无功补偿常用计算方法

对需要补偿的负载，补偿前后的电压、负载从电网取用的电流矢量关系图如图所示：

12I1aI2aUI2rI2I1r

图 电流矢量图

I1

补偿前功率因数cos1,补偿后功率因数cos2，补偿前后的平均有功功率为

P，则需要补偿的无功功率容量

Q补偿P(tan1tan2) （）

由于负载功率因数的增加，会使电网给负载供电的线路上的损耗下降， 线损的下降率

3(P线损%I1a2I)R3(2a)2Rcos1cos2100%

I3(1a)2Rcos1cos12)100% （） 1(cos2式中R为负载侧等值系统阻抗的电阻值。 （2）按母线运行电压的提高计算 ①高压侧无功补偿

无功补偿装置直接在高压侧母线补偿，系统等值示意图如图所示：

USR+jXUP+jQjQ补偿

图 系统等值示意图

图中，US、U分别是系统电压和负载侧电压；RjX是系统等值阻抗（不含主变压器高低压绕组阻抗）；PjQ是负载功率，jQ补偿是高压侧无功补偿容量；U1、U2分别是补偿装置投入前后的母线电压。

无功补偿装置投入前后，系统电压、母线电压的量值存在如下关系：

无功补偿装置投入前 USU1PRQX U1无功补偿装置投入后USU2所以

PR(QQ补偿)XU2

U2U1所以母线高压侧无功补偿容量

Q补偿②主变压器低压侧无功补偿

Q补偿XU2 （）

U2(U2U1) （） X无功补偿装置在主变压器的低压侧进行无功补偿，系统等值示意图如图所示：

USR+jXU1U2P+jQjQ补偿

图 系统等值示意图

图中，RjX是包含主变压器高低压绕组总阻抗的系统等值阻抗；U1、U2均对应补偿装置投运前后低压侧母线电压u1、u2归算至高压侧的值。可得如下关系：

Q补偿U2Ku2K2u2U(U2U1)(Ku2U1)(u21) （） XXXK式中K为主变压器变比。 （3） 按配电变压器的容量计算

配电变压器低压侧安装电容器时，应保证波谷负荷时不向低压配电网倒送无功功率，以取得最大的节能效果，根据电变压器容量计算无功功率补偿容量

QC(I0%2UK%)SN102 kvar （）

式中I0%为变压器的空载电流百分数；

SN为变压器额定容量；

UK%为变压器短路电压百分数；

为变压器的负荷率（=S/SN，S为负载平均功率，kVA） （4）单台异步电动机随机补偿无功补偿容量计算

单台异步电动机装有随机无功补偿装置时，若电动机突然与电源断开，电容器将对电动机放电而产生自励磁现象。如果补偿容量过大，可能因电动机惯性转动而产生过电压损坏电动机。为防止这种情况的发生，不宜使电容器补偿容量过大，应以电容器组在此时的放电电流不大于电动机空载电流为限，即

QC3UNI0103 kvar （） 式中UN为供电系统额定线电压，kV；

I0为电动机额定空载电流，A