電力自動化設備無功補償電容器分組方案的探討馬建廣，徐賢，萬秋蘭（東南大學電氣工程系，江蘇南京210096合理配置補償電容器應綜合考慮無功補償和運行調壓的要求。比較后，給出地區電網電容器配置和進行分組的方案。

　　1問題分析實際工程應用中電容器的投入率較低、投資效益不高的問題在地區電網中普遍存在。無功補償電容器無法投入運行是系統進行規劃設計時補償容量和分組不合理造成的。以江蘇地區為例，目前配置無功補償電容器的容量要求不低于變電站傳輸容量的10+*15+，而分組沒有給出具體要求和依據。

　　一般而言，分組越多運行越靈活、經濟性越好，但需要的開關設備就越多、一次性投資越大、占地越多，且投切頻繁，不利于采用大容量集中補償'分組過少，往往造成投入一組會過補償，切去一組又會欠補償，很難補償到理想程度。在缺乏分組依據的情況下，一般就不分組或分為兩組，這正是造成投入率低的原因所在。以恒定阻抗負荷為例，如所示（圖中，R為電源電壓，為線路阻抗，為受端電壓，"為補償電容的阻抗，"l為負荷阻抗）。

　　電容器；前，負荷側的電壓為K.，則補償后P點電壓為令恒定阻抗負荷時的電容器補償的調壓效果若是恒定功率負荷，則補償電容的調壓效果如下：A！

　　從以上分析可知，無論是恒定阻抗負荷還是恒定功率負荷，補償電容的調壓效果基本上呈現線性關系。經估算，若按照10 7進行配置，不合理的分組可使增益達到1.25以上，于是當電壓低于0.9時，投入電容器可使電壓升至1.125，大于上限電壓。

　　2解決方案根據補償的效果而言，補償電容器的作用可以表示為互相耦合的兩方面：一是補償負荷側的功率因數到達相應的要求'二是滿足電力系統電壓的要求。下面分別闡述。

　　2.1補償負荷側功率因數采用集中補償和分組補償方式時，總的補償容量由下式決定：壓下的無功輸出。

　　由此可得三種負荷狀態下（從上往下依次為重載、正常、輕載）補償電容器的調壓效果/（"為負值）如所示。

　　或"2?般可取0.9*0.95；+為電容器無功補償……率，即每千瓦有功負載需要補償的無功功率，通常配電所裝設并聯電容器的主要目的是為了改善電網功率因數。此時，為保證一定的功率因數，各組應能隨負荷的變化而自動投切。

　　2.2滿足調壓要求終端變電所的并聯電容器裝置，主要是為了提高電壓和補償主變壓器的無功損耗。表示了經升壓后在傳輸過程中僅有變壓器調壓（（b）中虛線所示，L為線路長度）以及電容器和變壓器聯合調壓（（b）中實線所示）時的電壓跌落情況。由此可見，在多級變電站供電的情況下，電容器的調壓效果是非常重要的。因此！各組補償電容應能隨電壓波動實行自動投切，并且投切任一組電容器時引起的電壓波動不應超過2.5%.（b>調壓效果比較電容器和變壓器聯合調壓關于電容器分組的5條原則如下：分組裝置投切時，不得引起高次諧波諧振，應避免有危害的諧波放大％投切一組電容器引起所接母線電壓的波動值不超過額定電壓的2.5O%應考慮斷路器的制造水平，與其切合容性電流的能力相適應；應考慮設備的制造水平，與單臺電容器的爆破容量以及熔斷器的耐爆能量相適應％考慮經濟性，宜減少組數，進行大容量的集中補償。

　　根據以上分析，結合中關于電容器分組的5條原則，對于地區電網變電站的無功補償方案而言，分組時可進行如下處理：a.在設計無功補償電容器時將負荷點功率因數要求和受端電壓的調壓要求分開考慮，首先根據預測的負荷狀態和關口功率因數的要求進行補償電容器的配置。此時得到的補償電容器容量為基本補償容量。可按照式（3）和式（4）進行計算。

　　b.對功率因數進行補償以后，再考慮調壓要求進行補償電容器分組和調整。按照a中的補償量進行計算，如果投切配合已經能夠滿足各種運行方式下的調壓要求，則無需分組。反之，則需根據上述5條原則中的b重新分組。根據式（1）和式（2）可知，分組的單臺容量不應超過短路容量的2.5%.這樣就可以保證補償電容器的配置和分組既能滿足功率因數的要求，又能滿足調壓要求。

　　3結論在分析補償電容器投入率低的原因的基礎上，指出了合理配置補償電容器所應考慮的因素，比較后給出了配置電容器容量和進行分組的方案。