我国电网无功补偿装置装设情况及分析
福建省东方电工研究所（福州　350003）　刘乾业　　　　据统计，截止1999年底，全国电网总装机容量为298．77GW。共安装容性补偿装置156．59Gvar。其中：调相机3．08Gvar，用户自备并联电容器78．95Gvar，电力企业安装的并联电容器74．55Gvar。安装并联电抗器20．73Gvar，作为调节电网无功潮流的感性补偿装置。容性补偿率（容性补偿装置总无功容量／装机总容量）为52．4％。电力企业安装的电容器占并联电容器总容量的48．57％，用户自备的电容器占并联电容器总容量的51．43％。调相机容量仅占容性补偿装置总容量1．97％；并联电容器容量占容性补偿装置总量的98．03％，为调相机容量的49．78倍。感性补偿装置总容量为容性补偿装置总容量的13．24％。感性补偿率（电抗器总容量／装机总容量）为6．94％。
　　各大区电网无功补偿装置的配置情况如表1所示。
1　省（市）电网的补偿率　　由于补偿装置主要按照负载的潮流进行装设，因此各省（市）电网的补偿率根据电源点的配置和负载的需求有很大差异，大致可以分为以下四种类型：
了（1）主要由外地电网供电的省（市）电网，如北京电网装机容量为4．92GW，而容性补偿总容量5．73Gvar，补偿率高达116．60％。
　　（2）装机容量较多，但仍需由外地电网输入部分电量的省（市）电网，补偿率约为60～70％左右（见表2）。
　　
　　（3）生产的电力以供给本地电网为主，但有部分功率交换的省（市）电网，补偿率约为40％左右（见表3）。
　　（4）生产的电力大部分输出的省电网，补偿率为10～25％左右（见表4）。
2　感性补偿装置的比例呈增加趋势　　主要原因有二，①500kV超高压电网的发展，需在变电站进线侧安装500kV并联电抗器用以吸收超高压线路的容性充电功率，有利于限制系统中工频电压的升高和操作过电压，有利于降低超高压系统的绝缘水平。为了向电网提供可调节的感性无功，向电网吸收多余的容性无功，还要在超高压变电站的电容器母线上安装并联电抗器，其电压等级多为35kV或66kV。②城市电网改造后，大中城市110kV及以下配电网电缆化的比例增加，容性充电功率亦相应增加，需增装一定数量的电抗器，以调节无功功率。
　　装设超高压并联电抗器的补偿率一般为超高压线路充电功率的40～80％，我国330kV刘天关线路为38％；500kV平武线为60％。装设超高压并联电抗器的优点还包括以下几方面：①改善沿线的电压分布，增加了系统的稳定性和送电能力；②改善轻载线路的无功潮流，有利于降低有功损耗；③降低系统稳态电压便于系统并网；④有利于消除由于同步电机带空载长线路出现的自励磁谐波效应；⑤加速潜供电弧的熄灭，便于装设单相快速重合闸。
　　我国一些500kV变电站中的35kV母线上安装的35kV，4500kvar电抗器，选用F级绝缘的单相电抗器。
　　我国西北地区的330kV电网为国内最早出现的超高压电网，安装并联电抗器的容量相对较大，其感性补偿装置的容量与容性补偿装置容量之比为0．42，远高于其他地区电网。3　电力企业安装的并联电容器比例逐年有所增加
　　1998年底全国共安装并联电容器133．32Mvar，其中电力企业安装电容器63．97Mvar，占47．99％，用户自备的电容器69．34Mvar，占52．01％。至1999年底，电力企业安装的电容器比例已占48．57％，上升了0．58个百分点，用户自备的电容器比例则降至51．43％。4　调相机的容量所占容性补偿容量的比例日益减少　　据1975年统计，我国东北、华北、华东三大电网中调相机与并联电容器容量之比分别为：1：3、1：4和1：7左右。但近20余年的实践，到1999年底全国电网调相机与并联电容器容量之比已达1：25．6左右。并联电容器补偿的最大优点是功率损耗小，全膜介质的高压电容器的损耗率已降至0．05％以下，而调相机的有功损耗满载时占额定功率的1．8～5．5％，50％额定负载时占2．9～9％，25％额定负载时高达5～15％。调相机的主要优点是：①输出的无功功率可根据电网的需求进行调节；②能提高超高压线路的送电功率和运行稳定性；③在电网故障情况下能提高电网电压。而并联电容器的优点是：①无旋转部分维护简易；②安装简单；③投资小；④可自动投切；⑤有功损耗小。