设备的额定电压(V)

I――用电设备的运行电流(A)

功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。

3 TSC系列动态补偿装置技术特点

TSC系列可控硅动态无功功率补偿器采用人工智能控制,由控制器、可控硅、电容器、电抗器、保护元件组成。控制器实时跟踪测量负荷的功率因数和无功电流,与预先设定的给定值进行比较,动态控制不同组数电容器的快速无过渡投切。克服了传统无功功率补偿器因采用机械开关而造成的触点烧结、对电容冲击大等缺点,对各种负荷均能起到良好的补偿效果。

3.1TSC可控硅动态无功功率补偿器

采用大功率可控硅组成的无触点开关,对多级电容器组进行无触点、无涌流、无过渡投切。能根据负荷无功功率的大小及功率因数的实际运行水平自动投切,动态补偿无功功率,响应速度小于20ms,保证系统功率因数在0.9以上,抑制谐波,改善电压质量,减少线路损耗,提高电气设备工作效率。

适合于三相对称性负荷的实时功率因数补偿,对三相负荷进行跟踪补偿;触发采用光电触发方式,实现一次系统和二次系统隔离,解决谐波干扰问题,高可靠性,控制简单;系统电流过零投切,电容投切过程中无涌流冲击、无操作过电压、无电弧重燃现象。

3.2谐波抑制

动态抑制系统谐波,针对电力系统谐波源影响,采用光触发控制和谐波抑制技术,安全运行。控制器、电抗器、驱动器特殊设计,选用串联电抗器,从根本上解决与系统发生串联、并联谐振,避免使谐波放大,实现无功补偿和谐波抑制并举的功能。

3.3控制器

全数字化、液晶显示,具有联网通讯功能,控制具有高可靠性,操作简单,有良好的人机界面。与系统连接时,不需考虑交流系统相序,不会因为相序接错而带来烧坏可控硅或其他器件的现象;正面柜门上显示,不用开门即可进行控制器参数设置、调整,保护操作人员人身安全。

3.3保护元件

保护措施齐全,自动化程度高,能在外部故障或停电时自动退出工作,送电后能自动恢复运行,设有过压、欠压、过流等保护。

3.4电容器

电容器选择具有良好的自愈性和耐涌流能力质量可靠产品,可在1.1倍的额定电压下长期运行,在1.3倍的额定电流下长期运行。相对电容选型问题上,选进口优质品牌产品较好。

3.5电抗器

TSC可控硅动态无功功率补偿器配置专用电抗器,干式铁芯结构,保证补偿装置投入运行后,投切电容器时不会与系统发生谐振,能降低电容器组的合闸涌流及避免电容器组产生谐波放大现象,同时避免造成电容器运行电压高,分闸时较易产生过电压。

3.6强迫风冷系统

为了降低柜内温度,保证元件可靠工作,配备强迫风冷系统,自动监测运行,高温时自启动,低温时处于休眠状态。

4无功补偿对企业的好处

首先,提高了功率因数,获得优惠电费价格,至少可避免被罚款。其次,降低了企业的用电量。第三,在系统内电压一定情况下,降低了视在电流。第四,提高系统变压器的使用裕度。第五,提高系统内电压数值。综合上述原因,对企业整体而言,进行无功补偿有相对直接的经济效益。

5电容补偿装置在运行应注意的问题

5.1环境温度

电容补偿装置周围环境的温度不可太高,也不可太低。如果环境温度太高,电容装置工作时产生的热量散不出去;而如果环境温度太低,电容可能会冻结导致击穿。

5.2工作温度

工作时温度不宜过高,否则会引起热击穿,或是引起鼓肚现象,导致电容损坏。

5.3工作电流与谐波问题

谐波的电流对电容器非常有害,极易引起电容击穿引起相间短路。必要时,应在电容器上串联适当感性电抗,限制谐波电流。

5.4运行中的放电声

电容补偿装置在运行时,一般是没有声音的,但有时也会例外。造成声音的原因大致有以下几种:套管放电、油浸电容缺油放电、脱焊放电、接地不良放电。

5.5爆炸问题

多组电容器并联运行时,击穿引起短路有可能引起电容爆炸,应采取适当保护措施及注意实际应用中接线方式选择。

6小结与建议

(1)用户配电系统采用电容补偿装置提高功率因数,能减少电能损失,降低电压损失,有效提高变配电设备利用率。

(2)在电容补偿装置选择上应根据工况负荷环境进行配置,及时与设计生产单位沟通元件配置参数比例,对特殊用电环境应采取有效措施,以期在投用中起到良好效果。

(3)根据实际容量配置需求,选择适当的接线方式。

参考文献:

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孙香荣 叶重荣 车军辉 刘琼

合容电气股份有限公司 陕西 西安710200

摘要：描述了静止型无功补偿器的基本原理，对其系统组成及相互作用进行了阐述。

关键词：组成 基本原理 控制保护系统

随着电力系统的不断发展和用电负荷的不断增长，电力系统中的非线性负荷越来越多，尤其是大型电弧炉、大型风机、重型提升设备、电力机车等不断接入电网对电网电压、功率因数、电网谐波等关系电能质量方面的指标产生负面的影响，从而使电力系统中的电能质量问题日益突出。

