如何理解無功補償經濟當量的問題

   我們知道無功會增加系統的損耗，但是又有新的問題出現了，就是無功電流究竟增加了多少損耗呢？

　　根據無功平衡原理，我們已經知道，無功電流可以從負荷一直傳送到發電機，也就是說，無功損耗是分布在整個電網之中的，因此要測量精確無功電流造成的損耗是不可能的事情。

　　為了解決這個難題，就提出了無功經濟當量的概念。所謂無功經濟當量就是將無功電流折算成有功電流，這樣無功電流造成的損耗就可以很容易計算出來。當然無功經濟當量是根據經驗數據統計計算出來的，并不一定準確，但是卻為我們確定設計方案提供了方便條件。

　　按照國家標準GB12497《三相異步電動機經濟運行》中的規定：

　　KQ 為無功經濟當量

　　當電動機直連發電機母線 KQ=0.02～0.04

　　二次變壓取KQ=0.05～0.07

　　三次變壓取KQ=0.08～0.10；

　　這個標準的規定是適用于異步電動機的，當然也可以參照適用于其他無功負荷。標準中的無功經濟當量值考慮了變壓器的損耗，因此當負荷直連發電機母線時無功經濟當量最小，當負荷經過三次變壓后供電時，無功經濟當量最大。

　　比如我們安裝了一臺無功補償裝置，減少了100Kvar的無功功率，而無功補償裝置是400V電壓等級的，那么我們就可以根據GB12497標準取三次變壓的KQ=0.09，那么這個無功補償裝置的節能效果就可以計算出來：　100×0.09=9KW

　　 如果這臺無功補償柜裝置每天運行10小時，我們就可以說：這臺無功補償裝置每天節電90KW.h。

     由于電容器的容量是固定的，為了能夠控制補償裝置的補償量，需要在一套補償裝置中安裝若干臺電容器，控制電容器的投入數量，就可以控制總的補償量。

　　最常見的設計方案是使用若干臺相同容量的電容器，這時，步進臺階就是單臺電容器的容量。按標幺值計算，設總補償量為1，則步進臺階為電容器數量的倒數。例如：在一套補償裝置中安裝了10臺20Kvar的電容器，則總補償量為200Kvar，步進臺階為20Kvar。按標幺值計算，步進臺階為1/10。這種設計方案比較簡單，也比較容易使電容器循環投切。缺點是步進臺階過大，即使安裝了15臺電容器，步進臺階仍然為1/15，在被補償用戶負荷較輕時，仍然不能取得良好的補償效果。

　　還有一種設計方案是將電容器容量按2進制排列，例如最小的電容器為5Kvar，然后依次為10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar、160Kvar。這種方案使用的電容器數量最少，步進臺階也最小，總容量310Kvar的補償裝置只安裝6臺電容器，步進臺階為5Kvar，標幺值為：5/310=1/62。這種方案的致命缺點是電容器的投切過于頻繁。例如當系統需要的補償量為150Kvar時，需要投入10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar共4臺電容器。當系統需要的補償量增加到160Kvar時，需要將10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar共4臺電容器切除，然后投入160Kvar電容器。反之當系統需要的補償量為減少到150Kvar時，需要將切除160Kvar電容器，然后投入10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar共4臺電容器。