变电站无功补偿电容器容量计算

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110kV变电站无功补偿研究

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。

110420,变电站集中补偿电容器的设计容量

图1 系统接线示意图变电站无功补偿电容器容量计算合理进行无功补偿是保证电压质量和电网稳定运行的必要手段，对提高输送能力和降低电网损耗具有重要意义，2007年8月24日国家电网公司下发的《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》要求220kV 变电站“补偿容量按照主变压器容量的10%-25%配置”，35kV~110kV 变电站“按主变压器容量的10%~30%配置”，具体计算方法没有明确指出。

现以我公司220kV 单城变电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（以山东一变电为例）220kV 单城站在系统中的位置如图1，220kV 鱼台站接入济宁电网与山东省电网相联。

该站1999年建成投运，一期一台主变容量150MVA ，未装设无功补偿设备，作为“提高输送能力”的一项措施，2005年加装无功补偿电容器。

2、计算补偿容量的不同方法依据《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，由不同角度计算可得出不同的容量要求。

（1）按最高负荷时变压器高压侧功率因数不低于0.95计算。

220kV 单城站#1主变压器高压侧最高负荷Smax=P+jQ=108.5+j67.2P=主变损耗P2+负荷电缆损耗P3+最大负荷P4 Q=主变损耗Q2+负荷电缆损耗Q3+最大负荷Q4------主变损耗P2==P0（Fe ）+Pk*(S 30/Sn )^2主变损耗Q2==Sn[Io%/100+Uk%(S 30/Sn )^2/100] 负荷电缆损耗P3==3*I 30^2*R l 负荷电缆损耗Q3==3*I 30^2*X l电力系统阻抗：Xs==Uc^2/Soc Soc=1.732*Ioc*UnUk%=(1.732*In*X T /Uc)*100=(Sn*X T )/Uc^2*100 X T = Uk%*Uc^2/(100*Sn) Pk==3*I n ^2*R T=(Sn/Uc)^2*R T R T == Pk(Uc/Sn)^2---------------Uc:短路点短路计算电压；Soc ：系统出口断路器的断流容量； Ioc ：开断电流； I30：计算电流功率因数85.02.675.1085.108cos φ2222=+=+=QPP补偿容量MVar57.3195)tgarccos0.-85tgarccos0.(5.10895)tgarccos0.-P(tg Q QC=⨯==∆=ϕ (1)(2)按补偿主变压器无功损耗计算MVarSISN36.01015024.010%Q22=⨯⨯=⨯=≈--额定负载漏磁功率MVar S U Q Nk k 505.201015067.1310%2221212=⨯⨯=⨯=-- MVarSUQNk k 1225.17107583.2210%2231313=⨯⨯=⨯=-- MVarSUQNk k 6025.5107547.710%2232323=⨯⨯=⨯=--MVarQQQQ k k k k 0125.1626025.51225.17505.2022313121=-+=-+=MVarS QQQSQNk k k Nk 985.821225.176025.5505.202)(21132312222=-+=-+=MVarS Q Q Q S Q Nk k k N k 0275.08505.226025.51225.172)(21122313233=-+=-+=5.19MVar1509.495.102985.8222222222=+⨯=⨯=∆Nk k SS QQ　MVarS S Q Q Nk k 0001238.0755.19.40275.0222232333=+⨯=⨯=∆ MVarS Q Q Q Q P P Q S Q Q Q Q P P P P Q S S Q Q Nk k k Nk k k k k Nk k 488.10150)0001238.05.119.59.49()9.45.102(0125.16)()()()(222212332223212123322233221212111=+++++⨯=∆++∆+++⨯≈∆++∆++∆++∆+⨯=⨯=∆变压器无功损耗　MVarQ Q Q Q Q k k k T 04.160001238.019.5488.1036.03210=+++=∆+∆+∆+=∆(5)补偿容量QC=ΔQT=16.04 MVar（3）按各种运行方式下电压合格计算无功负荷变化引起母线电压的变化量与变电站在电网中所处的位置有关，计算较为复杂，最好使用某种软件进行计算分析。

某220千伏变电站无功容量计算

某220千伏变电站无功容量计算变电站在不同运行方式下供带负荷水平差异较大，无功需求多样，因此为了保证正常运行时电网电压水平合格，减少电网运行损耗，新建变电站工程的无功容量配置至关重要。

为了加深对于无功容量计算的理解，指导新建变电站工程的设计，本文首先通过理论推导，得到变压器无功损耗的计算公式，再以某220千伏变电站为例，将其运用在实际工程中标签：直流输电; 柔性直流; 经济性; 可靠性;0 引言合理的无功容量配置对于變电站安全、可靠、经济运行影响较大。

根据可行性研究报告内容深度要求，新建、扩建的输变电工程中需要论证无功补偿容量的配置[1，2]。

因此为了合理配置低压侧容性、感性无功补偿容量，需要进行在一定负载率及功率因素条件下的无功容量分析计算。

本文根据相关国家规程、规范要求，通过理论计算公式推导，得到变压器无功损耗计算公式，再以某220千伏变电站的新建工程为例，进行无功容量计算、分析，从而有助于加深对于无功容量计算的理解，并运用到实际工作中。

