王延磊
中油（新疆）石油工程有限公司设计分公司
摘 要：在大型油气田的开发建设中，经常配套建设110kV输电线路和变电站作为电源（简称“110kV输变电系统”），完成整个区块采油井、采气井、处理站的配电。无功补偿作为变电站重要组成部分，设置的容量大小关系变电站运行经济性，本文通过理论计算，结合部分变电站运行过程中的功率因数情况，提出无功补偿装置设计注意的问题，总结出无功补偿装置的设计思路和方案。
关键词：无功补偿装置；功率因数；
1 引言
110kV输变电系统含110kV架空线路和变电站，电源点通常为上级220kV变电站或者其他110kV变电站母线，电源点为110kV输变电的关口计量和功率因数考核点。功率因数的高低直接涉及电网运行的经济性和电网公司对用户收费问题，合理计算系统的无功功率，确定合理的补偿装置，显得尤其重要。110kV输变电系统无功主要有线路的容性充电功率、主变的励磁感性无功功率，负荷的感性无功功率，系统存在容性无功，也存在感性无功，需进行合理计算和设计补偿装置，以满足经济性和功率因数考核的要求。
2、系统无功的计算方法
2.1线路的充电功率
110kV架空输电线路因系统对地电容和线间电容的存在，线路运行过程中，产生容性无功，即充电功率。110kV线路的充电功率计算依据《电力工程一次手册》，架空线路所需无功计算部分表9-1，110kV架空线路充电功率为34kvar/100km。计算系统的无功补偿时，应计算在内。
2.2变压器励磁功率
变压器运行过程中，产生的感性无功主要为励磁电流无功和空载电流无功，其计算详下式。
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2.3负荷的感性无功功率
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3、典型工程的理论计算与实际运行情况对比
本次通过油气田110kV输变电系统的无功计算，并比照实际工程中无功补偿装置的设计情况，对比和验证计算方法的合理性。
3.1油田110kV变电站的情况
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3.3验证结论
3.3.1根据油田110kV变电站（FC变）所带负荷均为感性负荷，为感性无功，110kV充电功率影响不大，但变压器的所需的无功补偿应考虑在内，充分考虑变压器容性无功补偿的需要。
3.3.2气田主要负荷为压缩机和电伴热，压缩机大多为变频，功率因数较高，线路的充电功率应充分考虑，特别注意线路在轻载时，容性充电功率的影响，考虑增加感性补偿。
4、结论
4.1 110kV输变电系统设计中，应考虑线路充电功率、变压器的励磁无功功率和负荷的功率因数提高所需的无功功率。
4.2在 110 kV输变电系统设计中，一般情况下，输电线路容性功率对功率因素影响不大；当输电线路较长时，感性负荷会起到平衡线路充电功率的作用；在负荷较小时，当输电线路距离较长而负荷又较小时，即负荷功率小于自然功率，线路相间及对地产生的容性充电功率除了抵抗电抗中的损耗外还有多余，向电网反送无功，应需考虑配置电抗器。
4.3在负荷大多为感性负荷的110kV变电站无功补偿设计中，变压器所产生的励磁感性无功应充分考虑，此部分无功随着主变负荷率的变化增加或者减小，在主变满载时达到主变压器容量10%以上，如采用高阻抗变压器，励磁无功功率则更高，应在无功补偿设计中考虑。
参考文献
[1]李永霞，张有，110 kV输电线路分布电容对功率因素的影响，2019,166（2）：7-9.
[2] 雄晓岚，李琦，空载热备用输电线路电能计量分析，2010，33（3）：27-29