静止型无功补偿器广泛应用于电压调整、改善电压水平、减少电压波动、改善功率因数、抑制电压闪变、平衡不对称负荷，配套使用的滤波器能吸收谐波，减少谐波干扰。

1、静止型动态无功补偿器（SVC）基本原理

FC+TCR型静止型动态无功补偿器（SVC）主要由三部分构成：FC滤波器、TCR晶闸管控制电抗器和控制保护系统。FC滤波器用于提供容性无功功率补偿及谐波滤波，TCR晶闸管控制电抗器用于平衡系统中由于负载的波动所产生的感性无功功率。通过调节晶闸管触发角的大小，控制流过电抗器的电流达到控制无功功率的目的。高压动态无功补偿SVC装置根据负荷无功功率的变化情况，改变电抗器的无功功率（感性无功功率）。即不管负载的无功功率如何变化，总要使二者之和为常数，这个常数等于电容器组发出的容性无功功率的数值，使取自电网的无功功率为常数或为0，即：等于常数（或为0）。最终使得电网的功率因数保持在设定值，电压几乎不波动，从而达到无功补偿的目的，以抑制负载波动所造成的系统电压波动和闪变。

2、静止型动态无功补偿器（SVC）系统组成

2.1静止型高压动态无功补偿器（SVC）高压晶体管阀装置：接受来自控制系统的信号，改变晶闸管触发角的大小，产生相应的无功补偿电流。先进的阀体压制技术、卧式安装结构紧凑、运行可靠维护工作量少。

2.2静止型高压动态无功补偿器（SVC）全数字智能控制系统：实时计算电网无功，控制晶闸管触发角的大小，进而控制补偿无功功率的大小。采用高速数字信号处理器DSP的控制系统，可靠性高、实用性强。

2.3静止型高压动态无功补偿器（SVC）电容器及滤波装置：向系统提供容性无功，并抑制流经系统的谐波，提高功率因数。电力电容器为组架式安装，自然冷却。滤波电抗器为空芯干式，自然冷却。

2.4静止型高压动态无功补偿器（SVC）补偿电抗器：提供系统所需要的感性无功功率，稳定负载冲击所产生的电压波动。空芯干式，上下双线圈，自然冷却。

2.5采用密闭纯水循环冷却系统，PLC控制压力、湿度、温度等。

3、静止型动态无功补偿器（SVC）控制保护系统：

3.1同步单元

3.1.1同步单元用于产生调节单元精确触发TCR晶闸管阀组所需的同步脉冲。

3.1.2同步单元测量TCR晶闸管阀组两端的电压，并经过滤波电路和比较电路得到精确的同步信号。

3.2调节单元

3.2.1执行预先设定好的控制策略，计算TCR晶闸管阀组的触发角度。

3.2.2执行SVC的顺序控制，完成TCR及滤波器设备的投入或退出。 完成对TCR的保护，确保TCR的安全运行。

3.2.3监控单元

监控单元包括主监控单元和辅助保护两部分。

主监控单元是整个TCR装置的核心，其主要功能是：

通过CAN总线巡检调节运算单元，就地控制单元及站控单元，监视其工作情况；

通过RS485总线与六个阀检测单元通讯，巡检阀状态，并监视阀检测单元的工作情况；

执行其它装置内部监控；

采集SVC各支路开关状态，并根据开关状态判断跳合闸逻辑、联跳逻辑、合闸闭锁逻辑等。各支路开关状态通过CAN总线发往就地工作站和站控，并以之作为各种命令是否有效的判断依据；

采集TCR电流与SVC的母线电压，实现TCR之路过压、欠压、过载、过流、电流速断保护；

辅助保护作为主监控的保护后备，执行以下功能：

监视主监控CPU的状态，当主监控CPU停止工作时闭锁TCR主回路；

监视SVC母线同步电压，当该电压异常时闭锁TCR主回路；

监视监控机箱电源，当该电压低于正常时退出TCR装置；

反应紧急退出按键，发出紧急时退出TCR装置命令。

3.2.4 阀基电子单元（VBE）

接收调节单元输出的触发信号（对应晶闸管触发相位） 编码成触发脉冲信号输出至TE板；

接收TE板的回报脉冲信号，并读取其中包含的

BOD和阀状态信息，以实时监测BOD动作情况和晶闸管元件的状态；

BOD频繁动作保护功能和阀故障保护功能；

向调节单元上报阀组的BOD和阀状态信息；

3.2.5通讯管理单元

3.2.6TCR支路保护装置

3.2.7滤波器支路保护装置

4、静止型动态无功补偿器（SVC）系统优点

4.1采用光电触发方式、高电位板高压取能、晶闸管BOD保护，系统抗干扰能力强，保护可靠。

4.2可针对用户的需要，设计采用不同冷却手段的阀体。

4.3晶闸管阀组采用卧式设计、设备紧凑、运行可靠、维护工作量少。

4.4监控系统采用一体化工作站，提供友好人机界面。

4.5控制方式灵活，可实现三相同时控制、分相控制及三相平衡化等多种控制方式。

4.6多功能自动化接口，具备远方操作和自动化系统接口功能，可以实现无人值守。

4.7模块化设计，对几兆至几百兆装置均可提供一体化的构造方式。

参考文献：

[1]《静止无功功率补偿技术》 粟时平 ，中国电力出版社，2006年。

篇6

关键词：风电场；高压无功；补偿装置；应用探讨

近年来，我国大力扶持风电产业，从而不断提升风电机的装机容量，针对风力发电对区域电网的影响，进一步降低风电场接入电网时所带来的负面影响，国家电网公司了[2009] 327 号文件来针对风电场无功功率进行了非常详细的规定，并且应该在风电场安装无功补偿装置，从而实现动态连续调节并网点电压，从而保证调节的响应速度低于30ms。

一、风电场动态无功补偿装置的选择

1.1 机械性静态无功补偿装置

通常情况下，对于冶金、供水、铁路、矿山等工业产业一般使用机械性SVG无功发电补偿装置，通过接触器或者断路器械之间的开关投切，投切时受电弧作用影响，造成开关触头损坏的情况，所以不能够频繁的进行投切，而且响应速度较慢，无法实现风电无功负荷的频繁变化，因此机械性静态无功补偿装置无功补偿的响应速度不能够满足风电场要求。在早期国华满井风电场四期034电容器组所采用的自动调压无功补偿装置能够通过调节变压器分接头进行无功容量调节，而且档位分为九档，这些档位之间的连续性较差，响应速度也非常的慢，甚至无法满足风电场无功补偿的要求而被逐渐的淘汰。

