电力自动化设备无功补偿电容器分组方案的探讨马建广，徐贤，万秋兰（东南大学电气工程系，江苏南京210096合理配置补偿电容器应综合考虑无功补偿和运行调压的要求。*后，给出地区电网电容器配置和进行分组的方案。

　　1问题分析实际工程应用中电容器的投入率较低、投资效益不高的问题在地区电网中普遍存在。无功补偿电容器无法投入运行是系统进行规划设计时补偿容量和分组不合理造成的。以江苏地区为例，目前配置无功补偿电容器的容量要求不低于变电站传输容量的10+*15+，而分组没有给出具体要求和依据。

　　一般而言，分组越多运行越灵活、经济性越好，但需要的开关设备就越多、一次性投资越大、占地越多，且投切频繁，不利于采用大容量集中补偿'分组过少，往往造成投入一组会过补偿，切去一组又会欠补偿，很难补偿到理想程度。在缺乏分组依据的情况下，一般就不分组或分为两组，这正是造成投入率低的原因所在。以恒定阻抗负荷为例，如所示（图中，R为电源电压，为线路阻抗，为受端电压，"为补偿电容的阻抗，"l为负荷阻抗）。

　　电容器；前，负荷侧的电压为K.，则补偿后P点电压为令恒定阻抗负荷时的电容器补偿的调压效果若是恒定功率负荷，则补偿电容的调压效果如下：A！

　　从以上分析可知，无论是恒定阻抗负荷还是恒定功率负荷，补偿电容的调压效果基本上呈现线性关系。经估算，若按照10 7进行配置，不合理的分组可使增益达到1.25以上，于是当电压低于0.9时，投入电容器可使电压升至1.125，大于上限电压。

　　2解决方案根据补偿的效果而言，补偿电容器的作用可以表示为互相耦合的两方面：一是补偿负荷侧的功率因数到达相应的要求'二是满足电力系统电压的要求。下面分别阐述。

　　2.1补偿负荷侧功率因数采用集中补偿和分组补偿方式时，总的补偿容量由下式决定：压下的无功输出。

　　由此可得三种负荷状态下（从上往下依次为重载、正常、轻载）补偿电容器的调压效果/（"为负值）如所示。

　　或"2?般可取0.9*0.95；+为电容器无功补偿……率，即每千瓦有功负载需要补偿的无功功率，通常配电所装设并联电容器的主要目的是为了改善电网功率因数。此时，为保证一定的功率因数，各组应能随负荷的变化而自动投切。

　　2.2满足调压要求终端变电所的并联电容器装置，主要是为了提高电压和补偿主变压器的无功损耗。表示了经升压后在传输过程中仅有变压器调压（（b）中虚线所示，L为线路长度）以及电容器和变压器联合调压（（b）中实线所示）时的电压跌落情况。由此可见，在多级变电站供电的情况下，电容器的调压效果是非常重要的。因此！各组补偿电容应能随电压波动实行自动投切，并且投切任一组电容器时引起的电压波动不应超过2.5%.（b>调压效果比较电容器和变压器联合调压关于电容器分组的5条原则如下：分组装置投切时，不得引起高次谐波谐振，应避免有危害的谐波放大％投切一组电容器引起所接母线电压的波动值不超过额定电压的2.5O%应考虑断路器的制造水平，与其切合容性电流的能力相适应；应考虑设备的制造水平，与单台电容器的爆破容量以及熔断器的耐爆能量相适应％考虑经济性，宜减少组数，进行大容量的集中补偿。

　　根据以上分析，结合中关于电容器分组的5条原则，对于地区电网变电站的无功补偿方案而言，分组时可进行如下处理：a.在设计无功补偿电容器时将负荷点功率因数要求和受端电压的调压要求分开考虑，首先根据预测的负荷状态和关口功率因数的要求进行补偿电容器的配置。此时得到的补偿电容器容量为基本补偿容量。可按照式（3）和式（4）进行计算。

　　b.对功率因数进行补偿以后，再考虑调压要求进行补偿电容器分组和调整。按照a中的补偿量进行计算，如果投切配合已经能够满足各种运行方式下的调压要求，则无需分组。反之，则需根据上述5条原则中的b重新分组。根据式（1）和式（2）可知，分组的单台容量不应超过短路容量的2.5%.这样就可以保证补偿电容器的配置和分组既能满足功率因数的要求，又能满足调压要求。

　　3结论在分析补偿电容器投入率低的原因的基础上，指出了合理配置补偿电容器所应考虑的因素，*后给出了配置电容器容量和进行分组的方案。