1 无功容量计算原则目前变电站低压侧常有并联电容器及并联电抗器两种无功补偿装置，其中并联电容器主要用于补偿主变压器无功损耗，并联电抗器主要用于补偿输电线路充电功率。

无功容量计算的目的即是，通过计算本站供电范围内，在设计水平年及远景水平年下，大方式及小方式的无功平衡，从而结合调相调压计算结果，确定本期及终期的电容器及电抗器容量配置情况。

在通常设计中，无功容量计算所考虑的电网无功电源有：架空线路、电缆（产生充电功率），无功负荷有：变压器无功损耗，线路无功损耗。

其中线路无功损耗由于相对较小，一般忽略。

在设计水平年及远景水平年，大方式及小方式情况下，将本站范围内线路充电功率减去变压器无功损耗，得到无功平衡情况，进而得到无功补偿容量。

2 变压器无功损耗计算1）计算边界条件（1）进行空载试验时，空载电流忽略有功分量，将其完全视作无功分量;（2）进行短路试验时，绕组阻抗中电阻远小于电抗，因此忽略电阻，短路电压Vs%近似等于Vx%;（3）在计算负载损耗时，忽略励磁支路电流，负载损耗近似正比于输入电流;（4）变压器在运行中，假定电压维持在额定电压。

110千伏变电站10kV无功补偿装置的选择4文档

110千伏变电站10kV无功补偿装置的选择对没有调相和调压计算依据的变电站进行无功补偿装置的选择及容量计算，一般从无功负荷和无功电源两方面考虑。

一、无功负荷1、变压器自身无功功率损耗Q1=[S2X UK%（Sn2X 100）+10%/100] X Sn其中：S 变压器实际负载容量；Sn 变压器额定容量；UK%变压器阻抗电压百分比值；I0% 变压器空载电流百分比值。

2、变压器供电无功负荷Q2二Seos如tan如其中：S 变压器实际负载容量；如功率因数角，取eos如=0.9 o3、无功负荷QA=Q1+Q2二、无功电源1、110千伏网络提供的无功功率Q3=Stane其中：S 变压器实际负载容量；e 功率因数角，取eose=0.95o2、线路的充电功率04=单位长度的充电功率X线路长度（一般只计110kV及以上的架空线路和35kV及以上的电缆线路）其中：送电线路和电缆线路单位长度的充电功率见《电力系统设计手册》（电力工业部电力规划设计总院编，中国电力出版社）和《两种无功功率补偿的计算方法》（济南大学学报（自然科学版）。

3、同步发电机Q5 （对于一般的变电站可不考虑此项）某些专供小水电上网的变电站，由于通过该站上网的小水电较多，因此会导致变电站无功过剩、10kV母线电压较高的现象，此时，还应根据具体情况考虑小水电所产生的无功功率Q5=Ss in。

其中：S 小水电容量；9功率因数角，取cos 9 =0.8。

4、无功电源QB =Q3+Q4+ Q5三、无功平衡Qr=QB-QA当Qr~0,表示系统中无功基本平衡；当Qr?0,表示系统中无功功率能够满足要求且有适量的备用，若数值较大则说明系统中无功功率过剩，需考虑加设电抗器补偿来维持系统平衡。

当Qr?0,表示系统中无功功率不足，应考虑加设电容器无功补偿装置。

四、实例计算某110kV变电站主变容量1X 40MVA变压器阻抗电压UK%=10.5%空载电流10%=0.4%;该站以1回110kV线路接入某220kV变电站，其中单回架空线路长约20km;单回电缆（800 mm2线路长约0.5km ;本站现有10kV 电容补偿设备1X （2X4008）kvar 。

110kv变电站低压系统电容电流计算及消弧线圈配置

110kv变电站低压系统电容电流计算及消弧线圈配置一、概述110kv变电站是电力系统中重要的电能传输和分配设施，其低压系统的电容电流计算和消弧线圈配置是保障系统安全稳定运行的重要环节。

本文将对110kv变电站低压系统电容电流计算和消弧线圈配置进行详细介绍，以期为相关工程技术人员提供参考和指导。

二、110kv变电站低压系统电容电流计算1. 低压系统电容电流的定义在110kv变电站的低压系统中，电容器被广泛应用于无功补偿和电压稳定等方面。

低压系统中的电容器会产生电流，称为电容电流。

电容电流的大小直接影响着系统的稳定性和安全性。

2. 电容电流的计算方法电容电流的计算方法可以通过以下公式来实现：Ic = 2πfCU其中，Ic为电容电流，f为电源的频率，C为电容器的电容量，U为电平电压。

3. 电容电流计算的实例分析以某110kv变电站的低压系统为例，其安装有若干台电容器，电容量分别为10μF、15μF、20μF和25μF，电源频率为50Hz，低压系统的电压为110V。