1.2 SVC无功发电器的补偿装置

通常情况下，SVG无功发电器是通过晶闸管来作为固态开关的方式控制晶闸管的导入角度来针对系统的电抗器和电容器的容量进行控制的，这样就能够将晶闸管作为投切开关，从而实现频繁的投切使用。可以说SVC无功发电器能够被用于电纳值进行调节无功的元件，从而通过电力电子器件实现开关的无功调节，这样就能够作为无功补偿的情况实现连续性的调节，进一步增强响应的速度，从而促进电压段的稳定平衡，为此，这样多的风电场能够适用SVG无功发电器来为动态无功补偿装置进行风电场的正常工作。尽管SVC无功发电器能够对于风电场的发电系统进行补偿，但是因为环流元件的关断不存在控制的方式，这样就非常容易对于供电网络造成非常严重的谐波电流的影响，所以必须要同时准备几组谐波滤器或者自身系统中的其他谐波来进行损耗和谐波损耗的方式，除此以外，通过SVC无功发电器的抗阻特点来实现无功输出与电压之间的关系进一步呈平方的关系减低，从而使得电网电压波动的调节不够明显。

1.3 SVG补偿装置特点

在SVC的基础之上，伴随着大功率的控制型电力电子器件GTO、IGBT以及IGCT的应用的越来越广泛，在原有的电压源换流器的基础之上出现了全面升级的静止无功发生器，即SVG。通过对于传统的功率的进行的技术创新，进一步结合了静止无功发生器的有点，从而出现响应速度快、吸收无功连续性、高频次谐波量、小范围调节、损耗较轻、噪音较低的有点，所以在未来电能质量以及无功补偿发展研究方面有着 非常重要的作用，这也是未来无功补偿与谐波治理最理想化的一种装置。

1.4 SVG无功发电器补偿装置的特点

（1）具有双向调节功能

图一、SVG 运行模式

由于SVG无功发电器的基本原理都是通过自动换相桥式电路来直接或者通过电抗器并联在电网上的，通过直接控制其主要的交流侧来实现电流的输出，这样就能够进一步通过调节桥式电路的测输出电压的相位以及复制，从而能够保证电路的吸收或者发出满足系统的无功电流模式，进一步实现动态无功补偿的目的，通过输出模式的运行能够保证SVG无功发电器既能够保证之后无功功率调节，又能够提供超前无功功率的调节，具有双向调节的无功特点。

（2）具有响应速度快的特点

无功发电器的相应实现一般在40-60ms，但是SVG无功发电器的响应时间在10ms之内，这样的速度是SVC无功发电器无法比拟的，也更能够保证电压闪变的抑制程度，进一步从额定电压的无功功率转变为额定感性的无功相反调节能够在1ms之内实现，从而满足风电场的负荷波动补偿。

（3）具有低电压好的特点

由于无功发电器和SVG无功发电器之间的输出电流与系统电压之间的关系存在区别，所以SVG无功发电器的输出电流并不主要通过电压，而是通过恒流源的特点来保证系统电压恒定在20%依然能够输出额定的无功电流，进一步具备更加宽泛的运行范围，而无功发电器的发电本质是通过阻抗来进行补偿，从而输出电流以及与系统电压之间形成线性的关系，这样一来就能够使得电压变低之后来实现同容量的SVG无功变压器比无功变压器能够提供更加强大的补偿电量。

（4）具有谐波特点

由于SVG无功变压器采用的逆变电路是IGBT所共同构成的H桥功率单元级别的拓扑结构，这样通过不同点平台结合成阶梯波，能够通过逼近正弦输出的电压来实现逆变器与输出电压点平数之间的增加情况，输出的波形也具有更加和谐的频谱功能，从而保证每一个开关器件所能够承受的电压应力减少，也不需要对于电压进行平均这样就能够避免出现各种问题。

二、应用实例

针对上述的分析，进一步总结SVG在实际应用过程中的实际情况。国华满井风电场的总装机容量18.3MW，采用了122台1.5MW的风力发电机组，发电机出口的电压为690V，通过台变升压变压器之后升压到35kV，由8条集电线路接入满井110kV升压站，经过四台主变升压到110kV接入电网。国华满井风电场配置四套SVG动态无功补偿装置。SVG装置的核心元件是新型低耗能的IGBT功率单元，所以系统的主电路能够采用链式串联的结构进行星型连接，每相都有12个换流模块构成，采用了N+1模式设计，有效提高SVG无功发电器的运行效率。工程装设一套的整体容量为10 MVar 35 kV 动态无功补偿装置。装置主要包括： 一套额定容量 ± 5 MVar（ 变压器高压侧输出容量） 的 SVG 型静止无功发生器装置，其核心部分为以大功率可关断电力电子器件组成的逆变器，配备相应的自动控制监控和保护系统等成套装置； 一套额定输出容量 5 MVar 的电容器成套装置，总补偿容量 - 5MVar ～ + 10MVar，即成套输出容量调节从额定 -5 MVar 感性容量到额定+ 10 MVar 容性容量连续可调。

