无功补偿和变压器的容量选择
变压器容量及无功补偿容量计算表
62.0 62.0 62.0 62.0 62.0 62.0 62.0 62.0 62.0 62.0 62.0 681.7 613.5 306.8 306.8
79.6 79.6 79.6 79.6 79.6 79.6 79.6 79.6 79.6 79.6 79.6 875.9 788.3 582.4
率 （KW)
设备组使 用无功功
率 （Kvar)
设备组视 在功率Biblioteka (KVA)台1台
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KVA电力变压器满足施工要求。
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合计
取同时系数0.9后的功率合计
功率因素改善到0.85后的需要容量
功率因素改善到0.85后的无功补偿容量
变压器裕度系数取1.1后的配用变压器功率
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序号
变压器容量的选择
变压器容量的选择电力变压器是供电系统中的关键设备，其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用，对变电所主接线的形式及其可靠与经济有着重要影响。
所以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是主接线设计中一个主要问题。
一、台数选择变压器的台数一般根据负荷等级、用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。
当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：1.有大量一级或二级负荷在变压器出现故障或检修时，多台变压器可保证一、二级负荷的供电可靠性。
当仅有少量二级负荷时，也可装设一台变压器，但变电所低压侧必须有足够容量的联络电源作为备用。
2.季节性负荷变化较大根据实际负荷的大小，相应投入变压器的台数，可做到经济运行、节约电能。
3.集中负荷容量较大虽为三级负荷，但一台变压器供电容量不够，这时也应装设两台及以上变压器。
当备用电源容量受到限制时，宜将重要负荷集中并且与非重要负荷分别由不同的变压器供电，以方便备用电源的切换。
二、容量选择变压器容量的选择，要根据它所带设备的计算负荷，还有所带负荷的种类和特点来确定。
首先要准确求计算负荷，计算按照变压器的负荷率一般取70%~85%（这里取70%）进行这时可以算出有补偿装置后，变压器所选的容量为：204/0.7=291.4因此可以用315kvA的变压器就可以了。
由此可见，利用无功补偿提高功率因数，可以减少投资和节约有色金属，对整个供电系统大有好处。
综上所述，电力变压器的选择取决于计算负荷，而计算负荷又与系统中的负荷大小和负荷特性以及系统中的功率补偿装置有关。
了解了这两点，可以根据实际情况灵活选择变压器的容量，电力变压器在运行中，其负荷总是变化的，在必要时允许过负荷运行，但是，对室内变压器，过负荷不得超过20%；对室外变压器，过负荷不得超过30%。
变压器的容量等级（单位KVA）：30KVA、50KVA、63KVA、80KVA、100KVA、125KVA、160KVA、200KVA、250KVA、315KVA、400KVA、500KVA、630KVA、800KVA、1000、1250、1600、2000KVA、2500KVA等。
变压器容量的选择
变压器容量的选择近年来，随着人民生活水平不断提高，住宅建设高速增长，出现了大量成片的住宅小区，加之大量私营企业的增加，变压器容量的选择不能仅仅是所有负荷的百分之几，负荷预测就显得更为重要。
1 住宅用电负荷预测需用系数法:依据人们的生活习惯，可能使用的电气设备有:灯具300W、音响600W、电视机400W、冰箱200W、微波炉或电饭煲1800W、饮水机100W、抽油烟机200W、洗衣机200W、热水器1500W、空调2500W、其它未知设备600W，合计8400W。
有些大型住宅的居民还增加空调、电视机、或双卫生间，用电容量将大幅增加，约为16 000W。
据统计，居民用电的最大负荷出现在夏季19~22 时间段，这时用电负荷约为3800W，是用电设备容量的45%，所以需用系数为0.45。
一般住宅的计算负荷取3800W，大一些住宅取9500W。
Pjs=KxPs Pjs---计算负荷 Ps---设备容量单位面积法：按《中华人民共和国电力法》、《电力供应与使用条例》有关规定，一户一表工程应满足居民用电在30-50年内增长达到中等电气化的目标。
住宅用电中等电气化水平是在普及电视机、洗衣机、电冰箱、电饭煲等家用电器的基础上，考虑空调或电热器进入居民家庭，炊事用具初步电气化，每户住宅日均用电水平达到7~20kwh。
根据经济发展水平和居民用电消费结构的不同，一户一表进户线及户内配线的改造应能保障今后30~50 年内不再改造，其供电能力达到4~10KW的水平、最低不低于50W/m2 的居民小区用电设计标准。
Pjs=ρ×S ρ---建筑面积的负荷密度，即50W/m22 变压器的选择同时系数法:Pjs=KΣKxPs KΣ---同时系数住宅小区内居民由于作息时间不同，同时系数偏小，取同时系数一般为50 户以下0.55、50～100 户为0.45、100～200 户0.40、200 户以上取0.35。
由于居民用电基本没有无功补偿，取负荷功率因数0.7。
变压器容量选择计算方法
变压器容量选择计算方法在进行变压器容量选择时，需要考虑到负载的功率需求、电压变化情况、变压器的损耗、效率等因素。
下面将详细介绍变压器容量选择的计算方法。
1.确定负载功率需求：首先需要确定负载的功率需求，即系统需要供应的总功率。
可以通过计算负载的电流和电压来得到负载的功率需求。
2.考虑负载类型：根据负载的特性，选择适合的变压器类型。
例如，对于纯阻性负载，可以选择常规变压器或自耦变压器；对于感性负载，可以选择具有良好耐压性能的变压器。
3.考虑电压变化情况：根据负载所在的电源电压以及负载电压要求，确定变压器的变比。
一般来说，变压器的变比范围为0.95-1.05，通常选择较接近1的变比。
