无功补偿提高电压

安装并联电容器改善电网电压质量
当集中电力负荷直接从电力线路受电时，典型接线和向量图如图2-4。

图2-4 由电力线路集中供电的接线和向量图

线路电压降 U的简化计算如式（2-5）。
没有无功补偿装置时，线路电压降为 U1：
                                                      （2-5）
式中：P、Q分别为负荷有功和无功功率；R、X分别为线路等值电阻和电抗；U为线路额定电压。
安装无功补偿装置Qc后，线路电压降为 U2
                                                （2-6）
显然 U2< U1，一般情况下，因X>>R，QX>>PR，因此安装无功补偿装置Qc后，引起母线的稳态电压升高为：
U= U1－ U2=                                                 （2-7）
若补偿装置连接处母线三相短路容量为SK，则 ，代入上式得：
U=                                                           （2-8）
或  
式中： U—投入并联电容器装置的电压升高值，KV；
  U—并联电容器装置未投入时的母线电压，KV；
  Qc—并联电容器装置容量，Mvar；
  SK—并联电容器装置连接处母线三相短路容量，MVA。
由上式可见，Qc愈大，SK愈小， U愈大，即升压效果越显著，而与负荷的有功功率，无功功率关系不大。因此越接近线路末端，系统短路容量SK愈小的场合，安装并联电容器装置的效果愈显著。统计资料表明，用电电压升高1%，可平均增产0.5%；电网电压升高1%，可使送变电设备容量增加1.5%，降低线投2%；发电机电压升高1%，可挖掘电源输出1%。
例：某变电站接线如图2-5，求并联电容器装置投入后，提高功率因数和电压的效果。

图2-5 某变电站接线和功率三角形

解：⑴ 提高电压的效果
以10MVA为基准，则系统短路阻抗折算到11KV侧为
   
变压器短路阻抗    uk=0.075
总阻抗为0.02+0.075=0.095   
11KV母线处短路容量  
投入并联电容器装置后的电压升高       KV=209V
⑵ 提高功率因数的效果
因P=5000KW，      
   
投入装置Qc后的功率因数cosj2为
         
       =      
即功率因数由0.75提高到0.901。

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