由于功率因数补偿，所以电力部门要求制定的计量点来针对功率的因数进行实时的测量，从而满足电网要求，在补偿容量足够的情况下，对于无功补偿装置能否消除风电场所产生的谐波点亮能够保证风电场对于系统的谐波电流行正常的注入，进一步实现35KV母线电压的总谐波畸变率符合国家相关的标准与要求。由于装置能够通过110KV侧母线的功率因数值和母线作为输出容量的控制目标。进一步提高成套装置跟踪电网电压变化以及负载变化的响应时间，从而保证响应时间能够满足电网对于小于30MS的相关要求。成套装置必须具有冷却系统，一般采用强制风冷，从而保证系统的正常工作以及与工作现场的环境相适应。因为IGBT的产热量非常大，所以SVG无功发电器在沿海地区使用时一定要重点考虑制冷的问题，一般的方案都是既能够满足SVG无功发电器，又能够满足沿海一带的含盐量高度情况，保证电气器件不被海盐腐蚀。

结束语：由于风力发电技术是未来重要的一种能量来源，所以对于风力发电技术的创新就更加的重要。一方面风力发电作为一种新型的情节能源，并不会对环境造成污染以及损害，所以符合未来人来发展的要求。另一方面风力发电的成本低、质量较好，所以也是未来实现清洁能源的重要保障。但是由于风力发电存在的不稳定因素对于整个供电系统的平稳运行会造成非常恶劣的影响，所以必须要进一步提高风力发电的稳定性。目前我国很多的大型风电装机场所采用的高压无功补偿装置都是SVG型动态无功补偿装置，例如霞浦大京、莆田东峤等。可以说，SVG式能够为现代无功功率补偿和谐波治理发展的主要方向之一。本文通过对比SVC 和SVG两种型号的无功补偿装置，进一步得出SVG型无功发生器具有以下优点：具有双向调节功能、具有响应速度快的特点、具有低电压好的特点以及具有谐波特点，这些特点都能够保证风力发电的稳定性。

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关键字 牵引变电所高次谐波 功率因数有级调压高压动态无功补偿 谐波抑制APF

1、引言

陇海线天兰线和谐（交直交）大功率系列机车的运行，虽然显著的改善了牵引供电系统的电能质量（机车本身功率因数的提高，系统网压和谐波），但与传统的电力机车（交直）相比最显著的特征是谐波特性不同，对原有电气化铁路牵引供电系统在无功补偿及谐波抑制方面产生了新的影响。

1.1存在问题举例

(1) 2010年11月份以后天兰线天水变电所静态电容补偿断路器多次因过电压、谐波过电流而频繁跳闸。三阳川变电所、甘谷变电所静态电容补偿断路器也因过电压、谐波过电流而跳闸的次数有所增加。

（2）2010年11月份以后天兰线天水变电所、三阳川变电所、甘谷变电所等所由于母线电压的瞬间升高造成27.5KV所内自用变二次输出电压的瞬间波动致使所内直流系统监控装置模块、充电机模块多次烧损。

（3）2011年6月份后鉴于和谐大功率系列机车自身无功补偿系统功率因数提高，三阳川变电所退出A相、B相电容补偿、甘谷变电所退出A相电容补偿，但致使静态补偿装置滤波功能失去作用。

（4）为保证牵引变电所交直流系统的正常运行，2011年6月份后，天兰线多座变电所退出了27.5KV自用变，投入了10KV自用变，但造成电力经营成本核算的困难，当电力10KV贯通线在检修和出现故障时，所以只能投入27.5KV自用变。

1.2母线电压波动及交直流设备烧损的原因分析：

(1)和谐系列（交直交）大功率牵引机车的主回路的两个特点对牵引供电系统影响较大， 一是高次谐波含量多（17-51次），低次谐波含量少。二是采用再生制动方式。机车谐波源的幅值是随着位置和时间变化的，并与机车运行状态有较大的关系。原有韶山系列（交直）电铁系统中，谐波的含量主要以3、5、7次谐波为主，原有静态补偿装置的滤波装置能有效地抑制3、5、7次谐波，尤其是3、5次谐波，但对高次谐波的抑制作用不明显。当接触网阻抗参数同机车匹配造成谐波电流放大时，放大了谐波电流引起电压畸变，畸变的电压进一步致使机车谐波电流增大，系统谐振过电压几率增大，当形成谐振过电压时，造成牵引变电所母线电压异常波动。

（2）和谐系列（交直交）大功率牵引机车自身无功补偿装置以使牵引供电系统功率因数大幅度提升，但固定补偿装置的补偿容量在补偿过程中是不会发生变化的，极易因无功负荷小于补偿容量而造成过补状态，会造成无功累加电量增大，严重时会引起功率因数的大幅度跌落，造成牵引变电所母线电压的异常波动。

（3）目前天兰线各变电所使用的交直流充电机的充电模块对谐波电压的抑制功能较差，整流模块工作时自身也会产生较大的电流畸变，这个畸变的电流流经电网时也会产生新的谐波电压，同时和牵引网中高次谐波电压直接叠加在交流屏交流元件上，形成过电压状态。

2、有级调压式高压动态无功补偿系统

如果补偿装置能够根据供电臂牵引负荷变化动态提供系统所需的无功补偿容量，就会避免过补现象的发生。

2.1 调压式高压动态无功补偿系统的工作原理

动态补偿是根据感性无功变化，及时调节补偿电容器发出的无功容量。改变无功总量有两种方法：一是改变投入的等效电容量，另一个是改变电容两端的电压。传统补偿方式采用的是改变投入的等效电容量的方法，调压式高压动态无功补偿系统采用的是第二种方法。

（1）

因(Xc-Xl)为固定阻抗，所以补偿容量Qc与U2为平方关系，如果我们调节电容器两端的工作电压，就可以调节电容器发出的无功总量，实现动态无功补偿。

补偿系统采用特殊设计的深度调压变压器，实现大范围动态调压。调压装置在高压无功补偿自动控制装置的控制下根据系统感性无功的变化，动态调节电容器两端的电压，通过特种调压变压器实现动态无功的馈送。由计算机构成的高压无功补偿自动控制装置，通过实时采集电网的电压、电流、功率因数，分析负荷的变化趋势、系统无功功率、系统谐波含量、电压波动情况等，利用模糊控制技术调节有载分接开关，实现动态优化补偿，并达到无功补偿容量随系统负荷无功容量的变化自动跟踪的目的。

