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　　摘要：以110 kV變電站為研究對象，分析了無功補償配置的原則及安裝、布置、電器選擇等，希望為適應新形勢下電網企業開展的無功補償工作提供參考。

　　0 引言

　　無功功率是交流同步電網中最重要的因素之一，它與電網的供電能力、電能質量、網絡損耗、安全穩定運行水平等密切相關。實際上電網中多數元件及多數用戶都需消耗無功功率，而這部分所需消耗的無功功率只能通過網絡途徑獲得，但無功功率傳輸又有很多限制條件，這就引出了無功平衡與無功補償的問題。

　　1 110 kV電壓等級的變電站的無功補償概述

　　110 kv變電站的容性無功補償裝置一方面應根據主變壓器容量來確定，另一方面應堅持以補償變壓器無功損耗為主，兼顧負荷側的無功補償為原則。如當主變壓器的容量>40 MVA時，容性無功補償裝置的數量要大于2組。對于無功補償裝置的容量的選擇一般以20%左右的主變壓器容量為依據，綜合考慮最小負荷時，變電站的無功補償需要。

　　2 110 kV變電站無功補償研究

　　2.1 無功補償的總原則

　　無功補償額定電壓應與其接入的各種運行方式下的運行電壓相配合，對于實現變電站的就地平衡、減少輸電線路路徑的網損具有重要意義。總的來說，無功補償的總原則應堅持：合理選擇變電站無功補償裝置的型式;合理選擇補償、控制保護方式;盡量做到運行安全、檢修方面等。這就要求在實際安裝中要根據安裝地點的實際環境、變電站運行工況來決定，并結合施工經驗進行科學施工[1]。

　　2.2 變電站內無功補償裝置的選擇原則

　　a) 無功補償裝置應優先考慮采用投資省、損耗小、可分組投切的并聯電容器和并聯電抗器;

　　b) 為滿足系統穩定和電能質量要求而需裝設靜止無功補償器或靜止無功發生器時，應通過技術經濟及環境因素等綜合比較確定。靜止無功補償器和靜止無功發生器能快速調節無功出力，適合于抑制快速變化的負荷所產生的電壓波動和閃變，改善系統電壓質量和提高電力系統在小干擾和大干擾下的穩定性，但由于裝置造價高、損耗大等原因，當需采用靜止無功補償器或靜止無功發生器時應作技術經濟論證;

　　b) 靜止無功補償器和靜止無功發生器的選型應通過技術經濟比較和控制補償目標來確定，對于常規無功缺額，宜采用分組投切并聯電容器和電抗器，在輸電系統，對于系統電壓穩定和抑制系統振蕩的要求，宜采用響應速度快的SVC(靜止無功補償器)或STATCOM(靜止無功發生器)裝置。考慮到經濟因素，推薦采用混合式安裝，以系統電壓波動范圍確定SVC或STATCOM中動態補償容量。在配電和用電系統，側重電能質量要求，宜采用動態SVC或STATCOM裝置，其中SVC的響應時間在2個～3個周波，由于產生諧波較大，需配置濾波器;而STATCOM的響應時間在1個～2個周波，不產生諧波，占地面積較小，成本較高，可根據具體補償要求確定[2]。

　　由于STATCOM具有快速的無功電流控制和與母線電壓無關的電流輸出特性，在輸電系統，等容量的STATCOM要比SVC更有效地減少既有系統的問題，更好地加強系統的穩態和動態特性，因此含有SVC和STATCOM的綜合式靜止無功補償裝置可作為一種成本和性能折中的方案;在配電系統STATCOM比SVC在抑制閃變的效果上更加明顯，具有更好的電壓穩定效果，能更好地節約電弧爐等負荷的運行成本，因此在實際工程中應從投資和收益等角度綜合分析。

　　2.3 裝設位置

　　變電站內用于補償輸電線路充電功率的并聯電抗器一般裝在主變壓器低壓側，需要時也可裝在高壓側。并聯電抗器裝設在高壓側投資較大，且不能像裝設在變壓器低壓側那樣很方便地隨負荷變化頻繁投切。難以控制低壓側電壓，因此電抗器宜首先考慮裝設在主變壓器低壓側。但當需補償容量較大，裝在低壓側影響到向負荷供電時，也可裝在高壓側。