淺談?shì)斉潆娋W(wǎng)無功補(bǔ)償方案比較和補(bǔ)償工程應(yīng)注意的問題(完整版)實(shí)用資料

淺談?shì)斉潆娋W(wǎng)無功補(bǔ)償方案比較和補(bǔ)償工程應(yīng)注意的問題（完整版）實(shí)用資料(可以直接使用，可編輯完整版實(shí)用資料，歡迎下載）

淺談?shì)斉潆娋W(wǎng)無功補(bǔ)償方案比較和補(bǔ)償工程應(yīng)注意的問題淺談?shì)斉潆娋W(wǎng)無功補(bǔ)償方案比較和補(bǔ)償工程應(yīng)注意的問題（完整版）實(shí)用資料(可以直接使用，可編輯完整版實(shí)用資料，歡迎下載）由于無功補(bǔ)償對(duì)電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要作用，因此無功補(bǔ)償是電力部門和用戶共同關(guān)注的問題。合理選擇無功補(bǔ)償方案和補(bǔ)償容量，能有效提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，保證電網(wǎng)的電壓質(zhì)量，提高發(fā)輸電設(shè)備的利用率，降低有功網(wǎng)損和減少發(fā)電費(fèi)用。我國(guó)配電網(wǎng)的規(guī)模巨大，因此配電網(wǎng)無功補(bǔ)償對(duì)降損節(jié)能，改善電壓質(zhì)量意義重大。本文結(jié)合當(dāng)前人們關(guān)注的電網(wǎng)無功補(bǔ)償問題，重點(diǎn)分析、比較了配電網(wǎng)常用無功補(bǔ)償方案特點(diǎn)，并通過對(duì)無功補(bǔ)償應(yīng)用技術(shù)的分析，提出了配電網(wǎng)無功補(bǔ)償工程應(yīng)注意問題和相關(guān)建議。1、配電網(wǎng)無功補(bǔ)償方案比較配電網(wǎng)無功補(bǔ)償方案有變電站集中補(bǔ)償、配電變低壓補(bǔ)償、配電線路固定補(bǔ)償和用電設(shè)備分散補(bǔ)償。四種方案示意圖見圖1所示。1.1、變電站集中補(bǔ)償變電站集中補(bǔ)償裝置包括并聯(lián)電容器、同步調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器等，主要目的是平衡輸電網(wǎng)的無功功率，改善輸電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高系統(tǒng)終端變電所的母線電壓，補(bǔ)償變電站主變壓器和高壓輸電線路的無功損耗。這些補(bǔ)償裝置一般集中接在變電站10kV母線上，因此具有管理容易、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，但這種補(bǔ)償方案對(duì)10kV配電網(wǎng)的降損不起作用。為實(shí)現(xiàn)變電站的電壓/無功綜合控制，通常采用并聯(lián)電容器組和有載調(diào)壓抽頭協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)。協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)控制算法國(guó)內(nèi)學(xué)者進(jìn)行過大量研究，九區(qū)圖法是一種常用的有效方法。但大量的實(shí)際應(yīng)用表明，投切過于頻繁會(huì)影響電容器開關(guān)和分接頭的使用壽命，增大運(yùn)行維護(hù)工作量，通常在實(shí)際中要限制抽頭調(diào)節(jié)和電容器組操作次數(shù)。采用電力電子開關(guān)控制成本比較高、開關(guān)自身功率損耗也很大，因此變電站高壓電壓/無功控制技術(shù)仍有待進(jìn)一步改善和研究。鑒于變電站無功補(bǔ)償對(duì)提高高壓電網(wǎng)功率因數(shù)，維持變電所母線電壓和平衡系統(tǒng)無功有重要作用，因此應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的增長(zhǎng)安排、設(shè)計(jì)好變電站的無功補(bǔ)償容量，運(yùn)行中在保證電壓合格和無功補(bǔ)償效果最好的情況下，盡可能使電容器組投切開關(guān)的操作次數(shù)為最少。1.2、配電變低壓補(bǔ)償配電變低壓補(bǔ)償是目前應(yīng)用最普遍的補(bǔ)償方法。由于用戶的日負(fù)荷變化大，通常采用微機(jī)控制、跟蹤負(fù)荷波動(dòng)分組投切電容器補(bǔ)償，總補(bǔ)償容量在幾十至幾百千乏不等。目的是提高專用變用戶功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)無功的就地平衡，降低配電網(wǎng)損耗和改善用戶電壓質(zhì)量。配變低壓無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是補(bǔ)償后功率因數(shù)高、降損節(jié)能效果好。但由于配電變壓器的數(shù)量多、安裝地點(diǎn)分散，因此補(bǔ)償工程的投資較大，運(yùn)行維護(hù)工作量大，也因此要求廠家要盡可能降低裝置的成本，提高裝置的可靠性。采用接觸器投切電容器的沖擊電流大，影響電容器和接觸器的使用壽命；用晶閘管投切電容器能解決接觸器投切電容器存在的問題，但明顯缺點(diǎn)是裝置存晶閘管功率損耗，需要安裝風(fēng)扇和散熱器來通風(fēng)與散熱，而散熱器會(huì)增大裝置的體積，風(fēng)扇則影響裝置的可靠性。為解決這些問題，有些廠家開發(fā)、研制了機(jī)電一體開關(guān)無功補(bǔ)償裝置，機(jī)電開關(guān)補(bǔ)償裝置典型接線如圖2所示。裝置采用固定補(bǔ)償與分組補(bǔ)償結(jié)合，以降低裝置的生產(chǎn)成本；裝置能實(shí)現(xiàn)分相補(bǔ)償，以滿足三相不平衡系統(tǒng)的需要。機(jī)電開關(guān)控制使裝置既有晶閘管開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，又具有接觸器無功率損耗的優(yōu)點(diǎn)。幾千臺(tái)裝置的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行、試驗(yàn)表明，機(jī)電開關(guān)補(bǔ)償裝置體積小、可靠性高，能滿足戶外環(huán)境、長(zhǎng)期工作需要。低壓補(bǔ)償裝置安裝地點(diǎn)分散、數(shù)量大，運(yùn)行維護(hù)是補(bǔ)償工程需要重點(diǎn)考慮的問題；另外，配電系統(tǒng)負(fù)荷情況復(fù)雜，系統(tǒng)可能存在諧波、三相不平衡，以及防止出現(xiàn)過補(bǔ)償?shù)葐栴}，這些工程中應(yīng)注意的問題后面詳細(xì)介紹。1.3、配電線路固定補(bǔ)償大量配電變壓器要消耗無功，很多公用變壓器沒有安裝低壓補(bǔ)償裝置，造成的很大無功缺額需要變電站或發(fā)電廠承擔(dān)，大量的無功沿線傳輸使得配電網(wǎng)的網(wǎng)損居高難下，這種情況下可考慮配電線路無功補(bǔ)償。線路補(bǔ)償既通過在線路桿塔上安裝電容器實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償。由于線路補(bǔ)償遠(yuǎn)離變電站，因此存在保護(hù)難配置、控制成本高、維護(hù)工作量大、受安裝環(huán)境限制等問題。