4.考虑变压器的负载损耗：根据变压器的负载损耗，可以计算变压器的额定容量。
变压器的负载损耗包括铜损耗和铁损耗。
铜损耗主要来自变压器中线圈的电阻，是由电流通过线圈产生的热量所引起的损耗。
铁损耗是由于铁芯中的磁通变化而产生的涡流损耗和剩余磁通损耗。
根据设计要求，变压器的总损耗应满足要求。
5.考虑变压器的效率：变压器的效率是指输入功率与输出功率之间的比值，通常以百分比表示。
为了提高系统的能效，选择具有较高效率的变压器。
6.考虑变压器的过载能力：变压器在一定时间内能承受的过载能力是有限的。
根据变压器的额定容量和过载能力，选择合适的变压器容量。
7.考虑变压器的电压调整范围：根据工程要求，确定变压器的电压调整范围。
根据变压器的调压范围，可以选择合适的变压器容量。
根据以上的计算方法，可以选择适合的变压器容量，以满足系统的工作要求。
需要注意的是，变压器容量的选择应考虑到系统的长期运行情况，以及未来的负载增长等因素，以确保系统的可靠性和稳定性。
电动机无功补偿容量的选择及注意事项
电动机无功补偿容量的选择及注意事项浙江省宁海县供电局高补林采用低压静电电容器，在对感应电动机进行无功补偿时．准确、合理地选择补偿容量，可以最大限度地减少系统中流过的无功功率，降低电能的损耗，提高电压质量。
目前，我们对城关公用低压线路上的感应电动机，普遍推行无功就地补偿，以减少公用线路日益上升的线损，我局已作为技改措施计划落实。
1 容量选择1．l 单台三相电动机补偿容量，应把电动机空载时的功率因数补偿至1为原则、若以满载时耗用的无功功率作为补偿依据，空载时必为过补偿。
因此，补偿容量按下式计算：（1）式中U——电动机的额定电压kVI0——电动机的空载电流 AQ——无功补偿容量kvar1．2 补偿容量的校正。
当电网的实际运行电压低于电容器的额定电压，则电容器输出容量达不到额定值，应按下式进行校正。
校正后为实际应补偿的容量：Q′=K2Q （2）式中U eB——电容器的额定电压U L——电网的代表日均方根电压值1．3 对电动机组的补偿，应根据其行业的特点，确定需要系数及同期率，然后由（1）、（2）式求得补偿容量。
2 运行时注意事项2．l 正常巡视电容器的运行情况，如发现有外壳鼓涨、漏油、绝缘放电及温升过高等情况．应及时处理，以防止事故扩大。
2．2在实际运行中，尤其是用电低谷，网络的电压将大大上升，当电网电压超过电容的额定电压的10％时，或电容器电流超过额定电流的1．3倍时，电容器应退出运行。
2.3补偿电容器一定要装设放电装置，放电装置按附图接线，运行时，K1闭合。
放电时，K2闭合。
放电回路不得装设熔丝。
2．4 低压电容器的保护可采用刀闸开关与低压熔断器或空气开关相配合的办法。
10KV线路变压器及电动机无功补偿1．怎样进行无功补偿应采取就地平衡的原则，使电网任一时刻无功总出力（含无功补偿）与无功总负荷（含无功总损耗）保持平衡。
某供电局已实现了变电所的集中补偿，本文不再涉及，仅就10KV线路，配变与电动机的补偿加以讨论。
变压器容量选择标准
变压器容量选择标准变压器是电力系统中常用的设备，用于改变交流电的电压。
在选择变压器容量时，需要考虑多种因素，以确保系统的稳定运行和高效能使用。
本文将介绍变压器容量选择的标准，帮助用户正确选择适合的变压器容量。
首先，需要考虑的是负载类型和大小。
不同的负载类型对变压器容量有不同的要求，例如，电动机负载需要考虑启动时的过载能力，而照明负载则需要考虑瞬时功率因数。
因此，在选择变压器容量时，需要充分了解系统中各种负载的类型和大小，以确定变压器的额定容量。
其次，考虑系统的短路容量。
短路容量是系统在短路状态下的最大电流容量，是系统安全运行的重要指标。
选择变压器容量时，需要确保变压器的短路容量能够满足系统的需求，以保证系统在短路状态下能够正常运行。
另外，还需要考虑系统的功率因数。
功率因数是衡量系统有用功率和视在功率之间关系的指标，影响着系统的电能利用效率。
在选择变压器容量时，需要根据系统的功率因数要求，确定变压器的容量大小，以确保系统能够高效能使用电能。
此外，还需要考虑系统的负载率。
负载率是系统实际使用容量与额定容量之比，是衡量系统运行状态的重要指标。
选择变压器容量时，需要根据系统的负载率要求，确定变压器的容量大小，以确保系统能够在正常工作状态下运行。
最后，需要考虑系统的发展空间。
在选择变压器容量时，需要考虑系统未来的负载增长情况，以确保变压器的容量能够满足系统未来的发展需求，避免频繁更换变压器带来的不便和成本。
综上所述，选择变压器容量时需要考虑负载类型和大小、系统的短路容量、功率因数、负载率以及系统的发展空间等因素。
只有充分考虑这些因素，才能正确选择适合的变压器容量，确保系统的稳定运行和高效能使用。
各用电单位变压器台数及容量的选择
各用电单位变压器台数及容量的选择1.变电所1变压器台数及容量的选择(1) 由负荷统计表可知变电所1的总计算负荷P ∑=1029.6kw, Q ∑= 1204.632kvar(2) 变电所1的无功补偿（根据要求功率因数提高到0.9以上） 无功补偿容量试取C Q =800kvar补偿以后：Q ∑0.93 =1204.632-800=404.632kvar∂cos =2)(2C Q Q -∑+∑P∑P=0.93>0.9此时=∑S 22)(C Q Q -∑+∑P=1106.25KV A(3)变电所1的变压器选择由于用电单位及车间均属于二级负荷且变电所1的负荷容量较大，为保证供电可靠性，选择两台变压器双回路供电。
故每台变压器分担总负荷容量的70%。
1NT S=0.7*=∑S 0.7*1106.25=774.375KV A所以根据容量的要求，选定变电所1变压器型号为SL7-1000/10，各参数如下：空载损耗=∆P 0 1.8KW 负载损耗=∆P k 11.6KW 阻抗电压=%K U 4.5 空载电流=%0I 1.1(4) 计算每台变压器功率损耗（n=1）S=121S =553.125KV A=∆P T 0.015*S=0.015*553.125=8.29KW T Q ∆= 0.06*S=0.06*553.125=33.188kvar2.变电所2变压器台数及容量的选择(1)由负荷统计表可知变电所1的总计算负荷P ∑=897.813kw, Q ∑= 968.04kvar(2) 变电所2的无功补偿（根据要求功率因数提高到0.9以上） 无功补偿容量试取C Q =800kvar补偿以后：Q ∑= 968.04-800=168.04kvar∂cos =2)(2C Q Q -∑+∑P∑P=0.98>0.9此时=∑S 22)(C Q Q -∑+∑P=907.9KV A(3)变电所2的变压器选择由于用电单位及车间均属于二级负荷且变电所2的负荷容量较大，为保证供电可靠性，选择两台变压器双回路供电。
