無功補償對配電變壓器經濟運行的影響

楊君+趙亞鑫

摘 要：無功補償對于增強變壓器運行的可靠性，提高電能質量，降低運行損耗都有顯著效果。本文通過分析配電變壓器運行過程中無功補償變化所產生的影響，比較不同方案并對無功補償的影響，以及帶來的經濟效益。

關鍵詞：無功補償 配電變壓器 經濟運行

中圖分類號：TM714.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（b）-0182-02

變壓器在電力系統中起到變換電壓與輸送功率的重要作用，雖然單臺變壓器的功率損耗較小，但由于其數量龐大大，統計顯示，其損耗占全國電網總發電量的2.8%。科學的無功補償方式可以提高負荷側的功率因數，實現降低功率損耗的目標。

1 無功補償對變壓器運行的影響

電容器在無功補償過程中，輸出無功功率，所以變壓器輸出的無功功率相應減少，總負荷S下降，形成了新負荷曲線Snew。無功補償不僅使負荷曲線發生變化，也會對變壓器的有功損耗特性產生影響，變壓器的經濟運行區間也隨之發生變化。這時需要通過調整變壓器的投切方式來滿足變壓器經濟運行的需要。

例如兩臺配電變壓器，變壓器1和變壓器2，簡稱變1和變2，其中實際負載為（kVA），臨界負載為S1，S2，兩臺變壓器經濟運行區間如表1。

以表1為例，得出S與Snew的經濟運行的區間劃分示意圖如圖1。S曲線顯示在沒有無功補償影響時的情況，即在時間段內運行方式應該由變2獨立運行變為兩臺變壓器并列運行，Snew曲線顯示在有電容器無功補償時在時段內應該是變2單獨運行。由此可見無功補償對變壓器的功率輸出有明顯的影響，需要對不同負載情況制定不同的投切方式，否則變壓器的經濟運行將難以實現。

因為無功補償引起負荷曲線的變化，需要對新的負荷曲線進行重新擬合，為了使分段擬合更加合理，根據電容器組投切時刻的分段在原有擬合曲線分段的基礎上實現分段擬合。

2 不同投切方案帶來的節電效益

由于無功補償使變壓器實際的負荷曲線發生變化，為了保證變壓器運行的經濟性，其運行中的投切方式也需要做出相應改變，通過對無功補償前后S和Snew兩種投切方案在節電效益方面進行比較，從而確定更有利于變壓器經濟運行的方式保證變壓器運行的經濟性。以圖1中時間段為例，進行節電效益計算。

2.1 投切方案 的節電效益

3 算例分析驗證

例如，有變1、變2兩臺雙繞組變壓器，其參數如表2所示：

已知負荷側有兩組并聯電容器，每組容量為300kVar，其介質損耗正切值tana=0.54%；變壓器運行方式為：兩臺并列運行；無功經濟當量KQ=0.1。對其無功補償前后的投切方案和節電效益進行分析

3.1 臨界點法獲得變壓器的經濟運行區間

3.2 無功補償前投切方案A

根據綜合臨界負荷與負荷曲線S得到變壓器的投切方案A為：在T=12時，切除變1，變2獨立運行；T=28時投入變1，兩臺并列運行。

3.3 計算電容器組經濟運行區間

當變2單獨運行時，電容器臨界無功值為Q=505，當兩臺并列運行時，電容器臨界無功值分別為Q=803Q=1103。所以當變2獨立運行且滿足Q>505時，需投入一組電容器；當兩臺并列運行且滿足8031103時，投入兩組電容器。

3.4 電容器組的投切方案

補償后投切方案Anew為：時T=11時刻切除變1，變2獨立運行；T=30時，投入變1，兩臺并列運行。

A與Anew的區別在時段內；A方案在時，兩臺變壓器并列運行，而Anew方案在此時間段內為變2獨立運行。

4 結語

根據節電效益方程求得時，求得變壓器的節電效益為I1=348.2元，I2=583.7元，由I1

參考文獻

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