电网无功补偿的原则

答：由于特高压输电线路电压等级高，其无功功率的一个显著特点就是线路电容产生的无功功 率很大，对于100公里的特高压线路，在额定电压为1000千伏以及最高运行电压为1100千伏的条件下，发出的无功功率可以达到40万千乏～50 万千乏，约为500千伏线路的5倍。同时，在特高压电网不同的发展时期，特高压输电线路传输的功率有较大分别，因此无功功率的变化也很 不一样。特高压电网在建设初期,主要是实现点对点的电能输送，受系统阻抗特性及稳定极限的限制，输送功率将小于线路的自然功率，线路 发出的容性无功功率过剩；随着特高压电网的进一步建设，特高压电网将实现各区域电网的互联，电网的输送功率将有很大提高，而且为了 充分利用各区域电网的发电资源，实现水火电互济和更大范围内的资源优化配置，特高压电网的输送功率将随时变化，因而输电线路的无功 功率也将频繁变化。

答：在交流特高压输电线路输送功率较小时，并联电容产生的无功功率大于串联电抗消耗的无功功率，电网无功 过剩较大，电压上升，危及设备和系统的安全；在线路末端三相开断或故障后非全相开断时，线路上将产生工频过电压，同样危及设备和系 统的安全。为了保持输电线路的无功平衡，特别是为了限制轻载负荷引起的电压升高和线路开断时引起的工频过电压，通常需要在线路送端 和受端或其中一端装设固定高压并联电抗器来进行无功补偿。高压并联电抗器可以在线路带轻载负荷的情况下吸收线路并联电容发出的无功 功率，减少过剩的无功功率，限制工频过电压。但是加装固定高压并联电抗器后，在输电线路带重载负荷的情况下，线路电抗需要吸收的无 功功率将大于电容发出的无功功率，线路还需要从送端、受端吸收大量的无功功率。为保证正常的功率输送，通常还采用低压无功补偿设备 。低压无功补偿设备一般安装在特高压变压器低压侧绕组，分为容性补偿设备和感性无功补偿设备，根据线路传输功率的变化分组投切。

答：为限制工频过电压，特高 压输电线路上安装了大容量的固定高抗，会产生一些负面影响：轻载负荷运行情况下线路的电压偏高或重载负荷运行情况下线路电压偏低。 在变压器的低压侧安装低压无功补偿装置，一方面增加了无功补偿的投资，另一方面，由于受变压器低压侧绕组容量的限制，低压无功补偿 可能不完全满足要求。特高压输电线路的无功补偿仅依靠固定高压并联电抗器加低压无功补偿设备的模式不够灵活方便。如果用可控电抗补 偿代替固定电抗补偿，则能兼顾工频过电压限制和无功功率的调节。可控电抗的调节方式是：线路输送功率小时，电抗补偿容量处于最大值 ，限制线路电压的升高；随着线路输送功率的增加平滑或分级减少电抗的补偿容量，使线路串联电抗吸收的无功主要由并联电容产生的无功 功率来平衡；当三相跳闸甩负荷时，快速反应增大电抗补偿容量来限制工频过电压。前苏联曾在500千伏和750千伏系统采用带火花间隙投入 的并联电抗器，在线路重载时，用断路器退出并联电抗器，维持线路电压；当线路甩负荷出现的工频过电压超过火花间隙放电电压时，火花 间隙击穿，快速投入并联电抗器以限制过电压。带火花间隙投入并联电抗器方式比较复杂，而且火花间隙的放电电压的分散性较大，可靠性 不高。俄罗斯和印度研制并采用了可控高压电抗器，其类型包括磁饱和式可控电抗器（MCSR）（又称磁阀式可控电抗器）和变压器式可控电 抗器（TCSR）两种。至今，俄罗斯有500千伏磁饱和式可控电抗器在试运行，在印度有400千伏变压器式可控电抗器（根据俄罗斯技术制造） 投入运行。在国内的可控电抗研究方面，国内厂家已与国内外有经验的大学和研究所合作，在研制500千伏可控电抗器的同时研制1000千伏特 高压可控电抗器，计划通过500千伏样机的挂网试运行，积累经验，争取可控高抗早日在特高压工程中应用。

电网无功补偿的原则

一、损耗分析

调节负载的平衡性。当正常运行中出现三相不对称运行时，会出现负序、零序分量，将产生附加损耗， 使整流器波纹系数增加，引起变压器饱和等，经补偿设备就可使不平衡负载变成平衡负载。

由于有源电力滤波器的价钱高，为降低补偿安装的投资，主要方法就是降低有源电力滤波器的容量。目前的主要 思路是将有源电力滤波器和无源滤波器混合运用，用无源滤波器滤除谐波源中主要的谐波电流，用有源电力滤波器来进步总体的补偿效果， 这就是混合型有源电力滤波器。有源电力滤波器自身除能补偿谐波外，经过在控制电路上加以改造还能够补偿基波无功、电压闪变以及电压 的不均衡等功用。

金属铠装抽出式开关设备，系 3～10千伏三相交流50Hz单母线及单母线分段系统的成套配电安装。主要用于发电 厂、中小型发电机送电、工矿企事业配电以及电业系统的二次变电所的受电、送电及大型高压电动机起动等。实行控制维护、监测之用。具 有避免带负荷推拉断路器手车、避免误分和断路器、避免接地开关处在闭合位置时关合断路器、避免误入带电隔室、避免在带电时误合接地 开关的联锁功用，既可配用VS1真空断路器，又可配用ABB公司的VD4真空断路器。

高压配电系统：现代高层建筑 均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。母线分段数目，与电源进线回路数相适应。只有 当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。

低 压配电系统各级开关均采用自动空气开关（断路器），设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定，应注 意选择性配合，防止越级跳闸。

低压无功补偿装置具备GPRS通信功能，可将补偿结果反馈给配电管理系统，计算无功功率经济效益，并可接受系统控制。 控制器同时具有配电监测的功能，可通过GPRS通信模块将配电信息上传到主站端。

电网无功补偿的原则

电力电容器包括移相电容器、电热电容器、均压电容器、藕合电容 器、脉冲电容器等。移相电容器主要用于补偿无功功率，以提高系统的功率因数；电热电容器主要用于提高中频电力系统的功率因数；均压 电容器一般并联在断路器的断口上作均压用；藕合电容器主要用于电力送电线路的通信、测量、控制、保护；脉冲电容器主要用于脉冲电路 及直流高压整流滤波。

局部补偿适用于谐波源集中在某一条或几条馈出支路的配电系统，比如医院的精密仪器、UPS电源等，虽 然单台设备的电流小，谐波含量低，但为防止其他设备产生的谐波对其干扰，采用局部谐波补偿。