变压器低压侧无功补偿容量的选择
电网改造中，在配电变压器的低压侧可以安装一个一定容量的补偿电容器，这个电容器可以起到无功补偿的作用，不仅可以提高电网的功率因数，减少电网中电能的损耗，还可以增强供电能力，起到了无功补偿的作用。
就目前的观点来看，有人认为安装的配电变压器容量的补偿容量比较小，不能完全补偿低压侧所有的无功负荷。
笔者以为，这种观点是一种误解。
因为配变低压侧无功补偿，仅仅是用来减少变压器自身或者配电网方面的功率损耗的，它并不能减少向负荷输送的无功功率，这是因为向负荷输送的无功功率要经过低压线路的电抗或电阻，因此，配电线路上的功率损耗并不能减少。
根据以上分析，配电低压侧的无功补偿容量的选择是无用过大的，过大反而是一种浪费。
并起不到多大作用。
采取用户端就地补偿和配变低压侧补偿组合的方式无疑是最佳的结合方式。
1、节电原理分析在电网中，发电机、变压器等电力负荷基本都属于感性负荷，这些设备在运行的时候是需要无功功率的。
如果在电网中安装无功补偿设备，就等于给这些感性负荷提供了它们所消耗的无功功率，减少了电网向这些感性负荷提供无功功率，降低了线路和变压器等设备在输送电能过程中的损耗。
2、无功补偿的意义及具体实现方式2.1就无功补偿的意义而言，笔者以为可以从以下几个方面阐述：⑴对无功功率进行补偿后，电网中的有功功率的比例常数无疑得到了提高；⑵电网中，进行无功补偿后，减少了相关的投资成本，减少了发电、供电设备的设计容量。
特别是对改建或者新建的工程项目，可以考虑采用无功补偿的办法，减少其设计容量，达到投资成本的控制问题；⑶在电网中进行无功补偿后，可以减低线路中的线损。
因为无功补偿后，可以提高电网中的功率因数，这样的结果是电网中的线损率也得到了控制，提高了电网中有功功率的比例常数，这可以直接影响到供电企业的经济问题。
2.2电网中，比较常用的无功补偿方式可以概括为以下几种方式：（1）集中补偿的方式：集中补偿的方式主要是在配电线路中安装相应的并联电容器组，达到无功补偿的目的；（2）分组补偿的方式：分组补偿的方式主要是在用户车间配电屏和配电变压器低压侧安装并联补偿电容器，达到无功补偿的目的；（3）单台电动机就地补偿的方式：在单台电动机处安装相应的并联电容器。
无功补偿和变压器的容量选择
无功补偿和变压器的容量选择摘要合理的无功就地补偿和选择变压器容量可以降低损耗，提高系统运行的经济性，是电力需求侧管理的重要内容。
本文将二者有效结合，推导了最经济运行的公式，通过简单迭代来确定无功就地补偿容量和变压器容量的选择。
算例证明了其效果。
关键词无功补偿变压器容量最佳负载率无功补偿和变压器的容量选择Planning of Reactive Compensation and Transformer CapacityAbstract: Rational planning of local reactive compensation and transformer capacity is very important for demand side management to reduce power losses and improve the economical power system operation. The best economical formulas are deduced through connection of the both. The capacity determination of local reactive compensation and the rational transformer capacity can be got through simple iteration. Examples are presented to show the effectiveness.Keywords: reactive compensation transformer capacity optimal load coefficient1 前言电力市场的开放使电力需求侧管理越来越受到关注。
电力需求侧管理指的是电力公司采取有效的激励和诱导措施以及适宜的运作方式，与用户共同协力提高终端用电效率，改变用电方式，为减少电量消耗和电力需求所进行的管理活动。
补偿容量的选择
①补偿容量的选择：补偿容量由电力负荷及补偿前和要求补偿提高后的功率因数值决定。
计算公式如下：Q bch=P pj(tgΦ1-tgΦ2)或Q bch=P pj(1-tgΦ2/tgΦ1)式中Q bch--所需的补偿容量kvarP pj--最大负荷月的平均有功负荷kWQ pj--最大负荷月的平均无功负荷kvartgΦ1--补偿前的功率因数cosΦ1的正切值tgΦ2--补偿后要求达到的功数因数cosΦ2的正切值另外，我们必须注意cosΦ2值的确定必须适当。
当功率因数由0.95提高到1时所需的补偿容量增加得很多，得不偿失。
因此将功率因数提高到1是不合理的。
摘要：农村配电网无功分散补偿方案探讨.1 配电线路进行无功补偿的效果;2关键词：配电线路无功补偿1 配电线路进行无功补偿的效果(1)减少线路的有功损失：当电流通过线路时，其有功功率损耗为：△P=3I2R×10-3或△P=3×(P/UcosΦ)2×R×10-3式中△P--线路的有功功率损耗kWI--线路通过的电流AR--线路每相电阻ΩP--线路输送的有功功kWQ--线路输送的无功功率kvarcosΦ--线路负荷的功率因数；由上式可知，有功功率损失和功率因数的平方成反比。
提高功率因数可以大量降低线损。
当功率因数由0.6提高到0.8时，铜损下降将近一半。
(2)改善用户电压质量：线路电压损失的公式为：△U=(PR QX)/U×10-3式中△U--线路电压损失kVU--线路电压kVP--线路有功负荷kWQ--线路无功负荷kvarX--线路感抗ΩR--线路电阻Ω由上式可以看出，提高系统功率因数，减少线路输送的无功负荷，则电压损失莫玌将下降。