因此，線路補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償點(diǎn)不宜過多；控制方式應(yīng)從簡(jiǎn)，一般不采用分組投切控制；補(bǔ)償容量也不宜過大，避免出現(xiàn)過補(bǔ)償現(xiàn)象；保護(hù)也要從簡(jiǎn)，可采用熔斷器和避雷器作為過電流和過電壓保護(hù)。線路補(bǔ)償主要提供線路和公用變壓器需要的無功，工程問題關(guān)鍵是選擇補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)和補(bǔ)償容量，線路補(bǔ)償具有投資小、回收快、便于管理和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，適用于功率因數(shù)低、負(fù)荷重的長(zhǎng)線路。線路補(bǔ)償一般采用固定補(bǔ)償，因此存在適應(yīng)能力差，重載情況下補(bǔ)償度不足等問題。自動(dòng)投切線路補(bǔ)償仍是需研究的課題。1.4、用電設(shè)備隨機(jī)補(bǔ)償在10kV以下電網(wǎng)的無功消耗總量中，變壓器消耗占30％左右，低壓用電設(shè)備消耗占65％以上。由此可見，在低壓用電設(shè)備上實(shí)施無功補(bǔ)償十分必要。從理論計(jì)算和實(shí)踐中證明，低壓設(shè)備無功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效果最佳，綜合性能最強(qiáng)，是值得推廣的一種節(jié)能措施。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是消耗無功最多的低壓用電設(shè)備，故對(duì)于油田抽油機(jī)、礦山提升機(jī)、港口卸船機(jī)等廠礦企業(yè)的較大容量電動(dòng)機(jī)，應(yīng)該實(shí)施就地?zé)o功補(bǔ)償，即隨機(jī)補(bǔ)償。與前三種補(bǔ)償方式相比，隨機(jī)補(bǔ)償更能體現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn)：1）線損率可減少20%；2）改善電壓質(zhì)量，減小電壓損失，進(jìn)而改善用電設(shè)備啟動(dòng)和運(yùn)行條件；3）釋放系統(tǒng)能量，提高線路供電能力。由于隨機(jī)補(bǔ)償?shù)耐顿Y大，確定補(bǔ)償容量需要進(jìn)行計(jì)算，以及管理體制、重視不夠和應(yīng)用不方便等原因，目前隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用情況和效果都不理想。因此，對(duì)隨機(jī)補(bǔ)償需加強(qiáng)宣傳力度，增強(qiáng)節(jié)能意識(shí)，同時(shí)應(yīng)針對(duì)不同用電設(shè)備的特點(diǎn)和需要，開發(fā)研制體積小、造價(jià)低、易安裝、免維護(hù)的智能型用電設(shè)備無功補(bǔ)償裝置。根據(jù)以上常用無功補(bǔ)償方案的分析、討論，可歸納、整理出四種補(bǔ)償方案的特點(diǎn)和基本性能如表1所示。簡(jiǎn)介：無功補(bǔ)償對(duì)電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要作用。配電網(wǎng)規(guī)模巨大，負(fù)荷情況復(fù)雜，使用環(huán)境條件差，合理選擇無功補(bǔ)償方案和補(bǔ)償技術(shù)意義重大，補(bǔ)償工程也有很多問題值得認(rèn)真分析和思考。本文重點(diǎn)分析、比較了配電網(wǎng)常用無功補(bǔ)償方案的特點(diǎn)，并結(jié)合無功補(bǔ)償產(chǎn)品開發(fā)和無功補(bǔ)償工程建設(shè)的實(shí)踐，提出了無功補(bǔ)償工程應(yīng)注意問題和建議。

關(guān)鍵字：配電網(wǎng)無功補(bǔ)償補(bǔ)償方案無功優(yōu)化1引言由于無功補(bǔ)償對(duì)電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要作用，因此無功補(bǔ)償是電力部門和用戶共同關(guān)注的問題。合理選擇無功補(bǔ)償方案和補(bǔ)償容量，能有效提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，保證電網(wǎng)的電壓質(zhì)量，提高發(fā)輸電設(shè)備的利用率，降低有功網(wǎng)損和減少發(fā)電費(fèi)用。我國(guó)配電網(wǎng)的規(guī)模巨大，因此配電網(wǎng)無功補(bǔ)償對(duì)降損節(jié)能，改善電壓質(zhì)量意義重大。本文結(jié)合當(dāng)前人們關(guān)注的電網(wǎng)無功補(bǔ)償問題，重點(diǎn)分析、比較了配電網(wǎng)常用無功補(bǔ)償方案特點(diǎn)，并通過對(duì)無功補(bǔ)償應(yīng)用技術(shù)的分析，提出了配電網(wǎng)無功補(bǔ)償工程應(yīng)注意問題和相關(guān)建議。2配電網(wǎng)無功補(bǔ)償方案比較配電網(wǎng)無功補(bǔ)償方案有變電站集中補(bǔ)償、配電變低壓補(bǔ)償、配電線路固定補(bǔ)償和用電設(shè)備分散補(bǔ)償。四種方案示意圖見圖1所示。2.1變電站集中補(bǔ)償變電站集中補(bǔ)償裝置包括并聯(lián)電容器、同步調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器等，主要目的是平衡輸電網(wǎng)的無功功率，改善輸電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高系統(tǒng)終端變電所的母線電壓，補(bǔ)償變電站主變壓器和高壓輸電線路的無功損耗。這些補(bǔ)償裝置一般集中接在變電站10kV母線上，因此具有管理容易、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，但這種補(bǔ)償方案對(duì)10kV配電網(wǎng)的降損不起作用。圖1

配電網(wǎng)常見無功補(bǔ)償方式示意圖為實(shí)現(xiàn)變電站的電壓/無功綜合控制，通常采用并聯(lián)電容器組和有載調(diào)壓抽頭協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)。協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)控制算法國(guó)內(nèi)學(xué)者進(jìn)行過大量研究，九區(qū)圖法是一種常用的有效方法[1]。但大量的實(shí)際應(yīng)用表明，投切過于頻繁會(huì)影響電容器開關(guān)和分接頭的使用壽命，增大運(yùn)行維護(hù)工作量，通常在實(shí)際中要限制抽頭調(diào)節(jié)和電容器組操作次數(shù)。采用電力電子開關(guān)控制成本比較高、開關(guān)自身功率損耗也很大，因此變電站高壓電壓/無功控制技術(shù)仍有待進(jìn)一步改善和研究。