无功功率补偿计算公式

对于电网中的变电站，其损耗主要源自主变压器和线路。变电站的容性无功补偿主要为了弥补主变压器的无功损耗，并适当补偿线路的部分无功损耗。确保在主变压器最大负荷运行时，其高压侧的功率因数满足电网的要求，如220 kV变电站的功率因数不低于0.95。接下来，我们将以一座220 kV变电站的无功补偿容量配置为例，详细电容器的配置计算。

设想一座电压等级为220/110/35 kV的220 kV变电站，远期配备3×180 MVA的主变压器，本期则为1×180MVA的主变压器。低压侧终期拥有12回出线，本期则为4回出线。

我们来关注主变的无功损耗。当主变按满载情况计算S1=180 MVA时，单台主变的无功损耗为高压侧QT1=27Mvar，中压侧QT2=0Mvar，以及低压侧QT3=8.1Mvar。

是线路的无功损耗QL。这需要通过每段母线所带的线路回数n、每回线路长度L、回路电流I以及出线电缆单位阻抗k进行计算。经过计算，我们得到QL=0.155 Mvar。

还需考虑线路的充电功率QC。通过线路单位长度的充电功率q和线路长度L计算得到QC=0.09 Mvar。

综合上述各项数据，我们可以得出主变所需的无功补偿容量Q=QT+QL-QC=35.165 Mvar。当本期主变负载率为100%时，所需的无功补偿容量为36.21 Mvar。为了满足主变压器最大负荷时高压侧功率因数不低于0.95的要求，本期35 kVⅠ段母线配置了3组电容器，每组容量均为12 Mvar。

对于电容器的分组，还需要满足一个条件：最大单组无功补偿装置的投切不应导致所在母线的电压变化超过电压额定值的2.5%。我们需要对分组容量进行校验。经过计算，35 kV母线发生短路时的电流和短路容量均满足要求，电容器分组容量的选择适当。