(3)减小系统元件的容量，提高电网的输送能力：视在功率S=P/cosΦ，由此可以看出，提高功率因数在输送同样的有功功率情况下，设备安装容量可以减少，节约了投资。
如设备安装容量不变则可增大有功功率输送量。
东辽县无功补偿和变压器的容量选择
２ ０ １ ３年 ９月
农 业科技 与 装备
Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕｌ ｔ ｕｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ＆Ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎｔ
Ｎ ｏ． ９ Ｔｏ ｔ ａ ｌ ＮＯ ． ２ ３ １
容量是 需 求侧 管理 的重 要 内容 。 大 用户 无 功补偿 可有 效 降低 有 功 网损及 电网对变 压器 的容 量 要求 。
式（ １ ） 表 明， 的值 和 最 大 负 荷 损耗 小 时 数 密 切 相关 。且 随着 年最 大 负荷损 耗小 时数 的增 大而 减 小 。 这 意味着 最 大负荷 损耗 小 时数较 高 时 ， 应 该选 择 容量
１ ． ２ 考虑 投资 回收 的最 佳经 济 负载 率 Ｂ 耐 求取
按上 式得 到 的最佳 负载 率 比较完 整 ， 但 仍 没考 虑 到变 压器 的投 资折 现 问题 。毫无 疑 问 ， 用 户 以年 运行 支 出费用 最小 为 目标选 择变 压器 ， 即在变 压器 的使 用
没有 考虑 变压 器 的资金 回收 。
较 大 的变 压器 。
１ 最 佳 变 压 器 容 量 的 选 择
变压 器损 耗在 系统 损耗 中 占有重 要 地位 。 特 别是 在配 电网 中 ． 变压 器 损耗 约 占整个 线 损 的 ５ ０ ％以上 。 降低 变压 器损 耗是 需求 侧管 理 的重要 内容 。 合理 选择
当计 及无 功经 济 当量时 ， 变 压器 无功 损耗 可用 下
结合 ， 推 导 最 经 济 运 行 公式 ， 通 过 简 单 迭 代 来 确 定 无 功 就 地 补 偿 容 量 和 变压 器 容 量 的选 择 ， 并 运 用 算 例 实 例 证 明其 应 用 效 果 。 关键 词 ： 无功补偿 ； 变压器容量 ； 最佳负载率 ； 电 网
变压器容量大小选择
变压器容量大小选择 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020变压器容量大小选择一、按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算变压器容量当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为：S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) (1)式中Pjs——建筑物的有功计算负荷KW;cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于;βb——变压器的负荷率。
因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。
我们知道，当变压器的负荷率为：βb=βM=Po/PKH (2) 时效率最高式中Po——变压器的空载损耗;PKH——变压器的短路损耗。
然而高层建筑中设备用房多设于地下层，为满足消防的要求，配电变压器一般选用干式或环氧树脂浇注变压器，表一为国产SGL型电力变压器最佳负荷率。
表国产SGL型电力变压器最佳负荷率βm容量(千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600空载损耗(瓦) 1850 2100 2400 2800 3350 3950负载损耗(瓦) 4850 5650 7500 9200 11000 13300损失比α2：最佳负荷率βm%技术文章选择变压器容量的简便方法:我们在平时选用配电变压器时,如果把变压器容量选择过大,就会形成“大马拉小车”的现象。
这不仅增加了设备投资,而且还会使变压器长期处于空载状态,使无功损失增加。
如果变压器容量选择过小,将会使变压器长期处与过负荷状态,易烧毁变压器。
因此,正确选择变压器容量是电网降损节能的重要措施之一,在实际应用中,我们可以根据以下的简便方法来选择变压器容量。
高频变压器变压器容量本着“小容量，密布点”的原则，配电变压器应尽量位于负荷中心，供电半径不超过千米。
配电变压器的负载率在～之间效率最高，此时变压器的容量称为经济容量。
如果负载比较稳定，连续生产的情况可按经济容量选择变压器容量。
电动机无功补偿容量的选择及注意事项
电动机无功补偿容量的选择及注意事项浙江省宁海县供电局高补林采用低压静电电容器，在对感应电动机进行无功补偿时．准确、合理地选择补偿容量，可以最大限度地减少系统中流过的无功功率，降低电能的损耗，提高电压质量。
目前，我们对城关公用低压线路上的感应电动机，普遍推行无功就地补偿，以减少公用线路日益上升的线损，我局已作为技改措施计划落实。
1 容量选择1．l 单台三相电动机补偿容量，应把电动机空载时的功率因数补偿至1为原则、若以满载时耗用的无功功率作为补偿依据，空载时必为过补偿。
因此，补偿容量按下式计算：（1）式中U——电动机的额定电压kVI0——电动机的空载电流 AQ——无功补偿容量kvar1．2 补偿容量的校正。
当电网的实际运行电压低于电容器的额定电压，则电容器输出容量达不到额定值，应按下式进行校正。
校正后为实际应补偿的容量：Q′=K2Q （2）式中U eB——电容器的额定电压U L——电网的代表日均方根电压值1．3 对电动机组的补偿，应根据其行业的特点，确定需要系数及同期率，然后由（1）、（2）式求得补偿容量。
2 运行时注意事项2．l 正常巡视电容器的运行情况，如发现有外壳鼓涨、漏油、绝缘放电及温升过高等情况．应及时处理，以防止事故扩大。
2．2在实际运行中，尤其是用电低谷，网络的电压将大大上升，当电网电压超过电容的额定电压的10％时，或电容器电流超过额定电流的1．3倍时，电容器应退出运行。