根据上述公式，分别计算出各个电容器的电容电流，并对比电容电流的大小，进行综合评估。

三、110kv变电站低压系统消弧线圈配置1. 消弧线圈的作用110kv变电站低压系统中，消弧线圈是用来限制短路电流和消除接点电弧的设备。

其作用是在低压系统发生故障时，迅速限制电流大小，使得故障电流迅速减小至可靠的数值，从而保护设备和系统的安全运行。

2. 消弧线圈的配置原则在110kv变电站低压系统中，消弧线圈的配置需要遵循一定的原则，包括：（1）根据低压系统的额定电流和短路容量确定消弧线圈的额定容量；（2）根据低压系统的接线方式和结构确定消弧线圈的接线方式；（3）根据低压系统的保护要求确定消弧线圈的动作特性。

3. 消弧线圈的配置方法消弧线圈的配置方法需要根据具体的110kv变电站低压系统情况进行综合考虑，包括系统的负荷特性、故障特性、运行条件等因素。

四、结论110kv变电站低压系统电容电流计算和消弧线圈配置是保障系统安全稳定运行的重要工作。

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

220kV变电站无功补偿容量的合理配置摘要：电力系统中，无功合理分布是保证电压质量和经济运行的重要条件。

220kV变电站作为城市电网的重要节点，合理的无功配置对于提高负荷功率因数、减少电力输送损耗、改善电能质量有着十分重要的意义。

在变电站设计中，应根据地区特点对220kV变电站的无功补偿容量进行合理配置和选择。

本文主要分析探讨了220kV变电站无功补偿容量的合理配置情况，以供参阅。

关键词：220kV变电站；无功补偿；容量；配置引言随着社会的不断发展，国民对用电量的需求越来越大，对于无功需求也相应增长，所以我国的配电系统呈现超负荷现状。

基于此，相关工作人员如何针对配电网进行合理、高效的无功补偿是当下保证配电网进行安全运行的前提条件，这与国民能否获得高效、安全的用电有极大的关系。

1 220kV变电站常用无功补偿设备（1）同步调相机。

同步调相机相当于一台不带负荷的同步电动机，是使用最早的无功补偿装置，造价昂贵，操作复杂，因此在并联电容器补偿方式出现后，使用较少，但是在某些要求较高的场合，具有一定的优势：①能够提供平滑无极的无功输出，可以根据系统中无功负荷的变化灵活得对电压进行调整；②既可以做无功负荷，也可以做无功电源；③可以与强励装置配合，在系统高电压剧烈波动时进行调整。

（2）并联电容器。

电容器作为无功补偿装置，具有显著的优势。

首先，它造价低廉，运行和维护简单，损耗少，效率高，并且几乎没有噪音。

但是它只能作为无功电源使用，输出的无功是阶跃变化的，并且在系统电压急剧变化时失去调节作用。

（3）并联电抗器。

并联电抗器大多作为无功负荷使用，将电网电压限制在一定水平内，还可以与中性点小电抗配合，消除潜供电流。

目前，大多采用损耗小、造价高的高压电抗器。

（4）静止补偿器。

静止补偿器（SVC）是近年来由于电子技术的进步而兴起的一种电力电子补偿装置。

与以上三类补偿设备相比，可以对动态冲击无功负荷进行补偿。

SVC最大的优点是可以快速进行调节。

变电站无功补偿容量的计算

变电站无功补偿容量的计算摘要：本文通过工程实例，对变电站无功补偿容量选择和校验进行了分析，并对电容器无功补偿容量的选择及分组校验进行了简述。

关键词：变电站电容器无功补偿计算1 前言电力电容器是变电站及用户的重要设备，在电力系统中的主要作用是补偿电力系统的无功功率，提高系统的功率因数改善电压品质，减少线路的损耗，提高电网输送电能能力。

电容器的合理配置，可以减少电网运行的投资，对电网提高经济效益有较大的意义。

而电容器选型不当，则会影响经济效益，甚至造成事故。

因此对电容器进行合理的配置和选型，是变电站的一个重要内容。

本文就电容器配置和选型计算进行分析。

2 电容器容量的选择对于电网中的变电站而言，主要损耗来源于主变压器和线路。

因此变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主，并适当补偿部分线路的无功损耗。

应能满足主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数不低于电网的要求（220kV变电站功率因数不低于0.95，110kV 及以下不低于0.91）。

下面，我们就以一座220kV变电站的无功补偿容量配置为例来进行电容器配置的计算。

某220kV变电站,电压等级220/110/35kV,远期3×180MV A主变压器，本期1×180MV A主变压器。

低压侧终期12回出线，本期4回出线。

主变压器短路阻抗Ud1-2=14%，Ud1-3=24%，Ud2-3=8%，容量比100/100/50。

a、主变的无功损耗：主变按满载情况计算S1=180MV A则单台主变的无功损耗为高压侧：QT1=（S12×X1）/Un2=（S12×（Ud%×Un2/100/ S1）/Un2=27Mvar同理中压侧：Q T2=0Mvar低压侧：Q T3=8.1Mvarb、线路的无功损耗QL：QL=3nLI2X（式中:n—每段母线所带的线路回数，L—每回线路长度，取L=1kmI—回路电流，按每回线路带20MV A容量计算，k—出线电缆单位阻抗，按X=0.12Ω/km）最后计算得QL=0.155 Mvarc、线路的充电功率QC=qL（式中：QC线路充电功率，q —线路单位长度的充电功率,取q=0.09Mvar/km，L—线路长度）最后计算得QC =0.09Mvar因此，主变所需的无功补偿容量为：Q= QT+ QL - QC =35.165Mvar由以上计算可知，本期主变负载率为100%时，所需的无功补偿容量为36.21Mvar。

