轨道交通供电系统功率因数分析及补偿方案研究(3)

102

3．1

负荷有功、无功计算Pf=ScosφQf=Ssinφ3．2

变压器无功损耗计算变压器空载无功功率：Qb0=变压器负载无功功率：Qbs=

铁道工程学报2012年4月

并通过分组投切电容器将0．4kV侧补偿装置的容量，

负荷功率因数补偿到0．9以上。同时为补偿在夜间停在主变电所内运期间以及运营初期大量的容性无功，

设置电抗器，通过电抗器抵消无功电容，但该电抗器的

0e2

）－P20

100

2

P+Q

Xb

U2e

2

（

发热量比较大，且解决无功电容的效果不理想。因此，该方案并未真正解决无功补偿与运营低谷时段过补偿的矛盾问题。4．2

主所设SVG方案

该方案在主变电所内设置SVG装置（动态无功补该装置既可以发出无功，又可以吸收无功，偿装置），

可实现感性、容性无功双向的平滑调节，以保持主变电所及电力系统考核点处实时稳定的高功率因数。

SVG动态无功补偿装置以三相大功率电压逆变器为核心，其输出电压通过变压器或连接电抗器接入与系统侧电压保持同频、同相，通过调节其输出系统，

电压幅值与系统电压幅值的关系来确定输出功率的性当其幅值大于系统侧电压幅值时输出容性质与容量，

无功

，小于时输出感性无功，以实现动态无功补偿的目的

。其原理如图4所示。三种运行模式概况如表1所示。

变压器无功损耗：Qb=Qb0+Qbs

——变压器空载电流百分值；式中I0%—

Se———变压器额定容量（kVA）；P0———变压器空载有功损耗（kW）；Ue———变压器额定电压（kV）；Xb———变压器感抗。

3．3

电缆充电无功及损耗的有功、无功计算

2

电缆充电无功功率：QCD=2πfC0ULP2+Q2

RX电缆损耗的有功功率：PY=

U2e电缆损耗的无功功率：QX=3．4

P+Q

XX

U2e

2

2

综合功率因数计算

综合有功电量：P∑=（Pf+PX）·t

综合无功电量：Q∑=（Qf+Qb+Qx+QCD）·t

P∑

综合功率因数：cosφ=∑+Q∑4无功补偿方案研究

通过对供电系统无功补偿现状分析，并对整个系

统综合功率因数进行分析计算，提出以下几种无功补偿方案进行研究。

4．10．4kV侧设可分组投切的电容补偿装置+主变电所设电抗器方案

该方案以高峰时段动力照明负荷来计算配置电容

图4

SVG工作原理示意图