变电站无功补偿及消弧线圈计算

变电站无功补偿及消弧线圈计算 无功补偿容量

根据无功就地平衡的原则以及变电站容量规模情况，补偿容量应满足变压器在最大负荷时所需的无功功率。

1)变压器所需补偿容量

按50MVA 变压器参数：空载电流Io%为0.73%，高低压阻抗= 16%，变压器安全运行负载80%，功率因数0.98计算，变压器本身所需补偿容量为： Q=Se 2Ie

1002Ud(%)Im +Se 100I0% Q ：主变压器需要补偿的最大容性无功量（kVar ）

Ud(%):需要进行补偿的变压器一侧的阻抗电压百分值

Ie:变压器需要补偿一侧的额定电流值（A ）

Im: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 ） I0%：变压器空载电流百分值（%）

Se ：变压器需要补偿一侧的额定容量（kVA ）

将数值代入上式经计算可得

Q=5485kVar

2)负载所需补偿容量

参照电网实际运行数据，在变电站电容器退出运行时，平均负荷功率因数约为0.94，经计算按阻抗补偿后功率因数为0.964。根据电网要求，按设计补偿系统功率因数达到0.98计算，从0.964补偿到0.98，根据《设计手册》P.477表9-8查得：每kW 有功功率所需的补偿容量为0.085 kVar/kW ，故所需补偿的容性无功量为Qcf,m= Se ×0.98×80%×0.085=3332 kVar 。

合计变压器和负载所需的补偿容量为8817kVar 。

故10kV 电容器按每台变压器配2×5000kVar 考虑，终期共配6×5000kVar ，可以满足需求。

在并联电容器装置的各组电容器中按通常情况选择串接6%的串联电抗器。

结论：每台变压器配置2×5000kVar补偿电容(分2组)可以满足要求。消弧线圈

本工程采用10kV自动跟踪补偿装置。

按照公式Q＝K*IC*Ue/√3计算消弧线圈的容量。

K：系数，过补偿取1.35

Ue：电网的额定电压。

IC：电网的电容电流。

按10kV出线全都是电缆出线，终期共有3×12回出线，如以单台主变压器计算：按每回电缆型号YJV22-8.7/15-3*240，供电半径3公里考虑，同时考虑用户侧电缆长度，预计建成后单台主变的10kV出线电缆长度约为60公里，电缆线路的电容电流可按下式估算：

IC＝（95+1.44*S）/（2200+0.23*S）* Ue*L S：电缆截面

L：电缆线路长度

（其它符号含义与上同）

经计算：IC＝（95+1.44*240）/（2200+0.23*240）* 10kV*60km

＝117.2A

再考虑变电站增加的接地电容电流，10kV部分查表得：附加16%

最终的接地电容电流为IC*（1+16%）＝136.0A

∴Q＝1.35*136.0A*10kV/√3

＝1060kVA

再考虑变电站接地变容量160kVA，因此单台主变压器的自动跟踪补偿装置容量宜选择1250kVA（其中包括160kVA的所用变）。

结论：变电站10kV出线全部为电缆线路，每台变压器宜选择总容量为1250kVA 的自动跟踪补偿装置，其中包含所用变容量160kVA，消弧线圈容量1100kVA，可以满足变电站运行的需要。