110kV变电站设计中无功补偿容量计算及选型分析

110kV变电站设计中无功补偿容量计算及选型分析陈祖宏【摘要】本文着重论述了110kV变电站合理加装无功补偿装置的作用,介绍两种不同情况下计算无功补偿容量的方法,并提出无功补偿装置设备的配置方案.【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2015(000)033【总页数】2页(P65-66)【关键词】变电站;无功补偿;主变;配置方案【作者】陈祖宏【作者单位】怀化电力经济技术研究所,湖南怀化418000【正文语种】中文【中图分类】TM714.3引言110kV变电站的负荷中有很大一部分是异步电动机，一般异步电动机的用电量约占总负荷的60%多。

异步电动机和主变在运行中需要消耗感性无功功率，根据就地补偿的原则，需要在变电站加装容性无功装置。

110kV变电站设计中一般采用断路器投切的并联电容器装置，并联电容器组通过向电网提供阶梯调节的容性无功，以补偿多余的感性无功，减少电网有功损耗和提高电网电压。

1 110kV变电站加装无功补偿装置的重要性电力系统中的无功电源所发出的无功功率应与系统中的无功负荷及无功损耗相平衡，为了保证负荷集中地区电压稳定和正常供电，同时还要有一定的无功功率备用电源。

合理的无功补偿设置，在电力供电系统中起提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高设备的供电能力，稳定受电端及电网的电压，提高供电质量，减小成本投入的作用。

反之则可能造成供电系统电压波动、谐波增大等诸多危害。

无功补偿装置接入电网的设计，应按全面规划、合理布局、分层分区补偿、就地平衡的原则确定最优补偿容量和分布配置方式。

2 无功补偿容量的计算及检验无功补偿装置很多，根据《电力系统电压和无功电力技术导则》，目前110kV变电站无功补偿装置一般均选用并联电容器组。

以下根据不同要求和作用提出两种计算无功补偿容量的方法：2.1 以110kV母线功率因数满足要求为原则计算无功补偿容量根据《电力系统电压和无功电力技术导则（试行）》、《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》和《国家电网公司电力系统电压质量和无功电压管理规定》等相关规程规范要求，110kV变电站无功补偿容量按照主变容量的10～30%配置，并满足变压器最大负荷时高压侧功率因数不低于0.95，在低谷负荷时功率因数不应高于0.95，以及“在系统轻负荷时，对110kV及以下的变电站，当电缆线路较多且切除并联电容器组，仍出现向系统侧送无功功率时，应在变电站中、低压母线上装设并联电抗器”的原则。

关于变电站无功补偿容量的确定

关于变电站无功补偿容量的确定摘要：合理进行无功补偿是保证电压质量和电网稳定运行的必要手段，对提高输送能力和降低电网损耗具有重要意义。

本文首先分析了无功功率补偿的目的，进而阐述了变电站补偿容量的确定原则，最后论述了按调压要求并联电容器补偿容量的选择，以供参考。

关键词：变电站无功补偿；容量；确定随着电力负荷的增加，必然要求电网系统利用率的提高。

但由于接入电网的用电设备绝大多数是电感性负荷，自然功率因素低，将会影响发电机的输出功率；降低有功功率的输出；影响变电、输电的供电能力；降低有功功率的容量；增加电力系统的电能损耗；增加输电线路的电压降等。

因此，连接到电网中的大多数电器不仅需要有功功率，还需要一定的无功功率。

当前，随着电力网的发展而引起的无功潮流的变化，以及用户无功补偿水平的提高，变电站的无功补偿要随时相应的进行调整，有的时候甚至需要拆迁。

因此，在确定变电站的补偿容量时，要兼顾近期与远期。

1 无功功率补偿的目的电网中的无功功率负荷部分属于感性负荷，如异步电动机、输电线路、变压器；而无功功率的电源主要有发电机、并联电容器、同步调相机、静止补偿器。

无功功率的产生基本不消耗能源，但是无功功率沿电力网传输却要引起有功功率损耗和电压损耗。

合理配置变电站无功功率补偿容量，可改善功率因数，尽量避免发电机降低功率因数运行，减少网络中的有功功率损耗和电压损耗；可改善电压调节，使用户端的供电电压维持在规定范围内；可调节负载的平衡性，使不平衡负载变成平衡负载等。