2.3补偿电容器一定要装设放电装置，放电装置按附图接线，运行时，K1闭合。
放电时，K2闭合。
放电回路不得装设熔丝。
2．4 低压电容器的保护可采用刀闸开关与低压熔断器或空气开关相配合的办法。
10KV线路变压器及电动机无功补偿1．怎样进行无功补偿应采取就地平衡的原则，使电网任一时刻无功总出力（含无功补偿）与无功总负荷（含无功总损耗）保持平衡。
某供电局已实现了变电所的集中补偿，本文不再涉及，仅就10KV线路，配变与电动机的补偿加以讨论。
变压器容量及无功补偿量的选择
变压器容量及无功补偿量的选择在供配电设计工作中，变压器容量及无功补偿量的选择是整个电气设计工作中的重要环节之一，也是作为一名电气设计人员应该掌握的基本知识。
为了让初学者能尽快掌握选择方法，本文将对变压器容量及无功补偿量的基本计算和选择进行介绍。
标签：变压器；容量；无功补偿量；选择1、前言作为一名配电网的电气设计人员，由于经常有建院电气专业人员提供的资料，常会忽略变压器容量选择的计算，但在做改造的工程设计时，当用户增加用电负荷时，则需核验变压器容量是否满足使用要求，确定是否需要进行变压器增容。
本文对计算过程进行规纳整理，旨在提供一些方便实用的计算方法。
2、介绍几种常用的负荷计算方法常用的负荷计算方法有需要系数法、利用系数法、单位面积功率法、综合单位指标法、单位产品耗电量法等。
上面几种计算方法的特点及适用场合：需要系数法计算过程比较简便，应用广泛，适用于设备功率已知的情况；利用系数法的计算结果比较接近实际，但计算过程稍繁，适用于设备功率或平均功率已知的情况，比如工业企业电力负荷计算；单位面积功率法、综合单位指标法、单位产品耗电量法计算简便，精度低，受多种因素影响，变化范围大，适用于设备功率不明的情况，或者设计前期、可研和方案设计阶段。
3、介绍用需要系数法进行变压器容量及无功补偿量选择的基本计算过程本方法应用范围：一般用于民用建筑设计，各用电设备功率已知的项目。
（1）变压器容量选择计算下面①、②为变压器补偿前低压侧总计的计算公式：①Pc= KΣp·Σ（Kd·Pe ）{计算有功功率=有功功率同时系数·Σ（需要系数·每回路用电设备组的设备有功功率）}②Qc= KΣq·Σ（Pc·tgΦ）{计算无功功率=无功功率同时系数·Σ（计算有功功率*计算负荷功率因数角的正切值）}③Sc = {计算视在功率=}【注：Pc：计算有功功率（kW）；Qc：计算无功功率（Kvar）；Pe：每回路用电设备组的设备有功功率（kW）；Kd：需要系数（查表取值）；tgΦ：计算负荷功率因数角的正切值（查表取值）；KΣp、KΣq：有功功率、无功功率同时系数，通常KΣp取0.8～0.9、KΣq 取0.93～0.97，简化计算时KΣp和KΣq可都取KΣp ；Un：系统标称电压（线电压或额定电压）（kV）；Sc：计算视在功率（kV A）】根据上述计算所得的“计算视在功率”初步选择变压器容量。
无功补偿及变压器的选择
无功补偿及变压器的选择补充：一间寝室的功率为2400W，每一层楼有二十四间寝室，三区共有十四栋宿舍，其中有三栋是六层，其余为七层，总共95层。
所以三区总共有2280间寝室，总功率为5472000W，再加上补充的54200W,三区总功率为5526200W.照明类总容量P=56.24kW 需要系数为0.5 tanα=0 cosα=1 求的：有功计算负荷：P30=0.5×56.24KW=28.12KW无功计算负荷：Q30=P30tanα=0kvar视在计算负荷：S30= P30/cosα=28.12KV•A计算电流：I30=73.8A非照明类总容量P=5469KW 需要系数为0.3 cosα=0.8tanα=0.75 求的：有功计算负荷：P30=0.3×5469KW=1640.7kW无功计算负荷：Q30=P30tanα=1640.7×0.75=1230.5kvar视在计算负荷：S30=P30/cosα=2050.8KV•A计算电流：I30=5381.9A三区宿舍总的负荷为：需要系数K d=0.4 cosα=0.8 tanα=0.75 有功计算负荷：P总=1668.8x0.4=667.5KW无功计算负荷：Q总=P总x tanα=667.5×0.75kvar=500.6kvar视在计算负荷：S总=sqrt(P2+Q2)=834.3KV•A计算电流：I总=S总/3U N=1267.5A任务分配具体计算步骤：变电所低压侧的功率因数为cosα=P/S30=0.830进行无功补偿时，要使变压器高压侧功率因数达到0.9以上，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.9，这里取cos∅=0.95求得低压侧需装设的并联电容器容量为Qc=667.5×(tanarccos0.8-tanarccos0.95)kvar=281.2kvar查附录表7，选择自愈式抵押并联电容BSMJ0.4-25-3，台数n=281.2/25=11.24 取n=12，则实际补偿容量为Qc=12×25kvar=300kvar无功补偿后的视在功率为S’30=sqrt(P2+(Q30-Qc)2)=696.9 KV•A变压器的的功率损耗：∆Q T≈0.06S’30=0.06×2056.53=41.8kvar变电所高压侧的计算负荷:Q’30= (500.6−300)kvar+41.8kvar=242.4kvar无功补偿后的计算电流为：I30=1058.8A变压器的选择由前一次的任务可知三区总计算负荷为：S=834.3 KV•AS t=(0.6~0.7)x834.3kv.A=(500.8~584.1)kv.A因此三区学生宿舍楼初步确定选择变压器的型号为SC-630/10，容量为630kv.A。
变压器阻抗与无功补偿装置容量的选择
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变压器 的分接 头放 在 １ ４ ５ｋ 位 置 ， 以取 Ｕ 一１ ４ ５ｋ 并 以该 电压 为基 准量 ， ０ ． Ｖ 所 ， ０ ． Ｖ 故
收 稿 日期 ； ０ ６ １ 一 ３ ２０ —１Ｏ
作 者 简 介 ： 运 权 （ ９８） 男 ， 东 阳江 人 ． 江供 电局 电气 工 程 师 。 周 １ ６一 ， 广 阳
偿容量的原因。
关 键 词 ： 压 器 阻 抗 ； 功补 偿 容 量 ； 压 变 无 电 中 图分 类 号 ： Ｍ４ ６ Ｔ ２ 文献标识码 ： Ａ
