第二节 按无功经济当量确定补偿容量

一、无功经济当量

无功补偿有三种方案可供选择：①对于需要集中补偿的可按无功经济当量来选择补偿点和补偿容量；②对于用户来说，可按提高功率因数的原则进行无功补偿，以减少无功功率输入；③对于全网来说，可采用等网损微增率来确定无功补偿的总容量。

无功经济当量Cb是指增加每千乏无功功率所减少有功功率损耗的平均值，即

Cb=ΔQPCL=ΔP1Q-CΔP2=2QU-2eQCR×10-3

（321）

式中 ΔP1———没有增加无功补偿容量的有功损耗，kW；

ΔP2———增加无功补偿容量的有功损耗，kW；

QC———无功补偿容量，kvar；

Q———补偿前的无功功率，kvar。

二、无功经济当量计算原则

（1）假设发电机的出口母线Cb=0。

（2）从末端向首端推算或从首端向末端推算。

（3）按实际电压向高压侧推算时应采用以分头电压比。（4）等值电阻应归算到同一等级电压。

三、无功经济当量计算

无功补偿设备的经济当量是该点以前潮流流经的各串接元件的无功经济当量的总和，即

m

Cb（X）=∑

Cb（i）

（322）

i=1

式中 Cb（X）———补偿设备装设点（X点）的无功经济当量；

Cb（i）———X点以前各串接元件的无功经济当量；i=1～m为X点以前串接元

件数。

为了简化计算，串接元件只考虑到上一级电压的母线

Cb（i）=2QU（i2e）（i-）QCR（i）×10-3

（323）

式中 Q（i）———第i串接补偿前的无功潮流，kvar；

R（i）———第i串接元件的电阻，Ω；Ue（i）———第i元件的运行电压，kV；

QC———无功补偿装置的容量，kvar。

增加无功补偿的降损节电量按式（324）计算，即

Δ（ΔA）=QC[Cb（X）-tanδ]t

（324）

式中 tanδ———电容器的介质损耗，可查表321求得；

t———无功补偿设备的投运时间，h。

表321

电容器的介质损耗表

四、无功功率补偿容量确定

各种供电方式的无功经济当量见表3

2 2。

（1）电网电阻越大，需要安装的无功补偿容量越多。

（2）无功负荷越大，安装的无功补偿容量越多。（3）Cb越大，补偿的容量越多，补偿效果越好。

（4）Cb小补偿效果差。

表322

各种供电方式的无功经济当量

注 k1为发电厂直接供电方式；k2为经过一次降压供电方式；k3为经过2～3次降压供电方式。

【例321】已知某35kV电网的接线如图321所示，阻抗、母线电压、无功负荷见表

图321 35kV电网的接线

3 2 3（变压器分头电压35kV/10kV）。求母线4增加无功补偿容量500kvar的月节电量（t=720h）。

表323

某35kV电网参数

解（1）计算各元件的无功经济当量。

元件34

Cb34=2×1500

2×4.6×10-3=0.0139

（9×1305）

元件23

CB23=2×3129200×12×10-3=0.0445

元件12

Cb12=2×3241200×5×10-3=0.01817

（2）计算各母线无功经济当量。母线4

Cb4=（0.0139+0.0445+0.01817）=0.07657

母线3

Cb3=（0.0445+0.01817）=0.06267

母线2

Cb2=0.01817

母线1

Cb1=0

（3）母线4增加无功功率500kvar的月节电量为

Δ（ΔA）=CbQCt=0.07657×500×720=27565（kW·h）

平均每千乏无功功率一个月节电55.13kW·h。