在具体设置补偿装置时，应遵循分散补偿和降低网损的原则，根据电网电压、系统稳定性、有功分配、无功平衡、调相调压，以及限制谐波电压、潜供电流、暂时过电压等因素，须经过电网计算才能合理的确定补偿位置和补偿容量，以达到节约投资降低网损的效果。

2变电站补偿容量的确定原则2.1 35kv及以上电压等级的变电站，其无功功率补偿主要在于补偿主变压器的无功功率损耗（包括空载无功功率损耗和负载无功的损耗），因此，35～63kv变电站的补偿容量，一般可按主变压器的10％～15％确定；110kv变电站的补偿容量，一般可按变压器容量的15％～20％确定。

220kV变电站无功补偿容量配置分析

220kV变电站无功补偿容量配置分析摘要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，科学技术的发展水平也有了很大的提高。

220kV变电站无功补偿的容量配置，解决了负荷过重的问题，逐步提升电网的传输水平。

电网运行的过程中，220kV变电站系统内，很容易发生无功损耗，如设备损耗、功率网损等，设计无功补偿容量配置，降低变电站的能耗损失，体现无功补偿容量配置的优势。

本文主要探讨220kV变电站无功补偿容量的配置。

关键词：220kV变电站；无功补偿；容量配置；分析引言电力系统中，无功合理分布是保证电压质量和经济运行的重要条件。

２２０ｋＶ变电站作为城市电网的重要节点，合理的无功配置对于提高负荷功率因数、减少电力输送损耗、改善电能质量有着十分重要的意义。

在变电站设计中，应根据地区特点对２２０ｋＶ变电站的无功补偿容量进行合理配置和选择。

本文着重对２２０ｋＶ变电站无功补偿的配置原则和方法进行探讨分析，并通过实例提出合理配置２２０ｋＶ变电站无功补偿容量的步骤和方法。

1配电网无功补偿装置与方式1.1配电网无功补偿配置配电网无功补偿装置分为主变无功补偿装置和配变无功补偿装置。

此外，并联电容器组是配电网无功补偿配置中的一个重要组成部分，其接线有多种，有三角形、星形、有双三角形和双星形之分。

在配电网中的功能室产生无功，这就在工作中的平衡体系中弥补了无功的缺额，在实际运用中保持了无功的就地平衡，避免了长远距离的运输。

配电网无功补偿配置的内部结构通常可以分为分散式的配电网无功补偿配置、密集型的配电网无功补偿配置两种，以上就是配电网无功补偿配置的情况。

1.2配电网无功补偿方式在电网使用的过程中，在变电站的变压器低压方向存在着电容器的无功补偿，也存在少数情况电容器的无功补偿安装在高压母线上。

在某些特定情况下，如果无功补偿容量在某一点获得增加，将会造成从该点的电源点所接的串联电路和无功潮流都将会变小。

这样来达到我们减少损耗电能的目的，提高用电效率的质量。

220 kV及以下变电站无功补偿容量的计算与分析

图1 本期系统接线示意图2.3.2 计算条件（1）按照惠州供电局电压质量和无功电力管理实施细则，主变最大负荷时，220 kV变电站主变高压侧功率因数应不低0.98，110 kV变电站不低于0.95；在低谷负荷时主变变高功率因数应不高于0.95。

（2）10 kV负荷功率因数按0.9考虑。

（3）大方式每台主变负载率按90%；小方式考虑规划中夏季典型日负荷特性中的最小负荷率以及投产初期运行中变压器负载，台主变的无功消耗按负载率为21%考虑。

（4）受主变低压侧进线开关柜主要设备参数的限制，主变变低侧开关柜额定电流最大4000A，因此主变低压侧最大负荷容量不超过70 mVA。

主变负载率最高取90％时，10 kV侧最大负荷容量63 mVA考虑。

主变负载率最低取21％时，10 kV侧最小负荷容量按15 mVA考虑。

5）不考虑变压器传输容量的非线性特征。

2.3.3 计算无功负荷（1）主变压器的无功损耗计算变压器的无功损耗包括变压器绕组漏抗无功损耗和砺磁功损耗。

通常励磁无功损耗所占比例很小，在工程计算中常忽不计。

①对于双绕组变压器，主变绕组漏抗无功损耗为：ΔQ=U k×S2U2e×U2S e在不考虑电压变化的情况下，U ≈ Ue，则主变无功损耗为：ΔQ=U k×S2 S eS、Se分别为变压器总通过容量和额定容量（MVA）；U、Ue分别为运行线电压和额定线电压（kV）；Uk为变压器阻抗电压（百分数表示）。

