电网的无功功率补偿原则与装置

有关电网的无功补偿的原则，电网的无功补偿装置，包括同步调相机、并联电容器和静止补偿器等三种，无功补偿的四种方式，以及无功补偿容量的确定及配置。

一、无功补偿的原则

无功补偿的总原则：全面规划，合理布局，分散补偿，就地平衡。无功补偿方式制定时，应全面分析本系统的无功电力需求量，综合比较无功补偿的经济效益与投资费用，以确定最优的补偿容量与最优的补偿方式。

我国在《电力系统电压和无功电力技术导则》中规定，无功补偿与电压调节应按以下原则进行：

1、总体平衡与局部平衡相结合，既要满足全网的总无功平衡，又要满足分支线的无功平衡；

2、电力补偿与用户补偿相结合，供电部门在电源点进行补偿与用户自身用电设备进行补偿，两者实现理想配合；

3、分散补偿与集中补偿相结合，以分散补偿为主；

4、降损与调压相结合，以降损为主。

二、无功补偿装置

从目前国内外无功补偿装置的应用情况看，无功补偿装置主要有同步调相机、并联电容器和静止补偿器等三种。

1、同步调相机

同步调相机相当于空载运行的同步电动机。在过励磁运行时，它向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用，能提高系统电压；在欠励磁运行时，它从系统吸取感性无功功率而起无功负荷作用，可降低系统电压。由于实际运行的需要和对稳定性的要求，欠励磁最大容量只有过励磁容量的（50%～65%。

装有自动励磁调节装置的同步调相机，能根据装设地点电压的数值平滑改变输出（或吸取）的无功功率，进行电压调节。特别是有强行励磁装置时，在系统故障情况下，还能调整系统的电压，有利于提高系统的稳定性。但是同步调相机是旋转机械，运行维护比较复杂。它的有功功率损耗较大，在满负荷时约为额定容量的（1.5%～5%，容量越小，百分值越大。小容量的调相机每千伏安容量的投资费用也较大。

故同步调相机宜大容量集中使用，容量小于5 MVA的一般不装设。

在我国，同步调相机常安装在枢纽变电所，以便平滑调节电压和提高系统稳定性。

2、静止电容器

静止电容器的结构比较简单，装设容量可大可小，而且既可集中使用，又可分散装设来就地供应无功功率，以降低网络的电能损耗。静止电容器的优点是经济、灵活、损耗低、安装维护方便。为了在运行中调节电容器的功率，可将电容器连接成若干组，根据负荷的变化，分组投入或切除，可控硅投切型电容器补偿装置就可以实现补偿功率的调节。

3、静止补偿器

静止补偿器是近年来发展起来的一种动态无功功率补偿装置。它是将电力电容器与电抗器并联起来使用，电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，两者结合起来，再配以适当的调节装置，就成为能够平滑地改变输出（或吸收）无功功率的静止补偿器。

静止补偿器有四种不同类型，即可控饱和电抗器型，自饱和电抗器型，可控硅控制电抗器型，以及可控硅控制电抗器和可控硅投切电容器组合型静止补偿器。

电压变化时，静止补偿器能快速地、平滑地调节无功功率，以满足动态无功补偿的需要。

与同步调相机比较，运行维护简单，功率损耗较小，能作到分相补偿以适应不平衡的负荷变化，对于冲击负荷也有较强的适应性，在我国电力系统中它将得到日益广泛的应用。

四、无功补偿方式

无功补偿就其补偿方式来说分为高压补偿和低压补偿。高压补偿通常是在变电所高压侧进行，仅能补偿补偿点前端的无功功率，对补偿点后的线路和负载的无功功率起不到补偿作用；低压补偿可直接补偿配电线路和负载的无功功率，补偿效果较为理想。

1、高压补偿