（中国石油哈尔滨石化分公司仪电车间 黑龙江哈尔滨 150056）
摘要：电力系统中，无功功率补偿装置根据电网运行状况，按设定数据自动调整无功补偿，保证功率因数在规定范围内，降低损耗、改善电压质量，使设备容量得到充分利用。
关键词：无功补偿；自动补偿；功率因数；智能化
0引言：
电力系统中，系统功率因数过低，将会使无功功率输出增加，导致有功功率输出降低，损耗增加。应用无功功率自动补偿可达到减少线路损耗、减少线路电压降、提高系统有功出力的效益。
1.无功补偿装置在我公司运行情况
我公司共有两台31500KVA主变压器，负荷率在50%左右。原有无功补偿装置为固定式补偿，不能随负荷变化而自动调整补偿容量的大小；在建所初期，由于负荷小，能基本满足要求。但随着公司不断发展，负荷容量增加，无功功率消耗非常大，使功率因数经常在0.9左右，甚至更低。增加了线路损耗，降低了供电质量，并经常被电业局罚款。为了改变这种不利局面，采用新型无功功率自动补偿装置，取得了良好的效果。
2.无功功率补偿的目的、效果
2.1提高功率因数，降低输电线路及变压器的损耗，三相电路中功率损耗ΔP的计算公式为ΔP=3P2RU2（cosφ）2（kW）式中：P—有功功率，kW；U—额定电压，kV；R—线路总电阻，Ω。由此可见，当功率因数cosφ提高以后，线路中功率损耗大大下降。当线路或变压器输送的有功功率P和电压U不变时，线损与功率因数cosφ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，降低线损耗。如果将功率因数从0.6提高到0.85，则有功功率损耗可以降低50%左右，效果明显。
2.2改善电压质量，线路中电压损失ΔU的计算公式ΔU=3R.R+Q.XLU（kV）式中：P—有功功率，kW；Q—无功功率，kvar；U—额定电压，kV；R—线路总电阻，Ω；XL—线路感抗，Ω。由上式可见，当线路中，无功功率Q减小以后，电压损失ΔU也就减小了。
2.3提高设备出力，由于有功功率P=S•cosφ，当供电设备视在功率S一定时，如果功率因数cosφ提高，即功率因数角由φ1到φ2，则设备可以提供的有功功率P也随之增大到ΔP，可见，设备的有功出力提高了。
2.4减少电费开支，降低生产成本。
3.无功补偿容量计算
电容器安装容量的选择，可根据使用目的不同，改善功率因数，提高运行电压和降低线路损失等因素来确定。按改善功率因数确定补偿容量的方法简便、明确，为国内外所通用。根据公式，可以求出无功补偿容量，以下为我公司未投入智能型无功功率自动补偿装置时相关数据如表一。
表一 未安装无功功率自动补偿装置数据
通过对2014年7、8、9三个月的数据计算如表一按照最大值进行计算，按照cosφ1=0.942、cosφ2=0.98进行补偿。
Q¬c =P（tgφ1－tgφ2） （1）
=374400/24×（0.356－0.203）
=2386.8kvar
按照三个月平均值计算，按照cosφ1=0.939、cosφ2=0.98进行补偿。
Q¬c =P（tgφ1－tgφ2） （2）
=334549.892/24×（0.366－0.203）
=2272.15kvar
根据计算得出，要想维持功率因数为0.98至少需要增加无功补偿容量2273Kvar；考虑到以后负荷增容，选择补偿容量为4600Kvar.
4.无功功率自动补偿装置应用与特点
GDWT-4600-6/4.5高压智能无功自动补偿装置是一个智能化的电子设备。对同容量电容，可按无功容量大小进行投切，按动作次数的多少选取电容实行均恒投切。对不同容量电容，可按无功量大小自动选择匹配电容的投入和切除，并能兼顾动作次数，不会出现投切震荡。针对此套无功补偿装置良好选择性特点，将所需补偿量4600Kvar分成四组，一组无功功率2000kvar、二组无功功率1000kvar、三组无功功率1000kvar、四组无功功率600kvar，进行分段补偿。既当线路功率因数降低时，通过微机检测装置在线监测系统的信号，自动调整所需的容量，当需要补偿量不大于1500kvar时，系统会将3、4两组电容器投入，大于1500kvar且小于2000kvar时，投入1组。以获得最佳的功率因数。
5.无功功率自动补偿装置应用后效果
表二 安装无功功率自动补偿装置数据
通过对2014年9、10、11三个月的数据进行分析计算，采用无功功率自动补偿装置后，线路功率因数由原来0.9提高为0.97，使变压器有功功率容量增加9%，同时减少了线路损耗，改善了供电质量。取得了较好的效益。
6.结束语
这套高压智能型无功功率自动补偿装置运行以来，性能稳定，维护方便，有力的保证了我公司的供电质量，减少了损耗，创造了良好的效益。
论文作者:杨斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/3
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