電力電容器投入，退出時機分析

電力電容器投入，退出時機分析

電力電容器是一種靜止的無功補償設備，其主要作用是向電力系統提供容性無功功率，提高功率因數，可以減少輸電輸送電流，減少輸電線路功率和電壓損耗，改善電能質量，提高設備利用率。

在《國家電網公司電力系統無功補償配置原則》中規定：無功補償裝置應根據電網情況實施，分散就地補償與變電站集中補償相結合、電網補償與用戶補償相結合、高壓補償與低壓補償相結合，滿足降損和調壓需要；35-110KV變電站的容性無功補償裝置以補償變壓器無功損耗為主並適當兼顧負荷側的無功補償。容性無功補償裝置的容量按主變容量的10%-30%配置，並滿足35-110KV主變壓器最大負荷時其高壓側的功率因數不低於0.95，低谷負荷時其高壓側的功率因數不高於0.95。農村電網變電站負荷率低、負荷峰谷差大。早期建設的變電站，為節約投資一般在主變壓器低壓側只裝設一組電容器，這就造成在實際運行中高峰負荷時電容器容量略顯不足而在負荷低谷時電容器容量又偏大。何時合理地投入或退出電容器從而達到較好的降損節能效果成為農村電網經濟運行的一個重要課題。我們根據變電站電壓情況、上級變電站無功功率和功率因數情況，以電網損耗率最小為原則進行電容器的合理投退，取得了不錯的效果。以下面電網為例與各位讀者共同探討。

1、電網接線圖：

 

2、設備及線路相關技術參數：

出線3  LGJ—70/6.711Km

B變壓器 S9—2500/35   ΔP  =21.5KW    I %=0.6

B10KV電容器   Q =400Kvar     有功功率損耗0.7Kw/100Kvar

3、線路及主變電阻計算：

3．1、35KV出線3電阻：

R =r L=0.45ⅹ6.711=3.02Ω

r -----導線電阻率 LGJ-70導線電阻率為0.45Ω/Km

L-----線路長度

3．2、B變壓器折算至高壓側電阻：

R = = =4.214Ω

ΔP ---B變壓器額定負載損耗   KW

U ---B變壓器高壓側額定電壓   KV

S ---B變壓器額定容量   MVA

4、設B變壓器高壓側在末投入B10KV電容器前的感性功率為P +jQ

4．1、末投入B10KV電容器前B變壓器、35KV出線3有功功率損耗ΔP 為：

ΔP = R= （ R + R ）= （ 3.02+4.214）KW

4．2、投入B10KV電容器后B變壓器、35KV出線3有功功率損耗ΔP 為：

 

P----B 變壓器高壓側有功功率  KW

Q----B變壓器高壓側無功功率  Kvar

U----35KV出線3額定電壓    KV

4．3、B10KV電容器本身有功功率損耗ΔP 為：

ΔP =0.7ⅹ400=28KW

當ΔP  ΔP +ΔP 投入B10KV電容器運行即經濟合理。

解上式可得：Q =200.59 Kvar

故如果B變壓器帶B10KV電容器運行時其高壓側的容性無功功率超過200.59-400=-199.41 Kvar時B10KV電容仍運行就不經濟合理。

注:

1、投入B10KV電容器前後B變壓器繞組中無功功率損耗變化不大，為計算簡便忽略不計；

2、投入或退出B10KV電容器對A變壓器及以上電網影響很小，因而末加以考慮。

通過以上計算分析結合投退B10KV電容后電壓的變化，在電網實際運行中投入B10KV電容器的條件為：

1、B變壓器高壓側的感性無功功率達到200.59 Kvar並有增加的趨勢；

2、B10KV電容器投入后B10KV電壓仍符合逆調壓原則，如不符合應調整變壓器有載分接開關，能使其符合逆調壓原則；

3、B10KV電容器投入后A35KV母線無功應仍為感性。

退出B10KV電容器的條件為：

1、B變壓器高壓側的無功功率呈容性達到-199.41 Kvar並有繼續減小的趨勢；

2、B10KV電容器退出后B10KV電壓仍符合逆調壓原則，如不符合應調整變壓器有載分接開關，能使其符合逆調壓原則。

結束語：電網調度運行人員不能死搬硬套“不得向系統倒送無功，35-110KV主變壓器最大負荷時其高壓側的功率因數不低於0.95，低谷負荷時其高壓側的功率因數不高於0.95”的規定。對於已建成投運電力電容器，根據不同線路、設備，在無功功率過補量不大的情況合理進行投入或退出，不僅不會對電網產生不良影響，反而有利於電網降低損耗。