② 三绕组变压器和自耦变压器的无功损耗应根据每一绕组的。

变电站无功补偿容量的计算

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。

35~110kV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35~110kV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U k12(%)短路损耗P k31/kW35kV侧负荷/MVA31.5/31.5/31.526.082 0.26 10.02 154.058 16.4+j7.5短路电压U k23/% 短路电压U k13/%短路损耗P k12/kW短路损耗P k23/kW10kV侧负荷/MVA7.1 15.77 145.426 123.94 3.5+j1.8 空载漏磁无功损耗：Q0≈S0=I0%S N×10-2=0.26×31.5×10-2=0.08Mvar额定负载漏磁功率：Q k12=U k12%S2N×10-2=10.02×31.5×10-2=31.5MvarQ k13=U k13%S3N×10-2=15.77×31.5×10-2=4.96MvarQ k23=U k23%S3N×10-2=7.1×31.5×10-2=2.23Mvar=1.435Mvar 变压器无功损耗：△Q T =Q 0+△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补偿输电线路无功损耗计算110kV 成东线型号为LGJ-240，R 1=0.13Ω/km ，X 1=0.416Ω/km,线路长度4.56km 成东线带东城站负荷时线路无功损耗：=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。

220kV变电站无功补偿容量配置

220kV变电站无功补偿容量配置摘要：现代群体的生产生活和电力系统间建设了密切的相关性，保证电力资源使用过程安全、合理，是电力企业当下运营阶段需重点考虑的问题。

无功功率的研发，将用电水平提升至新的台阶，预示着我国电力系统性能有很大突破。

合理使用无功功率，从根本上扭转了过往用电系统运行部均衡的状态，维护用电过程的安稳性。

本文介绍了220kV变电站无功补偿容量的测算方法及科学配置策略。

关键词：220kV；变电站；无功补偿；容量配置；策略探究电网系统在漫长的发展历程中，220kV变电站占据的重要地位始终未曾被撼动，且对电网系统运行状态是否安稳形成较明显的影响，且在提升电网系统性能方面也表现出一定效能。

220kV变电站作为现代城市电网的重要构成，保证无功功率配置的合理性，是提升负荷功率因数、降低电力资源输送阶段能耗量及优化电能品质的重要途径之一。

1、无功补偿配置从宏观层面上，可把配电网无功补偿装置细化为主变、配变装置两种类型。

并联电容器为无功补偿配置的重要构成，与之对应的接线形式以三角形、星形等之分。

配电网功能室是无功功率生成的主要场所，进而弥补了平衡体系运作阶段无功“缺位”的不足，维持了无功就地的均衡性，规避了远距离传导形式[1]。

针对补偿配置的内部结构，一般可以将其分为分散型、密集型两种，以上论述的内容就是无功补偿配置的基本状况。

2、220kV变电站无功补偿容量的测算2.1明确测算条件最基础的内容是明确无功补偿的类型，在此基础上方能选择相匹配的公式做出测算，应综合分析220kV变电站无功负荷基本因素，机频率、幅值与速率。

而后掌握无功功率每天变动的频次。

若断定幅值偏大，则建议将并联电容器作为首选对象。

针对10V的负荷功率因数，建议选用0.9予以测算；依照国家相关部门颁发的政策规定[2]，在用电高峰时间段，220kV变电站无功负荷因数应＞0.980，110kV变电站＞0.95；但若不是用电高峰时段，功率因数取值应＜0.95进行后续测算工作。

220kV变电站无功补偿容量计算与分析

引言变电站要提高电网输送能力、降低电网的工作损耗，就需要对变电站无功补偿容量进行计算，并通过计算结果设置合理的无功补偿装置，从而提高变电站工作效率，保证电网的安全运行。

1220kV 电力变压器无功功率分析及计算当前社会上应用的电力变压器中由内部铁芯中的激磁产生的无功功率（Q1），以及副边漏磁产生的无功功率（Q2）即变压器总的无功功率（Q ）。

Q=Q 1+Q 2在变压器输入输出电压稳定时，铁芯所产生的无功功率等于变压器的空载试验无功功率：Q 1=Q 0=i 0S N100符号解释：i 0为变压器激磁电流百分值；S N 为变压器额定容量；Q 0为变压器空载试验时的无功功率。

式中的Q 1是一个恒定量，与铁损一样，与整体变压器的重量和材料有关，在两端电压不变的条件下。

电力变压器漏磁产生的无功功率（Q 2）与负荷电流（i ）同时变化，设定主变高、中、低压侧绕组的短路电压分别为：U K1、U K2和U K3，则有：U k1=12（U k1-2+U k1-3-U k2-3）U k2=12（U k1-3+U k2-3-U k1-3）U k3=12（U k1-3+U k2-3-U k1-2）变压器手册或者是制造厂所提供的短路电压值，均按照折算成与变压器额定负载容量相对应的值，基于此，三绕组变压器的等值绕组电抗表示为公式：X Ti =U ki VN 2S N（i=1，2，3）符号解释：S N 为变压器额定容量；V N 为额定线电压。

基于此，三绕组变压器主变的无功损耗可表示为：Q 2=S 12V 12X T1+S 22V 22X T2+S 32V 32X T3符号解释：S 1为主变高压侧绕组通过的负荷容量，S 2为主变中压侧绕组通过负荷容量，S 3为主变低压侧绕组通过的负荷容量，单位为MVA ；V 1为主变高压侧绕组的计算电压，V 2为主变中压侧绕组的计算电压，V 3为主变低压侧绕组计算电压，单位，kV ；X T1为主变高压侧绕组的电抗值，X T2为主变中压侧绕组电抗值，X T3为主变低压侧绕组电抗值，单位，Ω。