鑒于變電站無功補(bǔ)償對(duì)提高高壓電網(wǎng)功率因數(shù)，維持變電所母線電壓和平衡系統(tǒng)無功有重要作用，因此應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的增長(zhǎng)安排、設(shè)計(jì)好變電站的無功補(bǔ)償容量，運(yùn)行中在保證電壓合格和無功補(bǔ)償效果最好的情況下，盡可能使電容器組投切開關(guān)的操作次數(shù)為最少。2.2配電變低壓補(bǔ)償配電變低壓補(bǔ)償是目前應(yīng)用最普遍的補(bǔ)償方法。由于用戶的日負(fù)荷變化大，通常采用微機(jī)控制、跟蹤負(fù)荷波動(dòng)分組投切電容器補(bǔ)償，總補(bǔ)償容量在幾十至幾百千乏不等。目的是提高專用變用戶功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)無功的就地平衡，降低配電網(wǎng)損耗和改善用戶電壓質(zhì)量。配變低壓無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是補(bǔ)償后功率因數(shù)高、降損節(jié)能效果好。但由于配電變壓器的數(shù)量多、安裝地點(diǎn)分散，因此補(bǔ)償工程的投資較大，運(yùn)行維護(hù)工作量大，也因此要求廠家要盡可能降低裝置的成本，提高裝置的可靠性。采用接觸器投切電容器的沖擊電流大，影響電容器和接觸器的使用壽命；用晶閘管投切電容器能解決接觸器投切電容器存在的問題，但明顯缺點(diǎn)是裝置存晶閘管功率損耗，需要安裝風(fēng)扇和散熱器來通風(fēng)與散熱，而散熱器會(huì)增大裝置的體積，風(fēng)扇則影響裝置的可靠性。圖2機(jī)電一體開關(guān)無功補(bǔ)償裝置接線圖為解決這些問題，筆者組織開發(fā)、研制了機(jī)電一體開關(guān)無功補(bǔ)償裝置[2]，機(jī)電開關(guān)補(bǔ)償裝置典型接線如圖2所示。裝置采用固定補(bǔ)償與分組補(bǔ)償結(jié)合，以降低裝置的生產(chǎn)成本；裝置能實(shí)現(xiàn)分相補(bǔ)償，以滿足三相不平衡系統(tǒng)的需要。機(jī)電開關(guān)控制使裝置既有晶閘管開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，又具有接觸器無功率損耗的優(yōu)點(diǎn)。幾千臺(tái)裝置的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行、試驗(yàn)表明，機(jī)電開關(guān)補(bǔ)償裝置體積小、可靠性高，能滿足戶外環(huán)境、長(zhǎng)期工作需要。機(jī)電開關(guān)的原理與技術(shù)詳見文獻(xiàn)[2]。低壓補(bǔ)償裝置安裝地點(diǎn)分散、數(shù)量大，運(yùn)行維護(hù)是補(bǔ)償工程需要重點(diǎn)考慮的問題；另外，配電系統(tǒng)負(fù)荷情況復(fù)雜，系統(tǒng)可能存在諧波、三相不平衡，以及防止出現(xiàn)過補(bǔ)償?shù)葐栴}，這些工程中應(yīng)注意的問題后面詳細(xì)介紹。2.3配電線路固定補(bǔ)償大量配電變壓器要消耗無功，很多公用變壓器沒有安裝低壓補(bǔ)償裝置，造成的很大無功缺額需要變電站或發(fā)電廠承擔(dān)，大量的無功沿線傳輸使得配電網(wǎng)的網(wǎng)損居高難下，這種情況下可考慮配電線路無功補(bǔ)償，文獻(xiàn)[3][4]提出了配電線路無功補(bǔ)償?shù)谋匾院头椒?。線路補(bǔ)償既通過在線路桿塔上安裝電容器實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償。由于線路補(bǔ)償遠(yuǎn)離變電站，因此存在保護(hù)難配置、控制成本高、維護(hù)工作量大、受安裝環(huán)境限制等問題。因此，線路補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償點(diǎn)不宜過多；控制方式應(yīng)從簡(jiǎn)，一般不采用分組投切控制；補(bǔ)償容量也不宜過大，避免出現(xiàn)過補(bǔ)償現(xiàn)象；保護(hù)也要從簡(jiǎn)，可采用熔斷器和避雷器作為過電流和過電壓保護(hù)。線路補(bǔ)償主要提供線路和公用變壓器需要的無功，工程問題關(guān)鍵是選擇補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)和補(bǔ)償容量，文獻(xiàn)[4]給出了補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)和容量的實(shí)用優(yōu)化算法。線路補(bǔ)償具有投資小、回收快、便于管理和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，適用于功率因數(shù)低、負(fù)荷重的長(zhǎng)線路。線路補(bǔ)償一般采用固定補(bǔ)償，因此存在適應(yīng)能力差，重載情況下補(bǔ)償度不足等問題。自動(dòng)投切線路補(bǔ)償仍是需研究的課題。2.4用電設(shè)備隨機(jī)補(bǔ)償在10kV以下電網(wǎng)的無功消耗總量中，變壓器消耗占30％左右，低壓用電設(shè)備消耗占65％以上。由此可見，在低壓用電設(shè)備上實(shí)施無功補(bǔ)償十分必要。從理論計(jì)算和實(shí)踐中證明，低壓設(shè)備無功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效果最佳，綜合性能最強(qiáng)，是值得推廣的一種節(jié)能措施。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是消耗無功最多的低壓用電設(shè)備，故對(duì)于油田抽油機(jī)、礦山提升機(jī)、港口卸船機(jī)等廠礦企業(yè)的較大容量電動(dòng)機(jī)，應(yīng)該實(shí)施就地?zé)o功補(bǔ)償，即隨機(jī)補(bǔ)償。與前三種補(bǔ)償方式相比，隨機(jī)補(bǔ)償更能體現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn)[5]：1）線損率可減少20%；2）改善電壓質(zhì)量，減小電壓損失，進(jìn)而改善用電設(shè)備啟動(dòng)和運(yùn)行條件；3）釋放系統(tǒng)能量，提高線路供電能力。由于隨機(jī)補(bǔ)償?shù)耐顿Y大，確定補(bǔ)償容量需要進(jìn)行計(jì)算，以及管理體制、重視不夠和應(yīng)用不方便等原因，目前隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用情況和效果都不理想。因此，對(duì)隨機(jī)補(bǔ)償需加強(qiáng)宣傳力度，增強(qiáng)節(jié)能意識(shí)，同時(shí)應(yīng)針對(duì)不同用電設(shè)備的特點(diǎn)和需要，開發(fā)研制體積小、造價(jià)低、易安裝、免維護(hù)的智能型用電設(shè)備無功補(bǔ)償裝置。根據(jù)以上常用無功補(bǔ)償方案的分析、討論，我們可歸納、整理出四種補(bǔ)償方案的特點(diǎn)和基本性能如表1所示。表1四種無功補(bǔ)償方法的特點(diǎn)比較補(bǔ)償方式變電站集中補(bǔ)償配電變低壓補(bǔ)償配電線路固定補(bǔ)償用電設(shè)備隨機(jī)補(bǔ)償補(bǔ)償對(duì)象變電站無功需求配電變無功需求配電線路無功基荷用電設(shè)備無功需求降損范圍主變壓器及輸電網(wǎng)配電變及輸配電網(wǎng)配電線路及輸電網(wǎng)整個(gè)輸配電系統(tǒng)網(wǎng)調(diào)壓效果較好較好較好最好單位投資較大較大較小較大設(shè)備利用率較高較高很高較低維護(hù)方便性方便較方便方便不方便3