随着 系统 负载 的增 长 ， 电站 的 主变容 量越来 越大Ⅲ 。实 际运行 中 ， 行人 员会感 觉 到改变 变压 器 变 运
抽 头对调 整 电压 的效果 不佳 ， 这究 竟是 怎么 回事 ？事实 上 ， 是 由于混淆 了变压 器 的变 比和 电压 比这 两 这
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维普资讯
第２ ５卷第 １ 期
２０ ０ ７年 １月
佛 山科 学技 术学院 学报 （ 自然 科学版 ）
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｏ ｈ ｎＵｎｖ ｒｉ （ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅＥ ｉｏ ） ｏ ｒ ａ ｏ ｓ ａ ｉｅｓ ｙ Ｎａｕ ａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ Ｆ ｔ ｅ ｉ
变压 器二次 侧 电压标 幺值 为
Ｕ２— ０ ９ × １ ．５： １ ． ８ ｋＶ ．６ ０ ０ ０
各用电单位变压器台数及容量的选择
各用电单位变压器台数及容量的选择1.变电所1变压器台数及容量的选择(1) 由负荷统计表可知变电所1的总计算负荷P ∑=1029.6kw, Q ∑= 1204.632kvar(2) 变电所1的无功补偿（根据要求功率因数提高到0.9以上） 无功补偿容量试取C Q =800kvar补偿以后：Q ∑0.93 =1204.632-800=404.632kvar∂cos =2)(2C Q Q -∑+∑P∑P=0.93>0.9此时=∑S 22)(C Q Q -∑+∑P=1106.25KV A(3)变电所1的变压器选择由于用电单位及车间均属于二级负荷且变电所1的负荷容量较大，为保证供电可靠性，选择两台变压器双回路供电。
故每台变压器分担总负荷容量的70%。
1NT S=0.7*=∑S 0.7*1106.25=774.375KV A所以根据容量的要求，选定变电所1变压器型号为SL7-1000/10，各参数如下：空载损耗=∆P 0 1.8KW 负载损耗=∆P k 11.6KW 阻抗电压=%K U 4.5 空载电流=%0I 1.1(4) 计算每台变压器功率损耗（n=1）S=121S =553.125KV A=∆P T 0.015*S=0.015*553.125=8.29KW T Q ∆= 0.06*S=0.06*553.125=33.188kvar2.变电所2变压器台数及容量的选择(1)由负荷统计表可知变电所1的总计算负荷P ∑=897.813kw, Q ∑= 968.04kvar(2) 变电所2的无功补偿（根据要求功率因数提高到0.9以上） 无功补偿容量试取C Q =800kvar补偿以后：Q ∑= 968.04-800=168.04kvar∂cos =2)(2C Q Q -∑+∑P∑P=0.98>0.9此时=∑S 22)(C Q Q -∑+∑P=907.9KV A(3)变电所2的变压器选择由于用电单位及车间均属于二级负荷且变电所2的负荷容量较大，为保证供电可靠性，选择两台变压器双回路供电。
如何根据电力变压器容量选择无功补偿电容器的大小
如何根据电力变压器容量选择无功补偿电容器的大小如何根据电力变压器容量选择无功补偿电容器的大小怎样正确选用电力电容器，如下几点供用户参考:1、用户购买电力电容器最好直接到生产厂家或由生产厂家授权的代理商处购买，这样防止购买假冒伪劣的产品。
2、用户在选用电力电容器时，应注意电力电容器的产品外观是否完整，有无碰损，及生产厂家的名牌、厂址、质保卡、合格证、说明书等是否齐全。
(厂名不全，如“威斯康电气公司”就是厂名不全，齐全的厂名应如“上海威斯康电气有限公司”。
通讯地址等不详的产品，用户最好不要购买，以防发生意外事故。
)购买前最好与生厂厂家联系证实一下产品售后服务等情况。
3、用户在购买电力电容器时，还应注意标牌上的各种数据:如额定电量KVAR、电容量uf、电流是否对，最好用UF表测量一下，用兆欧表测一下绝缘电阻，生产成套装置的厂家有条件的话可抽查耐压是否符合国家标准。
用户购买电力电容器时，不能只讲究价格便宜，俗话说“便宜没好货、好货不便宜”。
一般电容器产品的价格差异是基于其成本的高低。
如原材料的优劣:制造电力电容器的电容膜，有铝膜与锌铝膜两种，两者的价格相差很大，用锌铝膜制造的电容器相对成本高，当然质量也不同。
此外，电容膜的优质一等品与二等品的价格不同，质量也不同。
因此，用户在购买电容器时，价格是次要的，产品的质量才是最重要的。
4、安装使用电力电容器，安全可靠的方法是:安装之前，将每台电力电容器测量后，将产品序号做好纪录，再依次安装。
值得注意的一点，生产成套装置的厂家应考虑到电容补偿柜的运输问题。
如果将电容器安装好后运输，很容易造成电容器因运输途中的路面颠簸而碰撞损坏(特别是容量大的电容器因其自身高度和重量，最易因此受到损坏)。
方便而有效的解决办法是:在起始点对电容补偿柜装上电容器进行测试后，将电容补偿柜(空柜)和电力电容器分开运输，直到最终目的地(直接用户处)再进行安装。
用户只要对电力电容器选用得当，可为企业提高经济效益，为设备运行与人身财产提供安全的保证。
配电变压器低压侧无功补偿容量的选择分析
为了提高功率因数，减少电能损耗，增强供电能力，在农网改造中，应对100kVA及以上配电变压器在低压侧安装容量为配变额定容量8%左右的补偿电容器进行无功补偿。
但许多人认为按配电变压器容量的8%配置补偿容量太小，不足以补偿低压侧所有的无功负荷，配变高压侧功率因数提高不大。
其实，这是一种误解，因为配变低压侧无功补偿，作用仅限于减少变压器本身及以上配电网的功率损耗，凡是向负荷输送的无功功率，由于仍然要经过低压线路的电阻和电抗，配电线路上产生的功率损耗并未减少。
所以，配变低压侧无功补偿容量选择过大是无益的。
而只有采取配变低压侧补偿和用户端就地补偿相结合的补偿方式才可以在提高功率因数的同时，减少低压线路损耗，取得最佳的经济效益。
配变低压侧补偿容量过大不但不经济，而且在变压器空载运行时，或者负荷较轻时，还会造成过补偿，使功率因数角超前、无功功率向电力系统倒送和电源电压升高。