2.2 调压式高压动态无功补偿系统总体结构

本系统主要由五部分组成：深度调压无功补偿变压器、真空有载调压开关、补偿电容器组、保护系统、测控系统。

2.1系统示意图

2.3 调压式高压动态无功补偿系统系统优点

有级调压式高压动态无功补偿装置，属高压电力系统无功补偿设备，主要特征是设有特种自耦调压变压器与有载调压分接开关配合，受控于高压无功补偿自动控制装置，根据被补偿系统感性无功功率的变化动态调节补偿电容器的工作电压实现动态无功补偿。它具有可靠性高、动态调节范围宽、容量大、系统附加损耗小、对电容没有冲击且能延长电容使用寿命、补偿电容量的调节不改变谐波吸收比等优点。

2011年1月份，天兰线天水变电所对原有静态补偿系统进行了更换改造，采用调压式高压动态无功补偿系统，自2011年2月-11月，无功补偿稳定，功率因数均值达0.97以上，有效改善了供电质量。但是，其对高次谐波抑制方面效果不明显。

3、调压式高压动态无功补偿装置在谐波抑制存在的问题

虽然调压式高压动态无功补偿装置有着诸多的优点，对滤波补偿系统滤波的影响，可忽略不计，但在设计理念上主要是进行无功功率的补偿，兼顾了3、5次谐波的滤波功能，它与传统的静态补偿装置相比只是仅仅增加了特种单项有载调压变压器，克服了欠补偿和过补偿的问题， 但对牵引供电系统高次谐波抑制方面效果不强。

4、高次谐波的抑制措施

4.1对高次谐波引起网压异常波动的治理措施，一方面是降低机车本身的高次谐波电流值，即在机车上加装RC高通滤波器等方法。二是在牵引供电系统变电所增加滤波装置。

图4.1 电气化铁道谐波、无功治理方案

4.2 有源电力滤波器在牵引供电系统的应用

采用有源电力滤波器（Active Power Filter,简称APF）是牵引供电系统谐波抑制的一个重要发展的趋势。APF是一种新型谐波和无功补偿装置，在补偿无功的同时有源滤波器能对谐波进行有效治理。其基本原理是：通过电流互感器检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中，达到滤波的目的。按照与补偿对象的连接方式，APF可分为串联型和并联型。串联型APF不能进行无功补偿，且绝缘困难，维修不变，因此，它的实用性受到限制。

大容量的有源滤波器造价高、功耗大，在实际应用中受到限制。为了获得较好的滤波特性且降低造价，人们提出了有源与无源混合滤波器方案。在混合滤波系统中，对于负载侧的谐波电流源，有源滤波器被控制为一个等效谐波阻抗，它使无源和有源滤波器总的串联谐波阻抗对各次谐波都为零，从而使所有的负载谐波电流全部流入无源滤波器支路，达到提高无源滤波器滤波效果的目的，此时有源滤波器的输出补偿电压为所有负载谐波电流流过无源滤波器时产生的电压。这样充分发挥LC无源滤波器和APF各自的优势，尽量减小APF的容量，解决了绝缘和最佳投资的问题。

5、 结束语

随着既有线电力机车的不断更新，牵引变电所现有补偿装置在高次谐波抑制方面效果差的缺点的显现，对牵引供电设备运行安全造成了严重影响。所以，如何更好的实现铁牵引变电所无功补偿，谐波治理，更好的实现环保运输节约能源消耗是当今需要考虑的关键问题。

参考文献

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[6] 曹东白、丁树奎、杨建国：高速铁路牵引供电系统设计要点及国际合作，1995。

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【关键词】10kv；配电网；动态补偿

1 前言

当前，配电网主要包括有变电站、配电变压器、杆上变压器、补偿电容器以及输电线路和一些开关设备。通常情况下，对配电网的分类是根据电压等级来划分的。一般可以分为高压配电网（35-110KV）、中压配电网（6-10KV）以及低压配电网（380/220V）。其中，我国10KV及以下配电网的电能损耗最大。这是由于我国10KV及以下配电网配电线路、配电变压器以及用户连接相当复杂。不仅如此，不同容量的变压器台数多且分布广，并且压线分布没有规律，用电负荷率低，峰、谷负荷差较大。由于电力系统中存在电机等大量的感性用电设备，再加上电力线路本身的阻抗和变压器的电磁交换作用，以致电力系统中存在大量的无功负荷。这些无功负荷大大降低了系统的功率因数，增加了线路电压损失和电能损失。为了能够有效解决这一问题，一方面在各个变电所内进行无功功率的集中补偿，另一方面需要在配电网上进行动态的无功补偿。本文就是基于配电网对无功动态补偿进行研究和讨论，并主要针对10kv及以下的配电网。

2 配电网无功动态补偿的意义及实现

2.1 10kv及以下配电网无功动态补偿的意义

为了能够有效的保证电网的电能质量、电压质量以及有效的降低网络损耗，不仅需要从有功功率方面着手，还要从无功功率方面进行研究。只有保证了无功平衡，才能保证电压质量，使电气设备能够有效运行。为了说明配电网无功动态补偿的意义，本文从以下三点进行分析。首先，推行配电网络无功动态补偿是改善设备利用率的需要。这是因为，在相同的电流和电压下，提高功率因数能够增大线路的传输能力。其次，推行配电网络无功动态补偿是减少电压变动的需要。最后，推行配电网络无功动态补偿是减少线损的需要。