500kV变电站输电线路无功补偿容量的计算

广东电网公司广州供电局
付启明林武汉邝东海
ＧｕｎｏｇＰｏｒＧｒｄｐｒｔｏａｇｄｎｗｅｉＣｏｒｏａｉｎＧｕａｚｕＰｏｒＳｐｐｙＢｕｒａｎｇｈｏｗｅｕｌｅｕ
ＦｍｉｇｎｈｎＫｕｎｎｈｉｕＱｉｎｉＷｕａｇａｇＤｏｇａ
不同运行方式下两端变电站无功补偿的容量，以及５％负荷率下北郊站５０Ｖ￣各条线路的无功功率。００ｋ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ａｓｔｅｌａｎｒａｅｎｔｅｐｗｅｒｄｔｅｒａｔｅｐｗｅｏｅｓｔｎｄｖｃｓｓｏｌｅａｄｄｉａｇｏｇｏｄｉｃｅｓｓｉｈｏｒｇｉ，ｈｅｃｉｏｒｃｍｐｎａｉｅｉｅｈｕｄｂｄｅＧｕｎｄｎｈｖｏｎｍａｙ５０ＶｕｓｔｏｓＡｎｉｏｔｎｅｓｎｆｒｉｃｅｓｎｆｓｓｅｒａｔｅｐｗｅｏｓｍｐｉｎｉｔｅｒａｔｅｐｗｅｏｓｎ０ｋｓｂｔｉｎ．ｍｐｒａｔｒａｏｏｎｒａｉｇｏｙｔｍｅｃｉｏｒｃｎｕｔｓｈｅｃｉｏｒｌｓａｖｏｖｎｒａｉｇｏｎｍｉｓｏｎｕｉｇｔｅｖｄｃｎｉｏ．ｓｄｏｅｕａａｔｎｏｅｃｉｏｒｌｓｏｉｉｃｅｓｎｎｔａｓｓｉｎｌｅｄｒｎｅｈａｙｌａｏｄｔｎＢａｅｎｒｇｌｒｐｔｒｆｔｅｒａｔｅｐｗｅｓｎｌｅａｄｔｅｒｉｈｏｉｅｈｖｏｎｎｈｅｕｔｎｏｉｅｔａｓｓｉｎｃａａｔｒｓｉ，ｒｌｔｎｂｔｅａｓｓｉｎｌａｎｅｃｉｅｐｗｅｏｓｏｉｅｓｅｕｅ，ａｄｑａｉｆｌｒｎｍｉｓｏｈｒｃｅｉｔｏｎｃｅａｉｅｗｅｎｔｎｍｉｓｏｏｄａｄｒａｔｏｒｌｓｎｌｓｉｄｃｄｎｏｒｖｎｃｌｕａｉｇｗａｒｌｅｒａｔｅｐｗｅｏｅｓｔｎａａｉｉｒｖｄｄｉｈｓａｅ．Ｂｙｔｉｙｈｅｃｉｅｐｗｅａｃｌｔｙｆｉｅｃｉｏｒｃｍｐｎａｉｃｐｃｔｓｏｉｅｎｏｎｖｏｙｐｎｔｉｐｐｒｓｗａ，ｔｅｒａｔｏｒｈｖｃｍｐｎａｉｎｃｐｃｔｓｏｏｈｓｂｔｔｎｎ５０Ｖ — ｉｌｅａｅｃｌｕａｅｕｎｅｉｅｅｔｏｅａｉｇｍｏｅ，ａｄｔｅｏｅｓｔａａｉｅｆｂｔｕｓａｉｓｏ０ｋＸｕＢｅｉａｃｌｔｄｏｔｕｄｒｄｆｒｎｐｒｔｄｓｎｏｉｏｎｒｎｈｒａｔｅｏｒＩｅｃ０ｋｏｔｏｎｎｉｅｎｅ０ｌａｃｏ．ｅｃｉｗｅＯ１ａｈ５０Ｖｕｇｉｇｌｅｉｇｖｎｕｄｒ５％ｏｄｆｔｒｖｐｉｓａ

110kV变电站无功补偿容量计算及合理配置

110kV变电站无功补偿容量计算及合理配置摘要：电力系统的无功补偿与无功平衡，是保证电压质量的基本条件。

有效的电压控制和合理的无功补偿，不仅能保证电压质量，而且提高了电力系统运行的稳定性和安全性，充分发挥了经济效益。

110kV变电站多为终端和分支变电所，其合理的无功配置对提高负荷功率因数、减少电网有功损耗和改善电能质量有着十分重要的意义。

在110kV变电站的设计中，应根据地区特点对无功补偿容量进行合理配置和选择。

本文通过实例对110kV变电站无功补偿的配置原则和容量计算方法进行探讨分析，并提出合理配置110kV变电站无功补偿的要点。

关键词：电力系统；110kV变电站；无功补偿1 无功补偿的原则无功补偿应按国家有关规定执行，广西地区还要满足南方电网的技术原则。

（1）电力系统的无功补偿应按分（电压）层分（供电）区基本平衡的原则进行配置。

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。

（2）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。

（3）110kV变电站无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主，并适当补偿部分线路的无功损耗。