功率因数角超前的坏处是：(1)电容器与电源仍有无功功率交换，同样减少电源的有功出力。
(2)网络因传输容性无功功率，仍会造成有功损耗。
(3)白白耗费了电容器的设备投资。
另外，如补偿电容过大，当电源缺相时有可能发生铁磁谐振过电压，烧毁电容器和变压器。
所以，配变低压侧补偿容量过大不但不经济，而且还会影响设备的安全运行。
根据以上分析，配变低压侧集中无功补偿根据功率因数的需求选择不科学，补偿容量不应过大。
为了防止发生过补偿现象，配变低压侧无功补偿原则为：其补偿容量不应超过配变的无功功率。
变压器总的无功功率：Qb=Qb0+QbH•(S/Se)2Qb=[I0%/100+Ud%/100•(S/Se)2]•Se(1)式中Qb0-变压器空载无功功率，kvarQbH-变压器满载无功功率，kvarI0%-变压器空载电流百分数Ud%-变压器短路电压百分数S-变压器实际负荷，kVASe-变压器额定容量，kVA为应用方便，把变压器负载时总无功功率与额定容量之比的百分数称作ΔQb，则满负载时：ΔQb%=Qb/Se•100%=I0%+Ud%(2)根据国标GB/T6451－1995《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》的规定，对于10kV配变，空载电流I0%为0.9%～2. 8%，Ud%为4%～4.5%，故其变压器总的无功功率约占变压器容量的7.3%。
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无功补偿和变压器的容量选择摘要合理的无功就地补偿和选择变压器容量可以降低损耗，提高系统运行的经济性，是电力需求侧管理的重要内容。
本文将二者有效结合，推导了最经济运行的公式，通过简单迭代来确定无功就地补偿容量和变压器容量的选择。
算例证明了其效果。
关键词无功补偿变压器容量最佳负载率无功补偿和变压器的容量选择Planning of Reactive Compensation and Transformer CapacityAbstract: Rational planning of local reactive compensation and transformer capacity is very important for demand side management to reduce power losses and improve the economical power system operation. The best economical formulas are deduced through connection of the both. The capacity determination of local reactive compensation and the rational transformer capacity can be got through simple iteration. Examples are presented to show the effectiveness.Keywords: reactive compensation transformer capacity optimal load coefficient1 前言电力市场的开放使电力需求侧管理越来越受到关注。
电力需求侧管理指的是电力公司采取有效的激励和诱导措施以及适宜的运作方式，与用户共同协力提高终端用电效率，改变用电方式，为减少电量消耗和电力需求所进行的管理活动。
其主要目标是节约电力，减少装机，提高环境质量；节约电量、减少消耗，提高电力公司的经济效益和市场竞争力。
鼓励用户进行无功补偿和合理选择变压器的容量是需求侧管理的重要内容。
大用户的无功补偿可有效的降低有功网损同时也可降低对变压器的容量要求：合理选择变压器容量可提高用电效率。
本文对用户侧变压器最佳容量选择和最佳无功补偿进行了研究。
2 最佳变压器容量的选择变压器损耗在系统损耗中占有重要一部分，特别是在配电网中，变压器损耗约占整个线损的50%以上，如何降低变压器损耗是电力公司必须面临的问题，也是需求侧管理的重要内容。
合理选择变压器容量可有效降低损耗、提高系统运行经济性。
文献[1]指出，变压器有一个最佳的负载系数0β，即认为在KP P 00=β时，变压器的效率最高，此时变压器的铜损等于铁损。
0β是最小损失率%P ∆时的负载系数，一般称为有功经济负载系数。
按此0β来选择变压器容量认为变压器的损耗将达到最小，此时运行最经济。
但在实际运行中选择变压器容量并不能按0β来选择，特别是现在新型变压器系列的应用，其空载损耗很低，如果按0β来选择变压器容量，将极易造成“大马拉小车”的局面，造成变压器的不经济运行。
这是因为其一没有考虑负荷的实际运行时间；其二没有考虑到无功经济当量；其三没有考虑到变压器的资金回收。
文献[2-3]均没有考虑上述三个因素。
而本文考虑了上述全部因素，可利用本文推导出的公式一次性合理地选择变压器容量。
2.1 考虑到无功经济当量时'z β的求取文献[2]指出，考虑了负荷的实际运行情况下最佳负载率'β的求取KP TP max'τβ=（1）式中K P P ,0分别为变压器的空载损耗和短路损耗，max τ为最大负荷损耗小时数，T 为全年使用小时数。
上式表明'β的值和最大负荷损耗小时数密切相关，且随着年最大负荷损耗小时数的增大而减小。
这即意味着最大负荷损耗小时数较高时，应该选择容量较大的变压器。
当计及无功经济当量时，变压器无功损耗可用下式表达：KQQ Q 20β+=∆ （2）Ke KP P S Q Q Q 2020cos %βϕββ+++=∆ （3）式中，eS I Q ⨯=%00，ekkS UQ ⨯=%无功经济当量k 一般取0.1，其意义是由于无功功率的流动引起有功损耗。
考虑到无功功率损耗后的经济效率时表达为：)(cos cos max 2max 20max max τβτβϕβϕβτηK K e e Q TQ k P TP S T S ++++=（4）对上式求极值，可得到考虑到无功损耗的负载率'z β为：KK z Q k P kTQTP max max 00'ττβ++=（5）2.2 考虑到投资回收的最佳经济负载率opt β的求取按上式得到的最佳负载率比较完整，但仍没考虑到变压器的投资折现问题。