2.2 配电网络无功动态补偿的实现方案

通常来讲，配电网无功动态补偿方式可分为：变电站集中补偿、低压集中补偿、杆上线路无功补偿以及用户终端补偿四大类。

首先，变电站集中补偿方式是把补偿装置安装在10kv变电站的母线上，这种方式能够对整个配电网进行集中补偿，从而降低全网的无功负荷传输，降低线损。由于这种补偿方式便于管理且运行维护方便，因而这种补偿方式在实际配电网络中得到了广泛应用。

其次，配电站变压器集中补偿主要通过计算机控制无功补偿装置的方法。它根据用户的无功负荷波动来调节无功补偿装置，从而满足用户的用电需求。这种方式提高了变压器的利用率，并且减少了无功负荷向电网中的流动，就地平衡，保证了供电质量。

再次，杆上线路无功补偿方式是供给感性负荷所消耗的部分无功功率，减少无功功率在电网中的流动，降低线损，从而提高系统的功率因数，减少电压波动，提高供电质量，改善供电环境。这种补偿方式具有投资小、见效快、易于维护的优点。

最后，用户端的就地补偿方式是将无功补偿装置安装在异步电动机或者电感性用电设备附近，从而进行就地补偿。这种补偿方式可以再用户端直接就地平衡，提高设备的功率因数，设备维护方便。

对于10kv及以下的配电网补偿装置，当前较为成熟的无功动态补偿装置是可控硅动态无功补偿装置SVC。它是利用晶闸管可控硅的开关原理，瞬时的改变无功功率，用以补偿或者吸收负载所需的功率。

3 10kv及以下配电网的无功动态优化算法

3.1 10kv及以下配电网潮流计算方法

这些年来，随着配电网络自动化系统的发展，配电网的无功动态补偿优化算法也逐渐引起人们的重视。本文选择潮流计算方法作为研究对象。潮流计算式整个配电网络分析的基础和工具，被广泛运用在运行分析、电网调度以及规划设计等方面。而由于与输电网相比，配电网有着自身的特点，所以如果直接将输电系统中使用的潮流算法运用至配电网中去，会使得算法的性能大大下降，甚至无法达到收敛的效果。目前，配电网的潮流算法主要可以分为节点法和支路法两大类。二者存在有一定的差异。节点法主要包括牛顿潮流算法和Zbus潮流算法。前者是通过各个节点电压计算节点的功率，从而判断一下是否满足收敛条件，如果不满足，再根据潮流残压方程修正节点电压，再求出此时的节点功率，判断是否收敛。再通过迭代计算的方法，直至各个节点的功率满足收敛条件，算法才得以完成。从中可见，牛顿潮流算法原来简单，但是需要大量的计算，并且收敛性不是很好。后者则是分别计算出松弛节点独立作用于整个配电网情况下的某节点的电压 以及只有等值注入电流作用的节点电压 ，通过叠加原理计算得出 。如此便可以求得该节点电压值。可以看出，Zbus潮流算法原理简单，但是误差较大。支路法主要包括回路阻抗法和前推回代潮流算法。前者的处理环网能力比较强，并且迭代次数不会随着系统节点数或者环路数的增加而发生较大变化，故而收敛的稳定性好，但是由于其节点和支路编号的处理较为复杂，计算所占系统内存较大，因而如果应用在节点较多的配电网中会有一定的局限性。而后者计算原理简单，具有数值稳定和收敛速度快的优点，并且不需要大量复杂的矩阵运算，占用的内存较少。利用这种优化计算方法可以适用于当前普遍使用的辐射型配电网潮流算法。具体使用哪种算法还需根据实际案例具体分析。

3.2 实例分析

以广西省西林县电网为例，该县城的城西线路为县城北变电所的主要干线。由于线路较短，负荷较大并且有一些达不到100kvA的变台。所以实施10kv线路自动补偿与变台自动补偿相结合的补偿方式。首先对100kvA以上的变台而言，需要根据变压器容量在低压侧主干线上进行动态补偿，同时10kv线路采用高压动态无功补偿装置的方法。根据实际经验，线路采用150kvar容量分点布置。进而，根据每月的供电量以及线路的长度，可以设置2个分布点。即在整体线路的五分之二和五分之四处分别设置，容量共计300kvar。通过以上的补偿方式，一共可以设置1760kvar补偿容量。

3.3 无功动态补偿对经济效益的影响分析

从以上的分析中可以看出，推行无功动态补偿具有重要的意义。如果对降低损耗的影响进行定量分析的话，这里以县电力公司为例说明。从变电站母线到变压器装置的线路电阻为1.15欧，传输功率为170kw。当功率因子从0.667提高至0.98时，线路的电流从14.72A下降到10.02A。计算可得，线路的每年电量损耗将从6565kwh下降至3041kwh。这确实是一大笔的节约。并且，这里没有考虑变压器的损耗以及部分低压线路损耗的补偿所带来的效益。以上仅仅是无功动态补偿减低损耗角度计算得到的损耗减少值。如果再将降低输电配电网损耗以及节约建设投资等方面的因素，无功动态补偿对经济效益的影响将会更加可观。

4 结论

综上所述，有效的无功动态补偿方法可以对10kv及以下配电网有着明显的优化作用，并且产生可观的经济效益。当然，与此同时，还有一些问题亟待解决。具体确定补偿容量以及位置时，并没有进行优化，这就不能充分体现配电网损最小、年运行维护费用最低以及支出费用最小，这三个最小的统一。因而，如何能够进一步实现“三个最小”是一个迫切需要解决的问题。本文通过从推行配电网络无功动态补偿的意义入手，讨论了配电网络无功动态补偿实现的技术方法。进而，在此基础上，列举实例详述补偿方案的确定以及实施无功动态补偿对经济效益的影响，具有一定的参考价值。

