时间：2022-10-25 03:08:27
【摘要】本文简单的叙述了变压器的有载调压配合电容器的优化补偿方案在配电网系统中的重要应用，以及由此带来的诸多优点。
【关键词】配电网有载调压无功补偿
作者简介：胡海平（1979-），男，安徽桐城人，西气东输管道分公司工作。
电压是电能质量的重要指标之一，电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、线路损失、工农业安全生产、产品质量、用电单耗和人民生活用电都有直接影响。无功电力是影响电压质量的一个重要因素，电压质量与无功是密不可分的，电压问题本质上就是一个无功问题。解决好无功补偿问题，具有十分重要的意义。
1 配电网无功优化补偿
由于电网的线损主要是线路损耗与变压器损耗，所以配电网的降损节能，也就是对电网中所有的电力线路和变压器进行优化。无功优化的目的是通过调整无功潮流的分布降低网络的有功功率损耗，并保持最好的电压水平。无功优化补偿一般有变电所无功负荷的最优补偿、配电线路最优补偿以及配电变压器低压侧最优补偿，而配电变压器低压侧最优补偿是配电网无功优化的重点之一。
配电变压器一般实行随器补偿，是将低压补偿电容器直接安装在配电变压器低压侧，与配电变压器同投同切，用以补偿配电变压器自身励磁无功功率损耗和感性用电设备的无功功率损耗。采用传统的无载配电变压器结合低压侧并联电容器装置，在实际运行中因配电变压器不能自动调档，出口端电压一般在110％～115％之间，并联的电容器装置受出口端电压影响电容投运率较低，配电网中大量的感性负荷得不到补偿，用电高峰时压降达30～40 V左右，直接影响着电力企业供电质量及经济效益。
解决这一问题，可采用有载配电变压器自动调压和合理的无功自动补偿，能保证配电网供电电压质量，改善功率因数，达到无功就地平衡的目的，提高电力系统的供电能力，使配电网系统在经济合理、稳定安全的状态下运行。
1.1 自动调压补偿控制原理。
在实际运行中，使用无功自动补偿装置进行就地补偿，可以在实现减少线损的同时，对电压质量起到一定的改善作用。但是，实践证明由于公用配变负荷变化大，带来电压波动也大，往往单纯依靠无功补偿并不能很好地解决电压质量问题，因此采取以无功和电压作为二元的控制变量，进行自动跟踪补偿和自动调压相配合的措施，可实现进一步改善电能质量的目的。
为了使电压U与无功Q达到所需的值，通过改变有载配电变压器分接开关档位和投切电容器组来改变配电系统的U和Q。有载配电变压器分接头档位的变化不仅对U有影响，而且对Q也有一定影响，同样，电容器组投切对Q影响的同时，也对U有一定的影响。
1.2 配变自动调压补偿系统工作原理方框图（如图2所示）
2 配网无功补偿的效果
2.1 提高功率因数和设备的供电能力。
在电网运行中，由于大量非线性负载的运行，除要消耗有功功率外，还要消耗一定的无功功率。负荷电流在通过线路、变压器时将会产生电能损耗。由电能损耗公式可知，当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时，线损与功率因数的平方成反比。功率因数越低电网所需无功就越多，线损就越大。因此，在受电端安装无功补偿装置，可减少负荷的无功功率损耗，提高功率因数，提高电气设备的有功出力。
图2 自动调压补偿系统工作原理框图
2.2 降低电网中的功率损耗和电能损失。
由公式I = P/(3Ucosφ)可知当有功功率P为定值时，负荷电流I与cosφ成反比，安装无功补偿装置后，功率因数提高，使线路中的电流减小，从而使功率损耗降低：P = I2R降低电网中的功率损耗是安装无功补偿设备的主要目的。
2.3 改善电压质量。
在线路中电压损失 U的计算公式如下
U = (PR ＋QXL)/Ue
式中 U――线路中的电压损失（kV）；
P――有功功率（MW）；
Q――无功功率（Mvar）；
Ue――额定电压（kV）；
R――线路总电阻（W）；
XL――线路感抗（W）。
由上式可见，当线路中的无功功率Q减少以后，电压损失U也就减少了。
在配变低压侧补偿无功功率，可以提高变压器功率因数，并对该线路电压有调节作用，同时采用有载调压变压器是解决该线路电压问题的有效手段。
参考文献
［1］ 陈衍;电力系统稳态分析;中国电力出版社;1995.11
［2］ 许友坤;补偿电容器的安全运行及故障处理;电器工业;2005年05期