变电所无功补偿节能

110kV变电站无功补偿研究摘要：本文主要对110kV变电站无功补偿的补偿容量进行研究，主要阐述了无功补偿考虑因素及设计计算。

在理论方面主要考虑无功负荷和电缆的充电无功功率，主要包括无功负荷的考虑因素及实际情况下的计算方式，电缆充电无功功率的考虑因素和计算方式。

最后通过以上两个因素综合考虑后作为变电站选择容性无功补偿装置或者感性无功补偿的依据，为实际工程案例做了无功补偿计算，最后为变电站无功补偿装置的选择和应用提供借鉴性结论。

关键字：110kV变电站、无功补偿、无功负荷、充电功率。

引言随着我国成为世界第2大经济体，作为一个制造大国电力负荷不断增长，国家出台了若干增量配网相关政策，支持电力改革。

110kV变电站的建设作为增量配网及电力改革的重要抓手将越来越广泛的投资和建设。

电网输中电气设备存在感性原件和容性原件，导致电网为满足用电使用的情况输出有功的同时，同样附带输出无功。

为了提高电网的效率，电力系统需要保证功率因素在合理区间。

根据《电力系统无功补偿配置技术原则》（Q/GDW 1212-2015），“110 kV 变电站的容性无功补偿装置，以补偿变压器无功损耗为主，适当兼顾负荷侧的无功补偿。

补偿容量按照主变压器容量的15%～30%配置，并满足110kV主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数不低于0.95，在低谷负荷时功率因素应不高于0.95”。

无功补偿需要考虑的因素变压器以及用电负荷的设备，大部分属于电感线圈，故此，在以前的110kV 变电站的无功补偿上主要考虑变压器的无功负荷。

无功负荷主要与变压器的负债率及变压器本体性能有关。

110kV变电站的无功补偿中不仅要考虑变压器本体与负荷的无功负荷外，同时需要关注变电站外电源线路的充电功率。

外电源线路的充电功率与外电源线路的敷设方式和长度有关。

由于城市化的推进，110kV变电站的外电源架空线路受到限制，多数情况下，外电源入地敷设取代架空线路。

由于入地敷设的电缆容性特征比架空线缆高出一个数量级，导致外电源线路具有明显的容性特征，这种容性特征将在110kV变电站的使用中向电网倒送无功，这部分无功被称为电缆的充电功率。

变电站无功补偿技术探讨【摘要】改革开放以来，我国的经济得到了迅速的发展，社会主义市场经济体制得到不断的完善，科学技术得到不断的突破，不仅仅大大的改善了我国的经济发展状况，改善了我国的经济发展结构，也极大的带动了电力事业的发展，伴随着社会主义经济的全面繁荣发展，我国对电力的需求量也大大增加，对供电，配电水平和质量有了更高的要求。

但是，由于我国的电力事业发展起步较晚，虽然发展迅速，但是依然存在着很多问题，在快速发展的途中，面临着来自各个方面的干预和限制，使得我国的变电站依旧存在着很多缺陷和不足。

比如目前变电站普遍存在着供电半径长、电压质量差、功率因数低、无功功率分配不合理等状况。

本文主要介绍了变电站的无功优化系统以及优化策略，在此基础上详细阐述了无功补偿技术的软硬件设计，以提高发输电设备的利用率，降低电力系统设备的损坏和有功网损，减少能耗和发电费用。

笔者将结合多年的电力事业工作研究经验，从变电站无功补偿的概念、作用以及其实现的手段做出分析，探究变电站无功补偿技术的设施要点，分别从软件设计和硬件设计等方面做出分析探究。

【关键词】变电站，无功补偿，技术探讨中图分类号：tm411+.4 文献标识码：a 文章编号：一.前言经济发展和城乡电网改造带动了我国工农业生产用电规模的不断扩大，随之出现了用电量与日俱增、用电结构逐步趋于复杂多样的状况，使得电力供需矛盾越来越突出。

变电站（substation）是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。

在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站主要分为：升压变电站、主网变电站、二次变电站、配电站。

我国现有的变电站普遍存在着供电半径长、电压质量差、功率因数低、无功功率分配不合理等状况，且配电系统中存在大量的感性负荷，导致配电系统运行中的大量无功功率消耗，系统功率因数降低，线路电压损失增大，电能损耗增加，输配电设备效率降低。

还有一些冲击性无功负荷使用中产生电压的剧烈波动也增大了网损和线损，严重影响了电网供电质量，降低了电力系统运行的经济性。

关于110kV变电站无功补偿的研究本次研究将110kV变电站作为主要对象，明确无功补偿配置需要遵循的原则，以及其安装、布局和选择电器等内容，以便为电网企业无功补偿工作的开展提供参考和依据。

标签：110kV变电站；无功补偿；研究交流同步电网中，无功功率是重要的内容，电网的供电水平、电能的质量、稳定运行以及损耗等都与其有些密切的关系。

实际中，很多电网中的元件以及用户都需要消耗无功功率，而且也只能从网络上获得消耗的无功功率，無功功率的传输还会受到很多因素的限制，就出现了无功补偿与无功平衡之间的问题。