無功補(bǔ)償?shù)恼{(diào)壓作用分析鑒于配變無功補(bǔ)償是供電企業(yè)和用戶普遍關(guān)注的工作?，F(xiàn)在開始，本文重點(diǎn)對(duì)配變無功補(bǔ)償及工程問題進(jìn)行分析和探討。3.1典型實(shí)例的計(jì)算圖1為某市臺(tái)江變電站10kV母線953線路簡(jiǎn)化接線。該線路自變電站端開始一段與956線為同桿雙回線，其中956線較短些，接有18臺(tái)配電變壓器；而953線路較長(zhǎng)，接有31臺(tái)配電變壓器，變壓器總?cè)萘繛?895kVA。953線路31臺(tái)變壓器容量為50~1000kVA大小不等，為計(jì)算和分析方便，對(duì)實(shí)際的31臺(tái)變壓器就近進(jìn)行了等值處理。例如，節(jié)點(diǎn)8處是一個(gè)較大的用戶，接有3臺(tái)1000kVA的變壓器；而節(jié)點(diǎn)3處1695kVA是6臺(tái)變壓器的總?cè)萘?，其它?jié)點(diǎn)情況與節(jié)點(diǎn)3相同。圖1各段線路下數(shù)字為導(dǎo)線公里長(zhǎng)度，主干線路導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ—120。根據(jù)圖1各節(jié)點(diǎn)變壓器的總?cè)萘?，假設(shè)變壓器在經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)Kf=0.65（相當(dāng)較大負(fù)荷情況）狀態(tài)下工作，取功率因數(shù)為cosφ=0.85，可計(jì)算節(jié)點(diǎn)變壓器和各段線路的有功負(fù)荷；再假設(shè)變電站母線電壓分別為10.5kV和11.4kV，運(yùn)用負(fù)荷矩法可分別計(jì)算不同情況下線路的各節(jié)點(diǎn)電壓。依此方法計(jì)算的幾種結(jié)果如表2所示。

表2

不同情況線路節(jié)點(diǎn)電壓的計(jì)算結(jié)果方案序號(hào)功率因數(shù)線路節(jié)點(diǎn)電壓值（kV）2345678910.8510.510.0839.7819.4979.2979.1429.0639.08120.9510.510.1309.8429.5899.3959.2579.1879.20330.8511.410.98310.69910.40010.18310.0279.9489.96640.9511.411.03310.74210.48910.29510.15710.08610.1033.2計(jì)算結(jié)果分析表2中變電站母線電壓10.5kV為負(fù)荷高峰期正常逆調(diào)壓的要求電壓；11.4kV是為保證和滿足線路末端用戶（節(jié)點(diǎn)8和節(jié)點(diǎn)9）母線電壓在額定范圍內(nèi)，變電站母線應(yīng)達(dá)到的電壓，也是實(shí)際系統(tǒng)中經(jīng)常需要的運(yùn)行電壓。計(jì)算結(jié)果為功率因數(shù)為0.85和0.95兩種情況電壓，目的在于分析配變無功補(bǔ)償對(duì)電壓的影響。按國(guó)標(biāo)（GB12325-90）電能質(zhì)量——供電電壓允許偏差中的規(guī)定：10kV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的±7%。因此，從表2計(jì)算結(jié)果可以看出：1）該線路依靠正常的分接頭逆調(diào)壓，功率因數(shù)cosφ=0.85時(shí)，節(jié)點(diǎn)6到節(jié)點(diǎn)9電壓超標(biāo)；功率因數(shù)cosφ=0.95時(shí)，節(jié)點(diǎn)7到節(jié)點(diǎn)9電壓超標(biāo)。因此，僅靠變壓器分接頭逆調(diào)壓，不能滿足線路末端用戶的電壓質(zhì)量要求。2）表2中的cosφ值為各節(jié)點(diǎn)變壓器的功率因數(shù)。因此在配變低壓補(bǔ)償無功功率，提高變壓器功率因數(shù)，對(duì)該線路電壓有調(diào)節(jié)作用，但只能部分地解決電壓?jiǎn)栴}；但從調(diào)壓和降損兩方面考慮，無功補(bǔ)償是應(yīng)普遍采用的技術(shù)。3）變電站電壓提高到11.4kV能滿足末端用戶電壓要求，但變電站母線電壓屬嚴(yán)重超標(biāo)。會(huì)造成變電站10kV電容器和部分低壓電容器的保護(hù)超過1.1UN的定值，使無功補(bǔ)償裝置退出運(yùn)行（實(shí)際情況），這將使電網(wǎng)損耗明顯增大。3.3原因和解決措施造成圖1系統(tǒng)電壓?jiǎn)栴}的主要原因是導(dǎo)線截面小、供電半徑大。例如，在線路4.5km范圍內(nèi)（5節(jié)點(diǎn)之前），電壓不會(huì)超標(biāo)。因此，對(duì)更換導(dǎo)線或插入新變電站是解決該線路電壓?jiǎn)栴}的根本措施。但由于街區(qū)位置和條件限制，插入變電站改造需要的投資非常大，因此該線路必須尋求其它的解決辦法。文獻(xiàn)[6]提出的有載調(diào)壓變壓器是解決該線路電壓?jiǎn)栴}的有效手段。但配電變的負(fù)荷波動(dòng)大、變化頻繁，機(jī)械式分接頭難適應(yīng)和滿足電網(wǎng)的調(diào)壓需要。文獻(xiàn)[6]提出的晶閘管串聯(lián)調(diào)壓方法是一個(gè)很好的解決思路，希望這種變壓器能盡快得到推廣和應(yīng)用。但該方案需要更換的變壓器數(shù)量多，工程改造投資會(huì)很大。表3

采用TVR調(diào)壓線路節(jié)點(diǎn)電壓的計(jì)算結(jié)果方案序號(hào)功率因數(shù)線路節(jié)點(diǎn)電壓值（kV）2345678950.8510.510.0839.7819.4979.7979.6429.5639.58160.8510.259.8339.5319.2579.5299.3749.2979.31370.9510.510.139.8429.5899.8959.7579.6879.70380.9510.259.8809.5929.3399.6469.5079.4379.453在圖1節(jié)點(diǎn)6位置安裝一臺(tái)晶閘管電壓調(diào)節(jié)器（TVR）[7]，是解決該線路電壓?jiǎn)栴}的更有效措施。TVR可使節(jié)電6電壓在方案1和方案2基礎(chǔ)上調(diào)高500V，有TVR調(diào)壓的各節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算結(jié)果如表3所示。TVR方案優(yōu)點(diǎn)是一臺(tái)設(shè)備解決全線路的電壓?jiǎn)栴}，經(jīng)濟(jì)性是顯而易見的。以上實(shí)例說明，低壓無功補(bǔ)償具有調(diào)節(jié)、改善10kV電網(wǎng)電壓的作用；但不能解決像圖1這種長(zhǎng)線路存在的電壓?jiǎn)栴}。4無功補(bǔ)償效益的簡(jiǎn)要分析配變低壓無功補(bǔ)償能有效降低配電變及以上輸配電網(wǎng)的損耗。