低壓配電的無功補償容量確定和負荷計算
2023年01月08日 15:11:58
來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進入該公司展臺
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為便于大家深入了解低壓無功功率補償裝置，本文對低壓配電中APF及SVG的合理分配和補償容量的確定做深入介紹。
低壓配電中APF及SVG的合理分配
APF是有源濾波器，SVG是無功發生器，前者容量單位用A表示，后者用kvar表示，前者主要功能是濾波，后者主要功能是無功補償，SVG當然也可分出一部分容量用于濾波，APF同樣也可分出一部分容量用于無功補償，但這樣做，性價比都太低，方案不合理。
SVG裝置可以實現無級連貫調節輸出無功，可以輸出無功，也可以吸收無功，就是說可以補償容性無功，也可補償感性無功(除輸電線路外，末端用戶基本上不要補償感性無功)。
APF有源濾波器，可以與固定補償電容器組合成一套裝置，置于同一殼體內，APF負責濾波，電容器負責無功補償。有人對此不予認可，認為電容器與系統發生諧振，容易損壞APF裝置，但從筆者的運行經驗來看，尚未發生這樣的事故。
APF裝置一般容量為100A-150A，低壓配電補償用SVG容量一般為30-100kvar，但對于太陽能或風能電站，額定電壓為35kV的一套SVG容量可以達到70Mvar。
低壓配電系統之所以SVG容量不必太太，主要用它對無功補償進行微調用，主要補償還是由電容器擔當，全靠SVG進行無功補償，經濟上是不合算的。
補償容量的確定
按當地的要求，用戶的功率因數要不小于0.95，按照統計經驗數據，要達到此要求，補償總容量的kvar數，按照經驗數據，對于民用建筑，大約為變壓器的kVA數的30%，對于工業項目，大約為變壓器容量kVA數的1/3。例如容量1000kVA的變壓器，補償總容量大約為300kvar至330kvar。
筆者遇到有個企業，單臺變壓器安裝容量2500kVA，固定電容器補償總共800kvar，SVG補償200kvar，總計為1000kvar，這樣配置還算是合理的。不能夠用APF作為無功補償，因為性價比太低(一般情況下，變壓器低壓補償至功率因數0.95，補償容量為變壓器容量的1/3左右，2500kVA的變壓器，補償總容量大約2500/3=833kvar)，上述項目補償總容量1000kvar，,是否補償過頭了呢，這要具體分析，電容器補償容量800kvar,只是容量，電容器并聯電抗器后，實際補償容量一般大大減少了。
要求得實際向系統補償容量，必須進行負荷計算。
例如在上述例子中，選擇單臺容量為50kvar電容器，電容器額定電壓為480V，串聯電抗率7%的電抗器，接入400V系統中，能夠向系統實際補償多少呢？由于串聯電抗率7%的電抗器，接入400系統中，電容器端電壓為：Uc=400/(1-7%)=430V
電容器額定電壓為480V，而實際承受電壓為430V，電容器輸出容量與電壓的平方成正比，額定容量為50kvar的電容器輸出容量為：50×(430/480)^2=40.12kvar
電容器是電抗性負載，其電抗率為7%，要吸收7%電容器發出的無功功率，這樣電容器向系統補償的無功功率為：40.12×(1-7%)=37.32kvar
只相當容量的37.32/50×99%=74.64%。
在上述例子中，2500kVA變壓器補償電容器容量為800kvar加SVG補償200kvar，采用額定電壓480V,單臺容量50kvar電容器，串聯7%的電抗器，則電容器實際補償：800×76.64%=597.12kvar，總共補償：597.12+200=797.12kvar，選擇額定電壓480V，額定容量50kvar，共12臺電容器，電容器總容量為：50×12=600kvar，加上SVG補償200kvar，實際總共補償：00+200=800kvar。
相當變壓器2500kVA容量的32%。
下一篇文章聊聊的選擇，敬請關注。
作者：湯繼東
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