参考文献：

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关键词：动态无功补偿 谐波治理

一、引言

早期的并联补偿技术中，动态无功补偿设备一般采用同步调相机。由于其运行过程中运动部件，不仅结构复杂、投资高，电力损耗大，而且操作维护困难，故逐渐被静态无功补偿所代替。静态无功补偿技术经历了3代：第1代为机械式投切的般采用同步调相机。由于其运行过程中运动部件， 无源补偿装置，属于快速无功补偿装置；第2代为晶闸管投切的静止无功补偿器（SVC），属无源、快速动态无功补偿装置，主要用于配电系统中，输电网中应用很少；第3代为基于电压源换流器的静止同步补偿器，属快速的动态无功补偿装置。典型供电系统的无功补偿需要解决无功补偿的响应速度和谐波治理两个问题。

二、动态补偿系统的实现

1.采用了晶闸管变流系统

将补偿支路设计为具有基波补偿能力的滤波通道，按照某供电系统谐波分析的案例，设置了5次、7次、11次三个滤波通道，其中5次，7次为单调谐支路，11次设计为高通支路。用来滤除11次数以上的谐渡。各通道的电容器容量在设计时，考虑与支路调谐频率的容抗匹配，还兼顾到对基波的无功补偿容量。为保证取得较好的滤波效果，采取了装容量略大于基渡补偿容量的设计方法。这样，三个滤波通道组成了既具有滤波功能，又具有基波补偿功能的PF支路，在滤除系统谐波的同时，为系统提供了充足的容性无功补偿。

2.快速动态治理

为解决对电压的不对称、电流与电压谐波等电网问题的快速动态治理，采用了磁阀式可控电抗器型SVC，即简称MCR型SVC补偿设备。

2.1 MCR可靠性高

通过调节励磁电流的大小来控制其无功输出，励磁系统由处于低电压等级，且控制功率也不高。可控硅在低电压等级的应用方面，技术成熟，其可靠性和稳定性是空心式相控电抗器型TCR无法比拟的。

2.2 MCR体积小

采用了油浸式变压器的封装结构，占地面积大大小于TCR。

MCR维护工作量小

由于励磁系统的电压等级低，控制功率不高，每相只有两只可控硅，且容量不大，即使损坏影响面积也很小。

2.3 基本组成

无功自动补偿装置由补偿滤波支路和可控电抗器支路组成，其中补偿滤波支路经隔离开关固定接于母线，通过调节可控电抗器的输出容量（感性无功），实现无功的柔性补偿。磁控电抗器采用直流助磁原理，利用附加直流励磁磁化铁芯，改变铁芯磁导率，实现电抗值的连续可调，其内部为全静结构，无运动部件，工作可靠性高。

2.4 磁控电抗器

在可控电抗器的工作铁芯柱上分别对称地绕有两个线圈，其上有抽头，它们之问接有可控硅T1、T2，不同铁芯的上下两个主绕组交叉连接后并联至电源，续流二极管接在两个线圈的中间。当可控电抗器主绕组接至电源电压时，在可控硅两端感应出系统电压1%左右的电压。电源电压正半周触发导通可控硅T1，在回路中产生控制电流；电源电压负半周期间触发导通可控硅T2，在回路中产生控制电流，一个工频周期轮流导通和，产生的直流控制电流，使电抗器工作铁芯饱和，输出电流增加。可控电抗器输出电流大小取决于可控硅控制角，控制角越小，产生的控制电流越强，从而电抗器工作铁芯磁饱和度越高，输出电流越大。因此，改变可控硅控制角，可平滑调节电抗器容量。

三、使用效果分析

1.无功补偿减少损耗产生的经济效益

通过对系统的测试和分析后，设计补偿容量为3000kvar，平均电容器出力取50%，无功补偿经济当量取0.090。则补偿电容器投运后相当于减少的有功损耗为：

3000kvar×50%×0.090kW/kvar=135kW

该系统为固定补偿加磁控电抗器以起到动态补偿的效果，使功率因数稳定在0.95以上。电容器始终投运在电力系统中，按照每天工作18h，每月工作26d计算，则电容器一年内的工作时间为5616h。投运上动态无功补偿系统后，每年减少损耗为5616h×135kW=758160kWh，按照动力电的平均费率0.54元/kWh计算，每年可减少经济损失40.9万元。

2.符合供电营业规则产生的经济效益

原电力工业部1996年颁发的《供电营业规则》规定：“无功电力应就地平衡。用户应在提高用电自然功率因数的基础上，按有关标准设计和安装无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除，防止无功倒送。IOOkVA及以上高压供电用户的功率因数为0.90以上。”为弥补无功损耗，根据用户变压器容量加收变损和实施功率奖罚。假定整个电力系统的最大负荷为12500kW，正常运行时，平均使用的负荷按照系统总符合50%计算，即12500kW x 50%=6250kW，则每年的用电量为2970万kWh。每年电费为1603.8万元，减少的调节电费为：1603.8万元×5%=80.19万元

3.补偿投入后滤波效果好

投入前，由于系统中存在谐波比较严重，导致电压电流基波波形发生严重畸变。滤波装置投运以后，电流曲线非常光滑，滤波效果良好。

4.磁控电抗器的损耗

磁控电抗器自身的损耗相当于同数量有功功率的0.5%，则2400kvar的磁控电抗器的有功损耗为：2400×0.5%=12kW，按照每年投运8000h计算，每年损耗的电能为57024kWh，损耗部分电费为：57024kWh×0.54元/kWh=30792.96元

