3 接入电网基本要求

    并联电容器是容性无功的主要电源。无功电源的安排，应在电力系统有功规划的基础上，同时进行无功规划。原则上应使无功就地分区分层基本平衡，按地区补偿无功负荷，就地补偿降压变压器的无功损耗，并应能随负荷(或电压)变化进行调整，避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率，以减少由于无功功率的传送而引起的电网有功损耗，达到降损节能。

3.0.2  本条是确定并联电容器装置总容量的原则规定。

    每个变电站原则上均应配置一定补偿容量的感性无功和容性无功，本规范针对的是容性无功补偿。变电站配置无功补偿容量应根据无功规划，进行调相调压计算来确定。计算原则按照现行行业标准《电力系统电压和无功电力技术导则》SD 325规定，在《全国供用电规则》中还规定了负荷的功率因数，由高压供电的工业用户和装有带负荷调整电压装置的高压工业用户，功率因数应为0.90以上。

    据调查，在变电站中，并联电容器安装容量占主变容量的比例，由于各地电网情况和无功补偿容量的差异而略有不同，一般不少于10％，不大于30％。因此，如果没有调相调压计算依据，并联电容器的装设容量，也可大致按主变压器容量的10％～30％来估算。无功缺额多的地区取高值，缺额少则取小值。在新制订的企业标准《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》中，对各级电压变电站的估算值做了细化规定：500kV为15％～20％；220kV为10％～30％；35kV～110kV为10％～25％；公用配电网为20％～40％。或者按变压器最大负荷时，高压侧功率因数不低于0.95进行补偿，同时，强调电力用户的无功补偿装置，应有防止向系统反送无功功率的措施。在国家电网公司的企业标准中，对功率因数值进一步要求为：在35kV～220kV变电站中，在主变最大负荷时一次侧功率因数不应低于0.95，在低谷负荷时功率因数不应高于0.95。但近年来，我国电网系统规模增速较快，根据南方电网公司无功调研结论，500kV电压等级变电站在重负荷情况下，按变压器容量的20％配置无功，已经不够，建议增加到30％。基于此，在规程中，依然推荐根据安装点无功规划计算确定。若按主变压器容量选择时，建议按主变容量的10％～30％选择。

3.0.3  变电站中装设的并联电容器总容量确定以后，通常将电容器分成若干组再进行安装，分组原则主要是根据电压波动、负荷变化、电网背景谐波含量，以及设备技术条件等因素来确定。实际上，目前电力行业标准《35kV～220kV变电站无功补偿装置设计技术规定》DL/T 5242、《330kV～750kV变电站无功补偿装置设计技术规定》DL/T 5014中均有条文规定要求电容器分组投切时电压波动不宜超过母线额定电压的2.5％，而《电力系统设计手册》中则没有针对具体电压等级，而是要求所有电压等级电容器分组投切时波动不超过母线额定电压的2.5％。事实上，设计单位在实际操作时，在电网系统不是特别弱的情况下，也均按2.5％波动要求设计分组容量，但是对于极端弱系统的情况，在运行可以接受的情况下，为避免分组过多，投资大幅度增加，也会突破这个原则。

    各分组电容器投切时，不能发生谐振，同时也要防止谐波的严重放大。因为，谐振是谐波严重放大的极端状态，谐振将导致电容器组产生严重过载，引起电容器产生异常声响和振动，外壳膨胀变形，甚至产生外壳爆裂而损坏。为了躲开谐振点，电容器组设计之前，应测量或分析系统主要谐波含量，根据设计确定的电抗率配置，按本条规定的谐振容量计算公式3.0.3计算，在设计分组容量时，避开谐振容量；电容器组在各种容量组合投切时，均应能躲开谐振点。加大分组容量，减少组数是躲开谐振点的措施之一。同时，要考虑运行时容量调节的灵活性，以便达到较高的投运率，使电容器发挥最大的效益。另外，正式投产前，应进行投切试验，测量系统谐波分量变化，如有过分的谐波放大或谐振现象产生，应采取对策消除。

    分组电容器在不同组合下投切，变压器各侧母线的任何一次谐波电压含量，均不应超过现行国家标准《电能质量  公用电网谐波》GB/T 14549的规定，标准中规定的谐波电压限值详见表1。

表1  公用电网谐波电压限值(相电压)

3.0.4  并联电容器装置装设在主变压器的主要负荷侧，可以获得显著的无功补偿效果：降低变压器损耗，提高母线电压。一般500kV变电站的主要负荷侧在220kV侧；220kV变电站的主要负荷侧在110kV侧，东北地区则在66kV侧。由于220kV、110kV设备较贵，到目前为止，还没在220kV、110kV电压等级上装设并联电容器组的工程实例，一般是在变电站的三绕组变压器的低压侧装设电容器。

    需要说明，对于110kV变电站，其主要负荷侧通常在35kV侧，如果把电容器仍然装设在10kV侧，则在技术上是不合理的。当变电站的主要负荷侧在66kV及以下时，因为有成熟的系列设备可以配套，为了提高经济效益，应执行本条规定，将无功补偿的电容器组装设于主要负荷侧。

3.0.5  本条规定的目的是为了提高补偿效果，降低损耗，防止用户的无功补偿电容器向电网倒送无功。考虑到有的用户执行本条规定有困难，本次修订时不再强调严格执行本条规定，而是允许稍有选择，在条件许可时应首先执行本条规定。

3.0.6  本条为低压无功补偿的原则规定，执行这条规定有利于降低线路损耗，获得显著的技术经济效益。用户无功补偿应尽量分散靠近用电设备，用户的集中补偿装置也要尽量靠近负荷中心，以使无功流动距离最短，减少线路损耗。为了满足电网对无功补偿的要求，强调用户无功补偿的功率因数应达到要求，应符合《全国供用电规则》的规定。为了电网的安全经济运行，本条规定特别强调电力用户不得向电网倒送无功。