由于計(jì)算整個(gè)電網(wǎng)損耗涉及因素多，工作量大，下面僅以圖1中節(jié)點(diǎn)4的1000kVA變壓器為例，通過簡(jiǎn)單計(jì)算，說明無功補(bǔ)償具有巨大的直接和間接效益。設(shè)補(bǔ)償前節(jié)點(diǎn)4變壓器滿載運(yùn)行，視在功率S＝1000KVA，功率因數(shù)COSφ＝0.85，年用電時(shí)間為T＝3000小時(shí)，計(jì)算：1）若將COSφ提高到0.95，計(jì)算需要的補(bǔ)償電容器容量；2）補(bǔ)償前需要支付的年費(fèi)用；3）補(bǔ)償裝置單位投資為150元/kvar，補(bǔ)償裝置本身損耗為3％，投資回收率為10％/年，計(jì)算補(bǔ)償后的年效益。根據(jù)已知條件，可計(jì)算補(bǔ)償前P1＝SCOSφ1＝1000×0.85＝850kWQ1＝Ssinφ1＝1000×0.52678＝526.78kvar1）求需要安裝的補(bǔ)償電容器容量x因裝置本身有功損耗為3％，補(bǔ)償后的電網(wǎng)無功Q2＝526.78－x，要求COSφ為0.95，可求tgφ2＝0.3287，于是有可求補(bǔ)償容量x＝245.73≈246kvar2）補(bǔ)償前需要支付的年費(fèi)用基本電費(fèi)：一般按最大負(fù)荷收取，設(shè)每KVA收取的費(fèi)用為180元/年，故有FJ1＝180×1000＝18萬元電量電費(fèi)：設(shè)每KWh為0.4元，故有FD1＝0.4×850×3000＝102萬元補(bǔ)償前年費(fèi)用：FZ1＝FJ1+FD1＝18+102＝120萬元3）補(bǔ)償后需要支付的年費(fèi)用和年效益補(bǔ)償后的視在功率和基本電費(fèi)：

kVAFJ2＝180×857＝15.426萬元電量電費(fèi)：FD2＝0.4×(850+0.03×246)×3000＝102.88萬元補(bǔ)償裝置折舊費(fèi)：Ff＝150×246×10％＝0.369萬元補(bǔ)償后年費(fèi)用：FZ2＝FJ2+FD2+Ff＝15.426+102.88+0.369＝118.675萬元安裝無功補(bǔ)償可獲得的年效益△F＝FZ1－FZ2＝120－118.675＝1.325萬元上面僅僅是無功補(bǔ)償提高功率因數(shù)角度計(jì)算的效益；如果計(jì)及降低輸配電網(wǎng)損耗、功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)，以及節(jié)約建設(shè)投資、改善電壓質(zhì)量等方面因素，其經(jīng)濟(jì)效益更加可觀。5產(chǎn)品選型及工程應(yīng)注意的問題低壓無功補(bǔ)償安裝地點(diǎn)分散、數(shù)量多，且配電網(wǎng)電壓、負(fù)荷情況復(fù)雜；工程中相關(guān)問題考慮不周，不僅影響裝置正常運(yùn)行，也帶來很多維護(hù)、管理等問題，工程問題必須引起重視。1）運(yùn)行及產(chǎn)品可靠性問題與配電變壓器相比，低壓補(bǔ)償裝置的維護(hù)量無疑要高很多；控制系統(tǒng)越復(fù)雜、功能越多，維護(hù)工作量越大。有些單位從“長(zhǎng)遠(yuǎn)”考慮，提出聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控等很多要求，無疑會(huì)增大投資和運(yùn)行維護(hù)量，事實(shí)是很多沒有聯(lián)網(wǎng)的可能。低壓補(bǔ)償裝置的可靠性在開關(guān)和電容器，電容器壽命與工作條件有關(guān)，因此裝置的投切開關(guān)是關(guān)鍵。大量工程實(shí)踐表明，戶外配變無功補(bǔ)償因工作條件差，晶閘管或接觸器補(bǔ)償裝置難滿足可靠性要求[2]，機(jī)電一體開關(guān)是最佳選擇。2）產(chǎn)品類型和功能選擇問題對(duì)配電臺(tái)變的補(bǔ)償控制，有多種類型和不同功能的產(chǎn)品可供選擇。城網(wǎng)臺(tái)變多以無功補(bǔ)償為主，很多要求有綜合監(jiān)測(cè)功能。農(nóng)網(wǎng)不同場(chǎng)合要求不同，可考慮配電+補(bǔ)償、補(bǔ)償+計(jì)量，特殊用戶可用配電+補(bǔ)償+計(jì)量或補(bǔ)償+綜測(cè)。對(duì)監(jiān)控功能的要求高，必然成本高、投資大。建議根據(jù)實(shí)際需要和使用場(chǎng)合，合理選擇功能適用、價(jià)位合理的產(chǎn)品。實(shí)際工程上，不應(yīng)出現(xiàn)一個(gè)變臺(tái)安裝有多個(gè)箱子的情況。3）控制量選取和控制方式問題很多專變補(bǔ)償裝置根據(jù)電壓控制電容器補(bǔ)償無功量，這種方式有助于保證用戶的電壓質(zhì)量，但對(duì)電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償不可取。前面圖1線路的電壓分析表明，電網(wǎng)的電壓水平是由系統(tǒng)情況決定的。若只按電壓高或低控制，無功補(bǔ)償量可能與實(shí)際需求相差很大，容易出現(xiàn)無功過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償。從電網(wǎng)降低網(wǎng)損角度，取無功功率為控制量是最佳控制方式。4）補(bǔ)償效果和補(bǔ)償容量問題前面實(shí)例分析表明，配變低壓補(bǔ)償無功可提高配變功率因數(shù)，降低配變損耗，但只節(jié)點(diǎn)6配變裝補(bǔ)償，對(duì)10kV線路降損作用很小。因此，某條線路配變安裝補(bǔ)償數(shù)量少或補(bǔ)償容量不足，影響全網(wǎng)（線路）降損和電壓改善效果。前面計(jì)算方法確定補(bǔ)償容量，對(duì)實(shí)際工程難以實(shí)現(xiàn)。配電網(wǎng)日負(fù)荷變化大，負(fù)荷性質(zhì)不同，補(bǔ)償容量要求也不同。大量工程實(shí)踐表明，對(duì)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償在配變?nèi)萘?0%--30%內(nèi)。同時(shí)，對(duì)個(gè)別情況可能需要進(jìn)行特殊處理。5）無功倒送和三相不平衡問題無功倒送會(huì)增加線路和變壓器的損耗，加重線路供電負(fù)擔(dān)。為防止三相不平衡系統(tǒng)的無功倒送，應(yīng)要求控制器檢測(cè)、計(jì)算三相無功投切控制。固定補(bǔ)償部分容量過大，容易出現(xiàn)無功倒送。一般動(dòng)態(tài)補(bǔ)償能有效避免無功倒送。系統(tǒng)三相不平衡同樣會(huì)增大線路和變壓器損耗。對(duì)三相不平衡較大的負(fù)荷，比如機(jī)關(guān)、學(xué)校等單相負(fù)荷多的用戶，應(yīng)考慮采用分相無功補(bǔ)償裝置。并不是所有廠家的控制器都具有分相控制功能，這是工程中必須考慮的問題。6）諧波影響和電容器保護(hù)問題諧波影響會(huì)使電容器過早損壞或造成控制失靈，諧波放大會(huì)使干擾更加嚴(yán)重。工程中應(yīng)掌握用戶負(fù)荷性質(zhì)，必要時(shí)應(yīng)對(duì)補(bǔ)償系統(tǒng)的諧波進(jìn)行測(cè)試，存在諧波但不超標(biāo)可選抗諧波無功補(bǔ)償裝置，而諧波超標(biāo)則應(yīng)治理諧波。電容器耐壓標(biāo)準(zhǔn)為1.1UN，補(bǔ)償控制器過壓保護(hù)一般取1.2UN，超過必須跳閘，如圖1線路首端節(jié)點(diǎn)配變的補(bǔ)償裝置可能發(fā)生跳閘。