1 分析110kV变电站的无功补偿110kV变电站的无功补偿装置确定，需要依据主变压器的容量，并实现补偿变压器的无功损耗以及负荷侧的无功补偿。

如果主变压器的容量超过40MV A，就需要使用两组容性无功补偿装置。

选择无功补偿装置额容量时，应将主变压器容量的20%作为选择的依据，[1]并考虑最小的负荷以及变电站无功补偿的实际要求。

2 无功补偿的原则、装置选择、安装、补偿容量以及分组分析2.1 无功补偿遵循的原则无功补偿的额定电压需要配合不同运行方式下的电压，有助于变电站的就地平衡，避免电线线路出现损耗。

也就是说变电站的无功补偿需要做到科学挑选变电站窝工补偿的装置种类，确定合适的补偿以及保护形式，实现安全运行与检修。

在实际工作中应结合具体的环境以及变电站运行情况进行科学的施工。

2.2 选择无功补偿装置需要遵循的原则选择无功补偿装置时，应选择并联的电容器和电抗器，并保证这些设备的成本投入少，损耗不多，并且能够分组投切。

为了更好地满足电能质量，使得系统能够稳定运行，就需要安装静止无功补偿器或者是发生器，在此过程中需要综合考虑经济、环境以及技术等因素。

无功出力会受到静止无功补偿器和发生器的快速调整，能够对负荷快速变化而出现的波动和闪变的电压进行有效的限制，使得电压质量得到优化，保证在干扰情况下，电力系统依旧能够稳定运行，但是由于装置的造价比较高，存在着很大的损耗，所以在使用过程中还需要进行充分的论证。

变电站无功补偿的作用和方法刘娅【摘要】阐述了无功补偿对电力系统稳定、经济运行的作用.介绍了无功功率消耗设备和补偿设备.指出了要尽量避免发电机降低功率因数运行,同时也防止向远方负载输送无功引起电压和功率损耗.探讨了电压调整和无功补偿的途径.【期刊名称】《云南电力技术》【年(卷),期】2010(038)001【总页数】3页(P19-20,36)【关键词】电力系统稳定;无功功率消耗;无功补偿;变电站;功率因数【作者】刘娅【作者单位】湖南益阳电力勘测设计院有限公司,湖南,益阳,413000【正文语种】中文【中图分类】TM7L41 无功功率不足的危害交流电力系统需要电源供给两部分能量:一部分将用于做功而被消耗掉,这部分电能称为“有功功率”;另一部分能量是用来建立磁场,用于交换能量使用的,对于外部电路它并没有做功,称为“无功功率”。

无功功率不足,无功电源和无功负荷将处于低电压的平衡状态,将给电力系统带来诸如设备出力不足、电力系统损耗增加、设备损坏等一系列的危害,甚至可能引起电压崩溃事故,造成电网大面积停电。

2 消耗无功功率的设备电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性负荷,在运行过程中电网电源需向这些设备提供相应的无功功率。

根据统计资料,无功功率大约有 40%消耗在配电线路和配电变压器中,其余的消耗在客户的用电设备中。

2.1 用电设备用电设备在消耗有功功率的同时,还需大量的无功功率由电源送往负荷,功率因数反映的是用电设备在消耗一定有功功率的同时所需的无功功率。

由于大多数用电设备的功率因数均小于 1,因此在设备运行中要消耗无功功率,比如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。

据有关统计,在工矿企业所消耗的全部无功功率中,异步电动机的无功消耗占了60～70%;在异步电动机空载时,所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的 60～70%。

对于农村用电负荷来说,主要是一些小加工业及照明负荷,其中大部分用电设备为感性负载,其功率因数都很低,影响了线路及配电变压器的经济运行。

浅析变电站无功补偿设备投退及电压控制调整电力系统衡量电能质量的重要指标之一就是电压。

电压的质量保障，是通过对系统的无功平衡来完成的。

电压和无功功率通过互相调整和平衡，得到安全稳定的负荷。

在调节的同时，实现对损耗的降低，也使电费得到了节约。

同时，也降低了设备运行的维护周期，维护费用也随之节约下来。

电网系统中，无功电源会产生负荷，电网系统也会产生一定的网络损耗，无功电源的无功出力，只有满足这些需求，才能让电压稳定在额定值。

通过无功补偿设备的投退和对电压的合理调节，可以保障得到的电能质量，让得到的电压合乎生产要求。

标签：变电站；无功补偿；投退；电压控制调整引言电网中的重要设备，例如变压器、电动机等，都需要电力负荷，而且在运行中正常运行的前提就是要有一定的无功功率。

在电网中运用无功补偿设备，可以为电网提供无功功率，而且还要对电压进行调整，让其稳定在额定值，才能让电网的利用效率有所提高。

一、无功补偿概述一般，我们将无功功率补偿简称为无功补偿。

我们在电网中设置了各种无功功率补偿装置，是因为电网中带有感性负荷的设备必须由电源提供一定的感性负荷，从而导致电网线路产生一定的无功功率，使得电气设备的利用率降低。

