无功补偿对配电变压器经济运行的影响

杨君+赵亚鑫

摘 要：无功补偿对于增强变压器运行的可靠性，提高电能质量，降低运行损耗都有显著效果。本文通过分析配电变压器运行过程中无功补偿变化所产生的影响，比较不同方案并对无功补偿的影响，以及带来的经济效益。

关键词：无功补偿 配电变压器 经济运行

中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（b）-0182-02

变压器在电力系统中起到变换电压与输送功率的重要作用，虽然单台变压器的功率损耗较小，但由于其数量庞大大，统计显示，其损耗占全国电网总发电量的2.8%。科学的无功补偿方式可以提高负荷侧的功率因数，实现降低功率损耗的目标。

1 无功补偿对变压器运行的影响

电容器在无功补偿过程中，输出无功功率，所以变压器输出的无功功率相应减少，总负荷S下降，形成了新负荷曲线Snew。无功补偿不仅使负荷曲线发生变化，也会对变压器的有功损耗特性产生影响，变压器的经济运行区间也随之发生变化。这时需要通过调整变压器的投切方式来满足变压器经济运行的需要。

例如两台配电变压器，变压器1和变压器2，簡称变1和变2，其中实际负载为（kVA），临界负载为S1，S2，两台变压器经济运行区间如表1。

以表1为例，得出S与Snew的经济运行的区间划分示意图如图1。S曲线显示在没有无功补偿影响时的情况，即在时间段内运行方式应该由变2独立运行变为两台变压器并列运行，Snew曲线显示在有电容器无功补偿时在时段内应该是变2单独运行。由此可见无功补偿对变压器的功率输出有明显的影响，需要对不同负载情况制定不同的投切方式，否则变压器的经济运行将难以实现。

因为无功补偿引起负荷曲线的变化，需要对新的负荷曲线进行重新拟合，为了使分段拟合更加合理，根据电容器组投切时刻的分段在原有拟合曲线分段的基础上实现分段拟合。

2 不同投切方案带来的节电效益

由于无功补偿使变压器实际的负荷曲线发生变化，为了保证变压器运行的经济性，其运行中的投切方式也需要做出相应改变，通过对无功补偿前后S和Snew两种投切方案在节电效益方面进行比较，从而确定更有利于变压器经济运行的方式保证变压器运行的经济性。以图1中时间段为例，进行节电效益计算。

2.1 投切方案 的节电效益

3 算例分析验证

例如，有变1、变2两台双绕组变压器，其参数如表2所示：

已知负荷侧有两组并联电容器，每组容量为300kVar，其介质损耗正切值tana=0.54%；变压器运行方式为：两台并列运行；无功经济当量KQ=0.1。对其无功补偿前后的投切方案和节电效益进行分析

3.1 临界点法获得变压器的经济运行区间

3.2 无功补偿前投切方案A

根据综合临界负荷与负荷曲线S得到变压器的投切方案A为：在T=12时，切除变1，变2独立运行；T=28时投入变1，两台并列运行。

3.3 计算电容器组经济运行区间

当变2单独运行时，电容器临界无功值为Q=505，当两台并列运行时，电容器临界无功值分别为Q=803Q=1103。所以当变2独立运行且满足Q>505时，需投入一组电容器；当两台并列运行且满足8031103时，投入两组电容器。

3.4 电容器组的投切方案

补偿后投切方案Anew为：时T=11时刻切除变1，变2独立运行；T=30时，投入变1，两台并列运行。

A与Anew的区别在时段内；A方案在时，两台变压器并列运行，而Anew方案在此时间段内为变2独立运行。

4 结语

根据节电效益方程求得时，求得变压器的节电效益为I1=348.2元，I2=583.7元，由I1

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