毫无疑问，用户在选择变压器时将以年运行支出费用最小为目标进行选择时，即在变压器的使用年限内，综合投资应最小。
为了公式的统一，将每年的投资折现值等值为有功功率损耗的费用，这样统一式可由下式表达：Sp K K e e F k K Q TQk P TP S S T 1max 2max 20maxmax )(cos cos +++++=τβτβϕβτϕβη （6）式中的S F 为变压器的价格，1K 表示由价格折算为功率的系数（当电度电价取0.5元/hkW⋅，此时1K 为2），p k 为折算的现值系数，可由下式表示：iikp])11(1[20+-=（7）式中，i 为年利率，n 为变压器的使用年限。
在此取年利率为5%，变压器的使用年限为20年，求得的p k 为0.125 同理，对上式进行求极值，得到的最佳负载率为：KK ep opt Q k P JSk kTQTP max max 00ττβ+++=（8）按上式求出的最佳负载率opt β才是最经济的运行方式。
3. 用户的无功补偿对用户进行无功补偿可降低损耗，并可减少对变压器容量的需求]5[,同时也是需求侧管理的重要内容]6[。
用户一般均是开式网接线，对于无功优化和无功补偿开发的各种算法及软件对于这种开式网价值作用不大。
文献[7]指出了对于开式网在各点确定就地补偿的最佳补偿容量，但它未计及变压器的损耗，本文计及变压器的损耗推导了新的公式。
三种常见的开式网可见图2所示。
图1 三种开式网(a)放射式；(b)干线式；(c)链式对用户无功补偿以年运行支出费用最小为目标，它计及系统补偿后的损耗费用和添加补偿设备的费用，可用下式表达：∑∑++∆=C C p Q K P f F )(m a xγατ (9) 式中，pf为电度电价，max τ为年最大负荷损耗小时数，γα,分别表示为无功电源负荷1212312补偿设备年度折旧维护率和投资回收率，C K 为单位无功补偿设备的格，∑C Q 为无功补偿总容量。
3.1放射式开式网对于放射式网络，在计及变压器有功损耗基础上网络年支出费用与无功补偿的关系可表达为：∑∑∑+++-++-+=C C p eL L kC L p Q K T P f S Q Q P P R UQ Q P f F )(])()([0221212121121maxγατ（10）由于研究的是无功功率对网损的影响，因此有功功率对网损的影响可忽略，再对∑C Q 的求偏导数，并令其等于零，得出在i 节点设置的最佳补偿容量为： 212122121211,1ek eeqk e L op C S R P US UQ P US Q R Q +-+=∑γ（11）其中：max2)(τγαγp Ceqf K +=在其余节点的补偿op Cn Q ,均于上式相同。
3.2干线式和链式开式网对于干线式和链式，在第i=1点设置无功补偿，其op C Q ,1同放射式开式网；若在i=1,2 设置无功补偿，见图2(b),(c)所示，此时年计算支出费用可用下式表达：∑∑∑+++⎥⎦⎤⎢⎣⎡--++-+--+=C Cp eC C L L kL C L L C C p Q K T P f S Q Q Q P P R UQ Q R U Q Q Q Q f F )()()()(022212\22222212122121maxγατ（12）同理，可求得op C Q ,2的表达式为（为了简化起见，节点2电压可认为与节点1电压近似相等）：221221121222111,1)()(ek eeqC k e L e C L op C S R P US UQ Q P US Q R S Q Q R Q ∑∑∑+--++-=γ(13)式中∑R 为干线式或链式接线开式网线路电阻之和，此处21R R R +=∑推广到网络节点数为i, 干线式或链线式开式网线路段数为m, 综合可得开式网各处无功负荷最佳补偿容量op Ci Q ,的计算通式为：221221112121121,1)()(ek eeqi j Cj k e Li i j Cj Lj eop C S R P US UQ Q P US Q R Q Q S R Q ∑-=∑∑-=+--++-=∑∑γ（14）4 变压器容量选择同无功补偿的结合目前很少有文献将最佳变压器的容量选择和最佳无功补偿容量的确定相结合，本文通过一个简单的迭代过程，率先将两者结合起来。
整个计算步骤如下： 1）首先根据变压器容量选择公式（8）选择出变压器的容量；2）根据式（11）、（14）式计算出各点所需的补偿容量，并计算总补偿容量； 3）计算出补偿后的功率因数，在根据下式选择的变压器容量；ϕβcos 2e S P =（15）式中：P 2——变压器负载侧输出功率（KW ）4）如（3）计算的结果和（1）选择的变压器容量相同，结束；否则，按（3）的计算结果返回（1），直至相同为止。
5 算例某三班制企业有5个车间经一台变压器受电，年最大负荷损耗小时数为5000小时，各电动机的功率因数为0.707，各节点的有功功率为,0.11MW P L =,7.02MW P L =,5.03MW P L =,8.04MW P L =MW P L 3.15=。
各线段的电阻如图2所示，电容器的价格为90元/kvar ，投资率和折旧率均为0.1， S9系列变压器的参数和经济指标如下表1所示，年最大负荷损耗小时数为4000小时，有功电价为0.5元/度，无功经济当量为0.1，试对其进行最佳无功补偿和最佳变压器容量选择，求出需求侧管理的效益。
0.2ΩΩΩΩΩ0.30.20.3 0.125 0.7+j 0.71.3+j 1.30.8+j 0.80.5+j 0.51.0+j 1.0图2 某企业简化接线图表1 S9系列变压器参数指标 容量kV A 空载损耗 （kW ） 短路损耗 (kW) 空载电流 (%) 短路阻抗 (%) 价格 （万元） 4000 4.84 28.8 0.6 7 42.1 5000 5.8 33.3 0.6 7 50.7 6300 7.04 36.9 0.5 7.5 59.6 8000 9.8440.50.58.070.8根据4的计算步骤，选择6300kV A 的变压器，最佳补偿容量分别为var 78.01M Q C =，var 656.02M Q C =，var352.03M Q C =，var752.04M Q C =，var913.05M Q C =，var453.3M Q C =∑。