一种110kV降压变电站无功补偿配置方法

（河南龙源许继科技发展股份有限公司，河南郑州,450011）

一种110kV降压变电站无功补偿配置方法

马 彬,王 强,刘宝江

（河南龙源许继科技发展股份有限公司，河南郑州,450011）

无功补偿是降低网损、改善电网电压质量最方便、最经济有效的方法之一，本文通过工程实例详细剖析了110kV变电站的无功功率配置问题。针对一些三绕组变压器中、低压侧负荷无法正确统计的问题提出了大、小容载比下负荷功率均分的处理方法，经计算分析这种处理方法满足该变电站运行要求。证明该处理方法有其实用价值。对其它类似工程有一定参考价值。

无功功率；变电站；补偿容量；计算分析

合理进行无功补偿是保证电压质量和电网稳定运行的必要手段，对提高输送能力和降低电网损耗具有重要意义。国家电网公司2008年颁布的《电力系统无功补偿配置技术原则》有关功率因数的规定，35kV-110kV变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主，并适当兼顾负荷侧的无功损耗。要求变电站按主变压器容量的10%～30%配置，并满足35kV～110kV主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数不低于0.95。但具体计算方法没有明确指出。对于三绕组变压器，补偿电容器都安装在低压侧母线上进行无功功率的集中补偿。在实际工程中详细统计中、低压侧负荷往往很困难，而总负荷则能根据当地电力规划容载比系数推算出来。由于补偿装置安装在低压侧母线，而中、低压无功损耗并不相同，这就给分析计算补偿容量带来了麻烦，本文提出将总负荷均分后再进行分析计算补偿容量的方法，结果满足工程需要。现以某供电区110kV某变电站扩建增设无功补偿电容器为例进行分析探讨。

1 变电站基本情况

110kV某变电站在系统中的位置，该变电站现阶段容量2×120MW，接至500kV变电站的110kV间隔。500kV变电站现有3个110kV备用间隔，其110kV侧母线实际运行电压为115kV。本次扩建110kV变电站经25kM架空线至500kV变电站，扩建前1×50MW，扩建后容量达到3×50MW。

1.1 计算补偿容量的不同方法

依据《电力系统电压和无功电力技术导则》、《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》要求，由不同角度计算可得出不同的容量要求。

（1）按最高负荷时变压器高压侧功率因数不低于0.95计算。

（2）按补偿主变压器无功损耗计算。

（3）按各种运行方式下电压合格计算。

本次计算以该地区实际负荷作参考。由于本期建设后该变电站达到两台主变规模，因此无功调压按照大、小负荷方式进行计算，分大、小负荷水平，参见表1。

表1 DHT变电站负荷情况表

1.2 电网电压及负荷功率因数

本次计算论证中,对该变电站中低压侧外供负荷的功率因数按线路末端0.95统一考虑。若达不到的，应在相应变电站进行补偿使之达到。

1.3 运行方式

选取2015年进行调压计算，分为大负荷和小负荷两种方式：

方式一：低电压—变电站大负荷

方式二：高电压—变电站小负荷

2 初值选择

2.1 主变额定电压设定

根据该地区电网现状实际情况，主变分压开关初选为110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5kV。

2.2 无功补偿容量

结合电网现状及发展，在本次方案校核中，该变电站无功补偿容量初步按单台主变补偿一组（3000+4800）Kvar电容器考虑。

本设计按小负荷、大负荷系统统计负荷，《电力系统无功补偿配置技术原则》所需功率因数确定功率因数， 35KV侧及10KV侧功率以平均分配作为计算前提，进行计算。

3 调压结果计算

根据上述条件进行不同方式的计算校核，计算结果见表2。

根据计算结果，在大负荷方式下，该变电站容性无功补偿投入2×4.8Mvar，高压侧功率因数可达到0.953，满足《电力系统无功补偿配置技术原则》要求。＃1、＃2主变每台主变下电容器组数1×(3+4.8)Mvar，补偿度为15.6%。在此基础上对该变电站无功进行计算，计算结果见表3

4 计算结果分析

4.1 无功补偿度

为满足《电力系统无功补偿配置技术原则》要求，需将＃1、＃2主变每台主变下电容器组配置为1×（3000+4800）Kvar。补偿度为15.6%。经计算，上述配置可以满足无功调压的需要。

4.2 补偿作用

该变电站装设无功补偿装置主要是为了满足《电力系统电压和无功电力技术导则》对功率因数的要求及无功分层平衡、降低网损的目的，兼有调压功能。

4.3 主变分接头选择

由计算结果可知，该变电站＃1、＃2主变采用110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5kV的分接头能够适应多种

表2 主变调压及无功补偿初步计算结果表单位：kV、MW、Mvar

表3 主变调压及无功补偿计算结果表单位：kV、MW、Mvar

运行方式下的调压需要。

5 结束语

变电站集中补偿电容器的容量确定需要考虑补偿后功率因数合格、各种运行方式下电压合格、无功就地平衡等方面的因素。同时必须考虑单组电容器投切不应引起电压波动过大，枢纽变电站还应考虑留有一定的备用容量。本文选择了一个计算过程相对简单的实例，通过负荷侧功率均分的方法分析计算补偿容量，结果满足工程实际要求。实际应用中110kV及以下采用三绕组变压器的变电站确定并联电容器容量一般只考虑1～2个方面即可，既简化了计算，又能满足工程实际需要。

[1] 侯广松.变电站无功补偿电容器容量计算[J].山东电力,2006,6：37-39、52.

[2] 国家电网公司.电力系统无功补偿配置技术原则[S].2008.

[3] 刘望来,周珊,舒英利等．无功补偿的计算[J].电力系统及其自动化学报,2008,14（5）：17-18.

Method for reactive power compensation in a 110kV buck substation

Ma Bin,Wang Qiang,Liu Baojiang
（Henan Longyuan XJ technology development Limited by Share Ltd,Henan Zhengzhou,450011）

Reactive power compensation is one of the most convenient and effective methods to reduce the loss of power network and improve the voltage quality of power network.This paper analyzes the reactive power allocation of 110kV substation in detail through engineering examples.For some three winding transformer,the low side of the load can not correctly statistics is proposed, high-capacity load than the load power is equally divided among the processing method,by calculation and analysis that this method can meet the requirements of the operation of the transformer substation. It is proved that this method has practical value. Reference value for other similar projects.

reactive power;substation;compensation capacity;calculation analysis

马彬（1983-），男，硕士，主要研究方向：电力系统安全运行与保护、电网优化分析；

王强（1984-），男，硕士研究生，从事电力系统安全运行与保护研究。