5.折旧和维护费用

整套动态无功补偿滤波设备的总投资为150万元，每年设备的折旧费按照10%计算，则每年折旧为：150万元×10%=15万元。一般电力设备的年维护费用为3%，因MCR设备为免维护设备，整个系统的维护量远远小于一般电和设备，按照一般设备的维护费用来计算，MSVC动态无功补偿系统的年维护费用为：150万元×3%=4.5万元。综上所述，对电力系统进行动态无功补偿之后，每年可见的直接经济收益为：40.9+80.19—3.079—15—4.5≈98.55万元。则投资回报期为：150万元/（98.55万元/年）=1.522（年），这样在一年半时间内收回了设备成本。

四、结语

动态补偿滤波装置兼顾了补偿和滤波功能，具有较高的运行效率，简单实用的结构，参数调整灵活准确，运行安全可靠，维护方便，经济效益显著，一年左右即可收回投资。

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【关键词】无功补偿；数学分析；功率因数

随着现代化矿井快速发展，井下机械化程度不断提升，大功率电机大量使用，普遍应用电子元件产品，各种感性负荷及用电设备与地面电网供电电源之间必然循环着大量无功功率，同时产生各类谐波，造成井下供电质量恶化和电费严重浪费，直接影响井下电网及用电设备正常运行。

一、无功补偿的节电原理

1.作图法（几何法）。利用电容电流超前电感电流180°的原理（即二者方向相反），与电器（电动机或变压器）并补相应量的电容器，使无功电流大大降低，随之工作电流也相应降低很多，而有功功率依然保持不变，而功率损耗却大大下降，最多可达60%～70%。

由上图可见，有功功率输出不变，而工作电流却降低很多，则节电。

2.解析式发（代数法）。由P=√3 I Ucosφ得I=P/√3U

cosφ即I∝1/cosφ（式1），又因P损=I2 RP损∝I2，将（式1）代入上式中得：P损∝1/cos2φ。即功率损耗与功率因数的平方成反比。由此可见，在低压配电线路里，提高功率因数来降低损耗节电效果十分显著。

二、WBB系列矿用隔爆型动态无功补偿装置综合经济效益分析

1.供电系统。6KV高压从地面送到采取变电所。采区变电所分别送出三路负荷，二路将6KV高压送往综采工作面移动变电站，距离2000m，另一路送往综采工作面运输巷机头配电点，距离800m，电缆均为ZQ3×50mm2。工作面移动变电站安装有两台1250KVA变压器，1号变压器负荷有采煤机、转载机、破碎机共970KW；2号变压器负荷有运输机、液泵、水泵共

935KW；皮带机头配电点干变容量为800KVA，负荷2×315皮带运输机。3台变压器二次侧电压准为1140V，要求功率因数由0.65经补偿后达到0.96。

2.补偿前后电流计算（按额定功率60%计算）。变压器一、二次侧补偿前电流计算：公式：I=P/√3Ucosφ，1#、I2=582/

1.732×1140×0.65=453A，I1=453/5=91A；2#、I2=561/1.732×

1140×0.65=437A，I1=437/5=87A；3#、I2=378/1.732×1140×

0.65=295A，I1=295/5=59A。变压器一、二次侧补偿后电流计算：1#、I2=582/1.732×1140×0.96=307A，I1=307/5=61A；2#、I2=561/

1.732×1140×0.96=296A，I1=296/5=59A；3#、I2=378/1.732×

1140×0.96=199A，I1=199/5=39A。

3.补偿后减少的供电线路功率损耗计算：公式：P=3

（I2-I2）∑R，从移动变电站到采区变电所：1#、P=3（912-612）×

0.858=11.74KW；2#、P=3（872-592）×0.858=10.52KW；3#、P=3（592-392）×0.858=5.05KW。从采区变电所到地面变电站：P=3×﹛﹙91+87+59﹚2-﹙61+59+39﹚2﹜×0.895=83KW，P线总

=11.74+10.52+5.05+83=110.3KW。

4.补偿后，减少的变压器功率损耗计算：公式P变=

（P/S）2（1/cos2φ1-1/cos2φ2）（PK+λQK），（其中：PK=有功功率损耗，QK=无功功率损耗，UK=变压器短路电压百分数，具体值查阅煤矿电工手册），若变压器额定容量为1250KVA时：则QK=UK%SN×102=81.25（KVar），若变压器额定容量为

800KVA时：则QK=UK%SN×102=48（KVar），1#、P1=（680/1250）2（1/0.652-1/0.962）（7.2+8.13）=5.82KW；2#、P2=（660/1250）2（1/0.652-1/0.962）（7.2+8.13）=5.48KW；3#、P3=（440/800）2（1/0.652-1/0.962）（6+4.8）=4.19KW，P变总=5.82+5.48+

4.19=15.5 KW，注：P—取额定功率的70%；λ—无功经济当量。

5.节省电能经济效益计算：全系统补偿后节约为：P总=P线总+P变总=110.3+15.5=125.8 KW，全年节约用电量为：

125.8 KW×20/天×350/年=88060 KWh，全年共节省资金约：

88060 KWh×0.5元/KWh=440300元。

三、应用无功补偿装置的意义

（1）降低无功损耗，减少电能浪费。采用补偿后，系统功率因数提高，使变压器及供电线路中电流下降，降低了无功损耗，达到节能降耗的目的。（2）提高功率因数。用容性无功电流就近实时抵消负荷产生的无功电流，达到提高井下供电系统功率因数的目的。（3）治理谐波，净化井下电网。各补偿支路具备限制涌流，治理谐波的功能，达到装置内电器元件安全运行和净化井下电网的目的。（4）提高了供电系统的利用率。井下用电设备与地面电源之间存在大量往复的无功功率，这些无功功率必然占用供电系统许多容量，造成供电线路带负荷能力下降，井下变压器容量下降，各级控制开关戴载能力下降加装无功补偿后，使井下变压器实在功率接近于有功功率，有效提高了视在功率利用率，供电线路及各级控制开关因减少了无功电流，大大提高了承载能力。

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