實(shí)際工程中，對(duì)電壓較高電網(wǎng)的裝置應(yīng)予以關(guān)注?？傊?，由于配電網(wǎng)負(fù)荷、場(chǎng)合的復(fù)雜性，雖然裝置容量小、電壓低，卻有很多值得認(rèn)真分析和思考的問題。特別是臺(tái)變補(bǔ)償在戶外，使用環(huán)境差，工程上應(yīng)給予足夠的重視。6結(jié)語電網(wǎng)無功補(bǔ)償是一項(xiàng)建設(shè)性的技術(shù)措施，對(duì)電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重要作用。由于篇幅限制，本文重點(diǎn)對(duì)配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了分析、探討。分析計(jì)算結(jié)果和大量工程實(shí)踐表明，雖然配變無功補(bǔ)償容量小、電壓低，但工程中卻有很多技術(shù)問題值得認(rèn)真分析和思考；而無功補(bǔ)償工程是供電企業(yè)和產(chǎn)品廠家雙方的事情，都應(yīng)充分重視解決工程中的問題。7參考文獻(xiàn)[1]趙登福，司哲，楊靖等，新型變電站電壓無功綜合控制裝置的研制[J]，電網(wǎng)技術(shù)，2000；24（6）：14～17[2]劉連光，林峰，姚寶琪，機(jī)電一體開關(guān)低壓無功補(bǔ)償裝置的開發(fā)和應(yīng)用[J]，電力自動(dòng)化設(shè)備，2003，23(9)：46～48[3]張勇軍，任震，廖美英等，10kV長(zhǎng)線路桿上無功優(yōu)化補(bǔ)償[J]，中國(guó)電力，2000；33（9）：50～52[4]張勇軍，任震，李本河等，基于配網(wǎng)潮流計(jì)算的桿上無功補(bǔ)償優(yōu)化算法研究[J]，華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2001；29（4）：22～25[5]曹光祖，應(yīng)系統(tǒng)地重視分散和終端無功補(bǔ)償[J]，低壓電器，1999（5）：27～30[6]朱國(guó)榮，李民族等，配電變壓器的晶閘管串聯(lián)調(diào)壓方法[J]，變壓器，2002；39（7）：22～26[7]劉連光，姚海燕，倫濤，晶閘管分級(jí)電壓調(diào)節(jié)器和配電網(wǎng)調(diào)壓技術(shù)[J]，電工技術(shù)，2004（4）：5～7_________________作者簡(jiǎn)介：劉連光（1954-），男，教授、主要從事輸配電自動(dòng)化和電能質(zhì)量監(jiān)控方面的教學(xué)、科研工作。E-mail：llguang@劉宗岐（1963-），男，副教授、主要從事電力系統(tǒng)分析與控制方面的教學(xué)、科研工作。北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)No.5.2021學(xué)術(shù)研究成果無功補(bǔ)償電容器中諧波問題的研究胡靜1朱全林2徐健夫2（1、華北電力大學(xué)電力系統(tǒng)保護(hù)與動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北2、浙江大唐烏沙山發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江寧波保定0710031；315722）摘要：本文分析了電網(wǎng)中諧波的產(chǎn)生及其對(duì)無功補(bǔ)償并聯(lián)電容器的影響，探討了在存在諧波影響下電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償方案——在并聯(lián)電容器上串聯(lián)電抗器，并闡述了電抗器的參數(shù)選擇問題。通過對(duì)無功補(bǔ)償電容器串聯(lián)電抗器的故障實(shí)例進(jìn)行定性和定量分析，找出故障原因，擬定應(yīng)對(duì)措施。結(jié)果表明，通過對(duì)串聯(lián)電抗器參數(shù)的調(diào)整，明顯改善了無功補(bǔ)償裝置運(yùn)行的安全與穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：并聯(lián)電容器；諧波；無功補(bǔ)償；串聯(lián)電抗器中圖分類號(hào)：TM53文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-0118（2021）-05-0244-04電網(wǎng)無功補(bǔ)償是提高系統(tǒng)功率因數(shù)、保證電網(wǎng)安全和改善電能質(zhì)量的重要手段。設(shè)置無功補(bǔ)償電容器是補(bǔ)償無功功率的傳統(tǒng)方法之一，在國(guó)內(nèi)外均得到廣泛的應(yīng)用[1]。然而隨著電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以及大量非線性負(fù)載的接入，電網(wǎng)中的諧波污染問題日益嚴(yán)重。這些諧波電流使無功補(bǔ)償裝置的安全運(yùn)行受到嚴(yán)重威脅，補(bǔ)償電容器的故障率越來越高。同時(shí)，如果無功補(bǔ)償裝置的參數(shù)匹配不當(dāng)，將使諧波放大甚至發(fā)生諧振，嚴(yán)重影響設(shè)備安全和系統(tǒng)穩(wěn)定。因此，避免電容器與系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)或串聯(lián)諧振，保證補(bǔ)償電容器長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)吸收一部分諧波，在一定程度上降低系統(tǒng)的諧波電壓和諧波電流畸變率。一、諧波的產(chǎn)生及其影響在工業(yè)和民用建筑電氣設(shè)備中，有許多非線性負(fù)載，這些非線性負(fù)載能產(chǎn)生各次的高次諧波，被稱為諧波電流源[3]。公用電網(wǎng)中的諧波源主要是各種電力電子裝置（含家用電器、計(jì)算機(jī)等的電源部分）、變壓器、發(fā)電機(jī)、電弧爐和熒光燈等。工業(yè)用電系統(tǒng)中，大多數(shù)為三相負(fù)載，其三相整流裝置所產(chǎn)生的特征諧波主要是5次及5次以上的高次諧波，而在民用建筑電氣設(shè)備中，多數(shù)為單相負(fù)載。這些單相整流裝置產(chǎn)生的特征諧波主要是3次及3次以上的特征諧波。另外由于變壓器磁化曲線的非線性，其勵(lì)磁電流也含有高次諧波分量，其主要是3次諧波和5次諧波。諧波電流和諧波電壓的出現(xiàn)對(duì)公用電網(wǎng)是一種污染，它使用電設(shè)備所處的環(huán)境惡化，也對(duì)周圍的通訊系統(tǒng)和公用電網(wǎng)以外的設(shè)備帶來危害。諧波的危害有很多方面，如諧波電流會(huì)使輸電損耗變大，使電動(dòng)機(jī)過熱和運(yùn)行不穩(wěn)定，造成繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作等。這里我們主要討論非線性負(fù)載所產(chǎn)生的高次諧波電流對(duì)無功補(bǔ)償電容器的影響。各次諧波與正弦波的基波合成結(jié)果就是一個(gè)非正弦波，這就是通常所說的畸變波形。