无功补偿的补偿容量是如何确定？

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电力网在运行时，电源供给的无功功率是电能转换为其他形式能的前提，它为电能的输送、转换创造了条件，没有它，变压器就不能变压与输送电能，没有它，电动机的旋转磁场就建立不起来，电动机就无法转动，但是，长距离输送无功电力，又会造成有功功率的损耗和电压质量的降低，这不仅影响电力网的安全经济运行，而且也影响产品的质量。因此，如何减少无功电力的长距离输送，已成为电力行业一个关键性的问题。

无功补偿的原则之一：集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主。这就要求在负荷集中的地方进行补偿，既要在变电站进行大容量集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，目的是做到无功就地平衡，减少其长距离输送。由于用户端随机、随器、随荷补偿的不完全或未进行补偿，线路上仍有大量的无功负荷在传输。采用在10千伏线路上并联高压电容器实现就近补偿，以降低线路传输电流，降低线路损耗，这就是线路无功补偿。

1.线路补偿容量的确定

线路补偿电容器装置一般安装在室外电线杆上，没有自动投切装置，所以只能进行固定补偿。为此选定的电容器容量必须为线路流动的最小无功负荷，否则会发生无功倒送。所以要进行线路无功补偿就必须实测低谷时期无功负荷，然后确定无功补偿容量。

2. 线路电容器安装地点及补偿容量

2.1无功负荷沿线路均匀分布

根据理论计算，从降低线损的角度看，以下补偿容量和安装位置为最佳值：

2.1.1只安装一组电容器

Ｑ为该线最小负荷时无功功率值，L为线路总长度。

C0=1/3Q 由变电所实施无功补偿。

C1=2/3Q

2.1.2安装两组电容器

C0=1/5Q 由变电所实施无功补偿。

C1=C2=2/5Q

2.1.3安装三组电容器

C0=1/7Q 由变电所实施无功补偿。

C1=C2=C3=2/7Q

电容器的安装组数、容量及线损电量下降情况

注：本表中线损电量下降率未考虑有功负荷的影响

由表可知：配电线路上电容器的安装组数越多， 降损效果越大，但这给运行维护带来不便，相应地增加了工程投资，而且随安装组数增加，对应于增加单位补偿容量所得到的无功线损下降率减少，因此，一般对于均匀分布负荷的配电线路，以安装一组补偿电容器为宜，最多两组就足够了。

配电线路上无功补偿装置可按以下原则进行配置：

⑴在负荷较大的分支线上，各配置一组电容器，安装地点在距支线Ｔ接点2/3处，补偿容量为支线无功负荷平均值的2/3。

⑵在干线距首端2/3处配置一组电容器，容量为经支线补偿后全线剩余无功负荷的2/3。

2.2无功负荷沿线路非均匀分布

在一个供电区内，各条线路的负荷往往是不均匀的，不能机械套用以上公式和经验数据，而应具体计算具体确定补偿方案。

线路补偿重点是对长线路（干线超过12kM的）负荷大（超过经济电流密度）的配电线路进行补偿，对于那些负荷小的线路（铁损70%以上的）暂不宜安装，以防深夜电压过高进一步增加铁损，以致增加线损。

3. 线路电容器补偿装置及安装要求

线路电容器补偿装置主要包括：跌落式熔断器、阀型避雷器、三相式电容器、支架等。

具体安装要求有：

（1）每处安装电容器容量不超过120kVAR，采用跌落式熔断器作为短路保护和拉、合闸用，采用阀型避雷器作为过电压保护。

（2）电容器组与配变应分开安装，以防止铁磁谐振过电压过电流和当变压器轻载时，由于铁磁谐振发生的相序改变，造成变压器二次侧所带的电动机反转。另外两组电容器之间距离大约1km。

（3）为了保证电容器正常运行，应注意在轻负荷情况下电容器安装地点的运行电压不超过电容器额定电压的1.1倍。同时采取适当措施，减少日光直晒杆上的电容器，特别注意：不要把电容器装于密闭的铁箱中再置于电杆之上，这种方式的电容器事故率很高。

4. 采用线路电容器补偿的优点

在配电线路上装设电容器。具有投资省、见效快、投运时间长和降损效果显著的优点，而且安装简便，特别适应于农村配电线路长、负荷点多的供电状况。中压网以10KV线路补偿和配电变压器低压侧集中补偿为重点，是农网全网无功优化补偿策略的主要体现。合理选择10KV线路无功补偿位置和补偿容量，不仅能改善农网功率因数和电压质量，而且可以使无功负荷就地平衡，提高农网的经济运行水平。

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常规设计为变压器容量的20%~40%，较多采取30%，如1000KVA变压器补偿300Kvar,1600KVA补偿480Kvar或500Kvar，2000KVA补偿600Kvar
如果有设备负载的详细资料如有功功率（P），运行时的功率因数（cosφ1）和需要补偿的目标功率因数（cosφ2），则可以直接计算该系统实际所需补偿容量
Qc=P*(tan arccosφ1-tan arccosφ2)

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补偿容量的确定可以根据负荷的最大功率、补偿前的功率因数及要求补偿后达到的功率因数，用下式计算确定：
Q =α*P*（tanφ1—tanφ2）
式中：Q —所需补偿的总无功功率，kvar；
      α—平均负荷系数，取0.7~0.8；
      P —用户最大负荷，kW；
      tanφ1—补偿前平均功率因数角
          tanφ2—补偿后平均功率因数角
或    Q =α*P*q
q —补偿率，kvar / kW （可从附表中查取）

cosφ1	cosφ2
	0.80	0.81	0.82	0.83	0.84	0.85	0.86	0.87	0.88	0.89	0.90	0.91	0.92	0.93	0.94	0.95	0.96
0.50	0.981	1.008	1.035	1.060	1.086	1.117	1.138	1.166	1.192	1.219	1.246	1.276	1.305	1.338	1.368	1.404	1.442
0.51	0.939	0.966	0.933	1.018	1.044	1.070	1.106	1.134	1.160	1.187	1.214	1.244	1.273	1.306	1.336	1.372	1.410
0.52	0.890	0.917	0.945	0.969	0.995	1.021	1.047	1.075	1.101	1.128	1.155	1.185	1.217	1.247	1.277	1.313	1.351
0.53	0.819	0.876	0.903	0.928	0.954	0.980	1.006	1.034	1.060	1.087	1.114	1.144	1.173	1.120	1.206	1.236	1.272
0.54	0.808	0.835	0.862	0.887	0.913	0.939	0.965	0.993	1.019	1.046	1.075	1.103	1.133	1.165	1.195	1.231	1.269
0.55	0.766	0.793	0.820	0.815	0.871	0.8970.859	0.923	0.951	0.977	1.004	1.031	1.061	1.090	1.123	1.153	1.189	1.227
0.56	0.728	0.755	0.782	0.807	0.829	0.859	0.885	0.913	0.939

行者悟空武松

无功补偿一直是我学习的一个痛点，始终没能很好的去理解他