根据《电力系统电压和无功电力技术导则》（SD 325-1989），补偿容量可按主变压器容量的0.10～0.30确定，并满足110kV主变压器最大负荷时，其二次侧功率因数110kV不低于0.95，35kV、10kV不低于0.9。

（4）对于大量采用10kV～220kV电缆线路的城市电网，在新建110kV及以上电压等级的变电站时，应根据电缆进、出线情况在相关变电站分散配置适当容量的感性无功补偿装置。

变电站电容器组的配置

变电站10kV 电容器组的配置引言目前，电力系统中为了提高电压质量，减少网络损耗，普遍配置了无功补偿装置，由于电容器组容量可大可小，即可集中使用，又可分散配置，具有较大的灵活性，且价格较低，损耗较小，维护方便，故为目前系统中使用最广泛的无功电源之一。

变电站设计中一般将电容器组布置在10kV 侧。

由于10kV 侧配置电容器存在系统短路容量较小、分组数较多、易发生谐振等问题，故如何合理选择10kV 电容器组就显得尤为重要。

1、电容器总容量的选择变电站安装的“最大容性无功量”的选择原则为：对于直接供电末端变电所，其最大容性无功量应等于装置所在母线上的负荷按提高功率因数所需补偿的最大容性无功量与主变压器所需补偿的最大容性无功之和。

即：cbm cfm c Q Q Q += （1）0ef fm cfm Q P Q ⨯= （2）e em d cbm S I I I U Q ⋅+⋅=)100(%)100(%)(022 （3）式中：c Q ：变电站配置最大容性无功量（kvar ）；cfm Q ：负荷所需补偿的最大容性无功量（kvar ）；cbm Q ：主变压器所需补偿的最大容性无功量（kvar ）；fm P ：母线上的最大有功负荷（kW ）；0ef Q ：由1cos φ补偿到2cos φ时，每kW 有功负荷所需补偿的容性无功量（kvar/kW ）；(%)d U ：需要进行补偿的变压器一侧的阻抗电压百分值（%）；m I ：母线装设补偿装置后，通过变压器需要补偿一侧的最大负荷电流值（A ）；e I ：变压器需要补偿一侧的额定电流值（A ）；(%)0I ：变压器空载电流百分值（%）；e S ：变压器需要补偿一侧的额定容量（kV A ）；通过式（1）、（2）、（3）对变电站无功容量进行估算，负荷所需补偿的最大容性无功量约为主变容量的5%~10%（按补偿到功率因数0.96考虑），主变压器所需补偿的最大容性无功量14%~16%。

110kV变电站并联无功补偿电容器组配置探究

110kV变电站并联无功补偿电容器组配置探究摘要：本文就目前电网大量而普遍使用的无功补偿装置——并联电容器补偿装置的配置接线、容量配置与电容器选型,结合已投运的一些无功补偿成套装置情况,通过对电网无功补偿的浅析,对110kV变电站10kV并联电容器的组成形式、接线构成、保护配置进行了简单的介绍,并且以110kV某变电站为例,从设计的角度对110kV变电站并联无功补偿配置进行选择与分析。

关键词：110kV；变电站；并联无功补偿；电容器组；配置无功平衡是保证电力系统电压质量稳定的前提基础，在电力系统中国，科学化的电压控制与无功补偿，既能能保证电压质量，还能在此基础上保障电力系统的安稳运行。

并联电容器是电网无功补偿的重要设备，根据不同负荷水平来确定电容器的投切，不但是保证电网稳定运行的重要技术手段，还可以达到减少网络损耗、消除过载和改善电压分布的效果。

变电站并联无功补偿装置，应按地区补偿无功负荷，就地补偿变压器无功损耗的原则进行配置，无功补偿设备应随负荷变化及时投切，此外电抗率、无功补偿容量和分组容量应合理确定，满足国家有关标准要求，广州电网中，并联电容器占整个无功补偿设备的90%以上，在网内占有十分重要的地位。

为此本文根据新的规范对110kV某变电站无功补偿装置的配置进行选择和分析。

一、并联电容补偿装置的接线并联电容补偿装置主接线方案的设计对其工程投资、调压效益、运行的灵活可靠、以及安装、维修等都有很大的影响。

在设计和选择方案时，务必综合考虑。

电容器组的主接线方式基本上有二种：星形和三角形，各又分为单星、双星和单三角、双三角。

国内在50年代和60年代大多采用三角形接线，70年代以后，由于电力系统的发展，电网容量的增大，星形接线开始采用。

我省电网在90年代中期以前，10kV、35kV系统多采用双星形接线，90年代后期至今多采用单星形接线。

110kV某变电站采用型号为TBB10-6000/500-AK的并联电容器组，图1为10kV电容器组接线图。