（1.南京工程学院 江苏南京 211167；2.国网大庆供电公司 黑龙江大庆 163458）
摘要：根据220kV变电站在系统中的位置和特点，按照实际参数通过计算确定220kV变电站的无功补偿容量，达到经济配置目的。
关键词：220kV变电站；无功补偿；经济配置
1 无功补偿的配置原则
1.1 基本原则
电力系统的无功补偿应遵循分层、分区，就地、就近补偿的原则。
分层平衡的原则是指，不同电压层间无功交换应控制在合理的水平，应使本电压层的无功需求与无功电源基本相平衡，减少无功功率在不同电压层间的流动，避免大量无功功率穿越变压器。
分区平衡的原则是指，不同供电区间的无功交换应控制在合理的水平，应使本供电区的无功需求与区内无功电源基本相平衡，合理控制输电线路输送无功电力，使节点间、地区间、省间的无功交换量在技术上允许、经济上合理。
就地、就近平衡是指应尽可能按节点为单元进行无功平衡。
1.2国家电网公司220kV变电站无功补偿配置原则
（1）各电压等级的变电站应结合电网规划和电源建设，经过计算分析，配置适当规模、类型的无功补偿装置；配置的无功补偿装置应不引起系统谐波明显放大，并应避免大量的无功电力穿越变压器。35kV～220kV变电站所配置的无功补偿装置，在主变最大负荷时，其高压侧功率因数应不低于0.95，在低谷负荷时功率因数不应高于0.95、不低于0.92。
（2）各电压等级变电站无功补偿装置的分组容量选择，应根据计算确定，最大单组无功补偿装置投切引起所在母线电压变化不宜超过电压额定值的2.5%。
（3）220kV变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主，适当补偿部分线路及兼顾负荷侧的无功损耗。容性无功补偿容量应按下列情况选取，并满足在主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数不低于0.95。
（4）220kV枢纽站、中压侧或低压侧带有电力用户负荷的220kV变电站、220kV高阻抗变压器的容性无功补偿应按主变压器容量的15～25%配置。
（5）低压侧负荷不带电力用户负荷的220kV变电站、统调发电厂并网点的220kV变电站、220kV电压等级进出线以电缆为主的220kV变电站的容性无功补偿应按主变压器容量的10～15%配置。
（6）对进、出线以电缆为主的220kV变电站，可根据电缆长度配置相应的感性无功补偿装置。每一台变压器的感性无功补偿装置容量不宜大于主变压器容量的20%，或经过技术经济比较后确定。
2 案例分析
分析：
本站为220kV枢纽变电站，按照国家电网公司无功补偿配置原则，应按主变压器容量的15～25%配置，即27～45Mvar配置，可配3组10Mvar并联电容器，因无110kV及以上电缆线路，且220kV线路短，故不考虑装设并联电抗器。目前该变电站只投运了2组10Mvar并联电容器，且满足电网运行要求，为了达到经济配置目的，下面进行详细的计算。
计算过程：
（1）主变压器负载损耗计算
变压器的负载损耗：
对三绕组变压器
式中
——变压器负载损耗，Mvar；
——变压器各侧的视在功率，MVA；
——变压器各侧短路阻抗百分数。
计算变压器三侧短路阻抗抗百分数：
因中压侧短路阻抗为-0.5，故中压侧负载损耗取0，又因低压侧不带线路负荷，只带有无功负荷和站用变负荷，故低压侧负载损耗忽略不计，这样本文中三绕组变压器负载损耗只考虑高压侧负载损耗，类似于双绕组变压器。
（2）无功补偿容量计算
220kV变压器无功配置示意图
案例中的变电站220kV侧与发电厂有联络线路，无功较充足，220kV侧功率因数取0.96，二次侧功率因数取0.97。220kV变电站已知最大负荷为380MW，主变容量为540MVA，则新增1台主变后，变电站所需总的无功补偿容量为：
综上所述，新上的3号变可先配1组10Mvar并联电容器，预留1组位置。这样配置，比起按照比例直接配置3组或2组并联电容器更经济合理。
3 结束语
220kV变电站的无功补偿容量的配置，一般按照主变容量的百分比确定，这种配置方法能够满足最大无功需求，但容易配置过剩，引起不必要的浪费。220kV变电站可根据变电站在系统中的位置和负荷特点、负荷大小、运行方式等，经过计算确定无功补偿容量。
参考文献:
[1]谭永才.电力系统规划设计技术[M].北京：中国电力出版社，2012年
[2]Q/GDW 212—2008，电力系统无功补偿配置技术原则[S]：1-3
[3]DL/T 5242-2010，35～220kV变电站无功补偿装置设计技术规定[S]：
论文作者:林庆斌1,太阳锦2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/12
标签：变电站论文; 变压器论文; 负荷论文; 容量论文; 电压论文; 负载论文; 功率因数论文; 《电力设备》2018年第28期论文;