這些畸變波形對(duì)并聯(lián)電容器的影響很大，當(dāng)電容器的端電壓為非正弦波時(shí)，會(huì)在電容器介質(zhì)中產(chǎn)生附加的有功損耗，就產(chǎn)生了額外發(fā)熱，使電容器溫度升高。電壓波形的畸變還會(huì)加速電容器介質(zhì)的老化；另外，電容器在諧波頻率下的容抗比在基波頻率下小很多倍，[2]而電網(wǎng)中的變壓器在諧波頻率下的感抗比在基波頻率下大很多倍，導(dǎo)致諧波電流大部分流入并聯(lián)電容器，會(huì)造成電容器過負(fù)荷，甚至燒毀并聯(lián)電容器。二、諧波的放大現(xiàn)象在配電系統(tǒng)中常常會(huì)出現(xiàn)這種情況，當(dāng)并聯(lián)電容器投入運(yùn)行時(shí)，會(huì)使并聯(lián)電容器回路中流入的諧波電流大于非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流，這就是所謂的諧波放大現(xiàn)象?，F(xiàn)在我們用供電系統(tǒng)與并聯(lián)電容器的簡(jiǎn)化電路來進(jìn)行我們就無功補(bǔ)償電容器的諧波問題進(jìn)行研究，提出改善措施，分析，見圖1。(簡(jiǎn)化電路的前提是：線性負(fù)載的阻抗比系統(tǒng)阻抗大很多，因此線性負(fù)載支路的分流很少，為了簡(jiǎn)化起見)圖中，為諧波源的次在簡(jiǎn)化電路中忽略了線性負(fù)載支路。諧波電流；為進(jìn)入電網(wǎng)的諧波電流；為進(jìn)入電容器的諧波電流。如圖所示，忽略系統(tǒng)的次諧波電阻，則/(1)=+/=(2)+/圖1a系統(tǒng)圖圖1b次諧波電流等效電路本文系國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（項(xiàng)目號(hào)：50677018）。作者簡(jiǎn)介：胡靜（1984-），女，碩士研究生，研究方向：發(fā)點(diǎn)運(yùn)行與控制；朱全林（1964-），男，高級(jí)工程師，值長(zhǎng)；徐健夫（1985-），男，工程師。北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)No.5.2021式中：——次諧波電抗()，=——工頻短路電抗()；；；學(xué)術(shù)研究成果式中：——串聯(lián)電抗器的基波電抗()。當(dāng)/>0時(shí)，此時(shí)支路成感性，電流是在兩個(gè)感性支路間分配，所以和均小于，這就有效防止了次諧波1——并聯(lián)電容器次諧波電抗()，=被放大?！⒙?lián)電容器基波電抗()。（二）串聯(lián)電抗器的參數(shù)選擇(2)可見和方向相反，且||=|+|?？梢?，由式(1)、由于并聯(lián)了電容器，使得流過系統(tǒng)的電流和流過電容器的電流可能大于諧波電流，這種現(xiàn)象稱為諧波電流放大。僅當(dāng)>時(shí)，稱系統(tǒng)諧波電流放大；當(dāng)>時(shí)，稱電容諧波電流放大；當(dāng)、同時(shí)大于時(shí)，稱諧波電流嚴(yán)重放大。最為嚴(yán)重的是，當(dāng)=時(shí)，并聯(lián)電容器與系統(tǒng)對(duì)次諧波產(chǎn)生并聯(lián)諧振[4]，此時(shí)，、均遠(yuǎn)大于。諧振點(diǎn)諧波次數(shù)為0=/0.5，若諧波源中含有次數(shù)接近0的諧波，雖不諧振，但也會(huì)導(dǎo)致該次諧波被放大。上述分析表明，當(dāng)為提高系統(tǒng)功率因數(shù)而進(jìn)行電容無功補(bǔ)償時(shí)，如果電容補(bǔ)償裝置參數(shù)選擇不當(dāng)，就可能產(chǎn)生電容器諧波電流放大或諧振現(xiàn)象，致使電容器因長(zhǎng)時(shí)間處于過負(fù)荷工作情況下而燒毀，或者工作在過電壓的情況下而擊穿。三、抑制方法（一）抑制并聯(lián)電容器諧波電流的方法由前述分析可知，在有諧波源的系統(tǒng)中，單獨(dú)使用電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，會(huì)造成諧波電流通過并聯(lián)電容器使其過載。為防止這種情況發(fā)生，一般采取以下三種方式抑制并聯(lián)電容器諧波電流：1、減少使用或不使用產(chǎn)生諧波的電氣設(shè)備；2、改變電網(wǎng)的參數(shù)；3、在并聯(lián)電容器支路中串聯(lián)一個(gè)電抗器。上述三種方法中只有第三種是切實(shí)可行的，也就是在并聯(lián)電容器支路中串聯(lián)電抗器，用來抑制流向并聯(lián)電容器中的諧波電流?，F(xiàn)在我們用圖2來分析串聯(lián)電抗器之后的情況。如圖2所示，串接電抗器之后，和變?yōu)椋?3)(4)圖2a串聯(lián)電抗器后的系統(tǒng)圖圖2b串聯(lián)電抗器的次諧波電流等效電路1、串聯(lián)電抗器的電抗率計(jì)算電抗率就是串聯(lián)電抗器的感抗與并聯(lián)電容器的容抗之比，用百分?jǐn)?shù)表示。在無功補(bǔ)償并聯(lián)電容器回路中串聯(lián)一組電抗器，其感抗值的選擇應(yīng)使在可能產(chǎn)生的各次諧波下均使電容器回路中的總阻抗為感性，而不是容性，這就從根本上消除了產(chǎn)生諧波的可能。串聯(lián)電抗器感抗的計(jì)算如下：=／(5)式中：——串聯(lián)電抗器的工頻感抗()；——可能產(chǎn)生的最低次諧波次數(shù)；——可靠系數(shù)(一般取1.2～1.5)；——補(bǔ)償并聯(lián)電容器的工頻容抗()。在《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50227-95中，對(duì)于抑制次諧波的串聯(lián)電抗器的電抗率都有推薦值[5]。例如，抑制5次諧波的串聯(lián)電抗器推薦的電抗率為0.06，抑制3次諧波的串聯(lián)電抗器推薦的電抗率為0.12。2、串抗器與電容器額定電壓的匹配問題當(dāng)無功補(bǔ)償電容器支路串聯(lián)電抗器之后，會(huì)使并聯(lián)電容器的端電升高。根據(jù)《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》中條規(guī)定：電容器端子運(yùn)行電壓應(yīng)計(jì)入接入串聯(lián)電抗器引起的電容器運(yùn)行電壓升高，其端電壓升高值按下式計(jì)算：(6)式中：——電容器端子運(yùn)行電壓(kV)；——電容器組每相串聯(lián)段數(shù)；——并聯(lián)電容器裝置母線電壓(kV)；——串抗的電抗率(%)，=/。按《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定，變電站母線電壓有一定的允許范圍。例如，變電站10kV母線電壓合格范圍應(yīng)為10~10.7kV。所以，串聯(lián)電抗器的電抗率的選擇還要與電容器的額定電壓和母線電壓的允許范圍相匹配。除此之外，還要注意電抗率對(duì)諧振點(diǎn)諧波次數(shù)的影響，要使串抗器參數(shù)的選擇避免使并聯(lián)和串聯(lián)諧振點(diǎn)及諧波電流嚴(yán)重放大區(qū)的諧波次數(shù)接近該系統(tǒng)主要諧波源的諧波次數(shù)。