通过无功补偿装置提供的无功功率，可以弥补线路的无功功率，可以让电气设备的利用率大幅度升高，从而增加系统的抗干扰能力，对电压进行合理调整。

目前，传统的无功补偿方式在我国的电力系统中得到广泛使用，这些无功补偿方式，并不具有实时性，运行人员需要对系统中的电压的无功功率进行监视，还要随时对电压进行调整，有时候对电压的无功功率调整过度了，还会导致比较大的电压波动。

这种无功补偿方式不能保障电压的稳定，也不能保障电压的连续性，而且无功设备的运行，并不代表电网的真实情况。

对电网进行无功补偿的初衷是让供电功率进一步提高，而且要将线路的损耗降到最低，从而使供电环境得到改善。

现代电网中多采用VQC，即电压无功综合自动控制器，实现对电压无功的自动调节。

低压电网的无功补偿摘要：近年来，电力负荷增长迅速，造成电力供应紧张的现象，部分省市甚至出现拉闸限电，这对供电公司来讲，尽可能提高输配电设备的能力显得尤为重要；电力用户对电能的质量要求不断提高；减少电费开支、降低生产成本始终是电力用户一个目标。

这些都对提高功率因数提出了迫切的要求。

功率因素是反映电源输出的视在功率有效利用程度的一个基本概念，是用电设备的一个重要指标。

提高用户的功率因数，对于提高电力运行的经济效益和节约电能都具有重要意义。

由于目前我国在配网中普遍采用的变电所低压母线集中补偿和配电变压器低压侧集中补偿等方式，不能补偿低压电网中大量的无功损耗。

本文针对低压网的特点，从工程实际出发，提出了低压线路无功补偿方式及灵敏度分析法与无功分量直接分析法两种计算方法，以确定补偿电容的最佳安装位置和容量，并讨论了实际应用中电容器的在线动态控制。

计算表明，在低压线上投入无功补偿后，大大降低了线损，经济效益显著，可以推广采用。

电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率，导致电网中出现大量的无功电流。

无功电流产生无功功率，给电网带来额外负担且影响供电质量。

因此采用无功补偿，提高功率因数、节约电能、减少运行费用、提高电能质量是很有效的措施。

本文对无功补偿的种类、特点、作用以及实际应用中所产生的经济效益等进行了论述。

关键词: 低电压；无功补偿；节电技术；功率因数；经济效益论文类型：调研报告1 绪论1.1 电力客户功率因数的现状在数值上，功率因数就是有功功率和视在功率的比值，既cosΦ=P/S。

要提高功率因数，就必须尽可能地减少无功功率在使用过程中的消耗。

功率因素提高后，可以减少输送电流，减少设备的成本，提高设备资源的利用率，减少资源的浪费。

而功率因数降低，会使线路的电压损失增加，结果负载端的电压下降，严重影响电动机、空调及其它用电设备的正常运行。

特别是在用电高峰季节，功率因数太低，会出现大面积的电压偏低，对工业生产带来很大损失，并严重影响居民的正常生活。

配电系统无功补偿方案探讨摘要：选择合理的无功补偿方案，可以提高配电系统输送容量、降低无功损耗。

本文针对配电系统常用的无功补偿方案进行了技术对比,陈述了无功补偿的配置原则，对配电网无功补偿中遇到的问题提出自己的看法以及需要注意的问题，为低压配电系统无功补偿提供参考。

关键词：配电系统无功补偿配置原则解决方案配电系统中存在大量的感性负载，如异步电动机、交流电焊机、日光灯等设备，是无功功率的主要消耗者。

电力系统中无功潮流分布是否合理，不仅关系到供电电能的质量好坏，而且直接影响到电网运行的安全与经济性，这点在配电系统中显得尤为重要。

因此，解决好配电系统中无功补偿的问题，对电网的安全和降损节能有着重要意义。

1、常用无功补偿方案的分类(1)变电站集中补偿。

集中补偿多用在变电站，为分级平衡电力系统的无功，在变电站设置并联电容器、同步调相机、静止补偿器等集中补偿装置，用来提高终端变电所的电压及高压输电线路的无功损耗、改善输电网的功率因数，具有易于管理、方便维护等优点，缺点是对配电网的降压损耗作用非常有限。

(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。

目的是提高专用变用户功率因数，实现无功就地平衡，降低配电网损耗和改善用户电能质量。

这种补偿方式虽利于保证用电质量，但当线路电压基准偏高或偏低时，无功投切量可能与实际需求相差甚远，会出现无功功率过补或欠补情况。

(3)低压配电线路补偿。

线路补偿即通过在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿。

很多公用变压器没有低压补偿装置，需要变电站或发电厂承担，大量的无功沿线传输增加了配电系统的线损，需采用配电线路无功补偿。

因线路补偿远离变电站，存在保护难配置、控制成本高、维护工作量大、受安装环境限制等问题，所以线路的补偿点不宜过多，控制方式应从简，补偿容量也不宜过大，避免出现过补偿现象。

(4)用电设备分散补偿。