无功补偿技术在供电系统中的应用

(一)变电站无功补偿技术

变电站是一个供电区域的供电中心，用不同电压等级的配电线路向用户供电。按照“分级补偿，就地平衡”的原则，配电线路和电力用户应该基本达到无功功率平衡，不向变电站索取无功电力。容性无功补偿装置以补偿主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可根据主变压器容量来确定，可按主变压器容量的10%～30%配置，并满足220～500kV主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数不低于0.95的要求。当主变压器单台容量为40MVA及以上时，每台主变压器应配置不少于两组的容性无功补偿装置。变压器为建立并维持交变磁场所需消耗的无功功率约占30%，一般约为其额定容量10%～15%，他的空载无功功率约为满载时的1/3。变压器的无功功率损耗由两部分组成，励磁支路的无功功率损耗和绕组漏抗中的无功功率损耗。励磁支路的无功功率损耗与变压器所施加的电压有关，绕组漏抗中的无功功率损耗与变压器的通过功率成比例。无功功率不宜长距离输送，所以一般在超高压枢纽变电站主变压器低压侧安装无功补偿装置来满足无功功率的就地平衡，使其平衡在系统额定电压运行水平。

(二)配电线路的无功补偿

1.以分支线路所带配电变压器的空载无功损耗来确定分组补偿容量;2.选择负荷较大的分支线确定补偿点;3.对于小分支和个别的配电变压器，可视为主干线上的近似均匀分佰负荷，可按需要确定补偿点和补偿容量(补偿空载无功损耗);4.所有配电变压器的负载无功损耗均以用户自主补偿为主，如果用户未进行补偿或补偿容量不足，仍需向主干线索取无功。从以上分析可见，线路的补偿容量是按配电变压器的空载无功损耗来确定的。带上负载以后，如果用户补偿设备投人不足，线路就会处于欠补偿状态。这虽然不是最优补偿方式，但可以达到补偿无功需求量70%左右的水平，对于目前我国的配电线路来讲，能做到也不容易了。研究表明，输电线路的无功过剩部分(充电无功与线路消耗的无功之差)应在本线路的两端等量补偿，即在本线两端等量动态就地平衡。无功就地(分层)动态平衡指的是哪里有无功负荷就在哪里补偿，有多少无功负荷就补偿多少，什么时候用就什么时候补偿。

(三)电力用户的无功补偿

电力用户进行无功补偿的目的，主要有两个方面：一是通过无功补偿，使用户内部供电网络的无功线损降到最低限度，以求获得最大的降损节电效益;二是通过补偿，达到国家规定的功率因数标准，并争取获得更多的电费奖励。加强用户侧无功补偿的管理和节能降损宣传力度，使用户认识到即使是未进行功率考核的小容量用户，加强无功补偿可以减少内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗，因而相应可以减少电费的支出。因此，在确定奉单位应达到的功率因数最佳水平后，应分析并确定采用的最佳补偿方式和最优补偿容量电力用户的无功补偿方式，根据用户的供电规模(有大、中、小之分)和供电方式(有高压供电和低压供电之分)，分为三种形式：集中补偿、分组补偿和个别补偿。