四、實(shí)例分析（一）系統(tǒng)模型圖3為遼寧營(yíng)口港卸船機(jī)及其配電系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖，卸船機(jī)使用大量的非線性生產(chǎn)設(shè)備，在使用過程中會(huì)產(chǎn)生大量諧波影響正常生產(chǎn)，尤其以5次、7次、11次諧波為主。如圖3所示，兩組(6臺(tái))無功補(bǔ)償電容器分別并聯(lián)于23#站的兩組皮帶機(jī)10kV母線上，每組中有三組容量不同的并聯(lián)電容器，電容器均為星型接線，其參數(shù)如下：1、容量：150kVar(每相50kVar)，額定電壓：11/kV；2、容量：300kVar(每相100kVar)，額定電壓：11/kV；3、容量：450kVar(每相150kVar)，額定電壓：11/kV。北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)No.5.2021圖3系統(tǒng)示意圖（二）問題分析及改善措施表1、2為上述系統(tǒng)中測(cè)量點(diǎn)4和5的測(cè)量數(shù)據(jù)。學(xué)術(shù)研究成果由表1和表2可以看出，該系統(tǒng)中的諧波以5次諧波為主。為抑制諧波電流，每組無功補(bǔ)償電容器均串聯(lián)了電抗器電抗率為5%），然而，在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，并聯(lián)的無功補(bǔ)償電容器經(jīng)常無法投入而自動(dòng)斷開?，F(xiàn)以僅投入一組容量最小的電容器為例對(duì)其原因進(jìn)行分析。根據(jù)所給參數(shù)和等效電路圖，計(jì)算出系統(tǒng)5次諧波電流和電容器5次諧波電流為：5=142.57925A，5=26.48075A，因此，流過電容器電流過大，超過熔斷器的熔斷電流使得熔斷器燒斷，所以無功補(bǔ)償裝置無法投入。針對(duì)這種情況，需要改變串聯(lián)電抗器的參數(shù)來提高無功補(bǔ)償并聯(lián)電容器運(yùn)行的安全與穩(wěn)定性。經(jīng)過計(jì)算和分析發(fā)現(xiàn)，將電抗率從5%提高到8%是較為合適的。以投入一組容量最小的電容器為例，參數(shù)改變后，5=7.49956A，熔斷電流=1.9=14.9587A，而實(shí)際流過熔斷器的電流為基波與5次諧波的均方根，=10.8472A,小于熔斷電流。同時(shí)，對(duì)單獨(dú)投入另兩組容量不同的電容器后的情況也分別進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明，通過熔斷器的電流均沒有超過1.9倍額定電流。因?yàn)楫?dāng)六組并聯(lián)電容器中只有一組投入時(shí)為最差運(yùn)行方式，所以，電容器以其他運(yùn)行方式運(yùn)行時(shí)，均不會(huì)過流。同時(shí)，取10kV母線電壓為10.5kV時(shí)（在合格范圍內(nèi)），得到電容器端子運(yùn)行電壓為=11.41/kV，而電容器額定電壓為11/kV，因此，串抗電抗率與電容器額定電壓和母線電壓允許范圍均相匹配。此外，通過計(jì)算，發(fā)現(xiàn)并聯(lián)諧振點(diǎn)諧波次數(shù)從原來的4.39變?yōu)?.50，串聯(lián)諧振點(diǎn)從4.47變?yōu)?.54，諧波電流嚴(yán)重放大區(qū)間從[4.315，4.431]變?yōu)閇3.456，3.515]。所以對(duì)于本例（主要考慮5次諧波電流），提高串抗的電抗率后，不但使熔斷器不（北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)No.5.2021學(xué)術(shù)研究成果聯(lián)通、網(wǎng)通合并申報(bào)案法律評(píng)論何侃（南京大學(xué)法學(xué)院，江蘇南京210093）摘要：聯(lián)通、網(wǎng)通按照行政指令進(jìn)行合并行為時(shí)，沒有向商務(wù)部反壟斷局進(jìn)行經(jīng)營(yíng)者集中的申報(bào)，在社會(huì)上引發(fā)了極大的關(guān)注。商務(wù)部正式宣布，此次合并違反了《反壟斷法》。本文即以此案情為基礎(chǔ)，從《反壟斷法》相關(guān)規(guī)定入手，對(duì)此次案件進(jìn)行法律分析與評(píng)論。關(guān)鍵詞：聯(lián)通網(wǎng)通合并；行政指令；經(jīng)營(yíng)者集中申報(bào)中圖分類號(hào)：TN92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-0118（2021）-05-0247-02由于政府的行政干預(yù)，與國(guó)有企業(yè)的歷史地位，我國(guó)很公布程序往往遵循不嚴(yán)。聯(lián)通、網(wǎng)通合并重組案中的合并部分，就是此方面的典型代表。那么，聯(lián)通、網(wǎng)通的合并交易到底需不需要向商務(wù)部反壟斷局進(jìn)行申報(bào)呢？二者的行為是否涉嫌規(guī)避《反壟斷法》的相關(guān)規(guī)定？國(guó)企對(duì)《反壟斷法》究竟是否享有當(dāng)然豁免權(quán)？以下筆者即在對(duì)案情進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，從主要爭(zhēng)議觀點(diǎn)入手，對(duì)這些問題一一予以討論。一、案情之簡(jiǎn)介：聯(lián)通、網(wǎng)通合并的反壟斷申報(bào)情況繼1999年"一分為四"、2001年"南北拆分"之后，2021年5月24日，我國(guó)電信行業(yè)再次上演了"六合三"的格局演變。當(dāng)日，工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)及財(cái)政部三部委聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于深化電信體制改革的通告》提出，基于電信行業(yè)現(xiàn)狀，為實(shí)現(xiàn)改革目標(biāo)，鼓勵(lì)中國(guó)電信收購中國(guó)聯(lián)通CDMA網(wǎng)（包括資產(chǎn)和用戶），中國(guó)聯(lián)通與中國(guó)網(wǎng)通合并，中國(guó)衛(wèi)通的基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)并入中國(guó)電信，中國(guó)鐵通并入中國(guó)移動(dòng)。在收到三部委的通告后，2021年6月2日，中國(guó)聯(lián)通發(fā)出合并重組公告，稱其就中國(guó)網(wǎng)通合并相關(guān)事宜開展了一系列工作。同年10月8日，中國(guó)聯(lián)通再次發(fā)布公告，稱公司已收到證監(jiān)會(huì)核發(fā)的有關(guān)批復(fù)文件，證監(jiān)會(huì)對(duì)公司下屬中國(guó)聯(lián)通股份與中國(guó)網(wǎng)通集團(tuán)(香港)合并之重大資產(chǎn)重組事項(xiàng)審核無異議。2021年10月15日，中國(guó)網(wǎng)通與中國(guó)聯(lián)通的上市公司正式合并,工信部副部長(zhǎng)奚國(guó)華蒞臨現(xiàn)場(chǎng)。20