第十三章无功补偿装置
第一节概 述
一、本章主要涉及规范
《电力工程电气设计手册电气一次部分》★★★★★DL/T5222一2005《导体和电气选择设计技术规定》★★★★★GB50227一2017《并联电容器装置设计规范》★★★★DL/T5014-2010《330kV～750kV变电站无功补偿装置设计技术规定》★★★DL/T5242-2010《35kV～220kV变电站无功补偿装置设计技术规定》★★★《电力系统设计手册》★★
二、真题考点分布（总计42题）
无功补偿接线（共3题）：第一～三题考点1天考点2 电容器额定电压（共2题）：第四、五题考点3 电容器运行电压（共1题）：第六题考点4 母线电压升高（共3题）：第七～九题考点5 分组原则（共1题）：第十题考点6谐振计算（共7题)：第十一～十七题考点7无功补偿容量计算（共4题)：第十八～二十一题考点8电容器容量配置（共11题)：第二十二～三十二题考点9电器和导体选择（共2题)：第三十三、三十四题考点10 电容器串联电抗选择（共4题）：第三十五～三十八题考点11 电容器布置型式（共2题）：第三十九、四十题考点12 电容器绝缘选择（共1题）：第四十一题考点13电容器发热量计算（共1题)：第四十二题
三、考点内容简要
无功功率补偿，每年有一道大题，或分为几道小题分散在各大题之中.无功功率补偿分降低电压为目的的并联电抗器补偿.
并联电抗器又分为高压并联电抗器（安装在线路或厂、站高压母线上）和低压并联电抗器（安装在厂用电母线6kV或变电站的低压母线上，比如35kV或10kV等）.
并联电容器一般都装设在发电厂厂用电母线（如6kV）或变电站的低压母线上，和低压并联电抗器同一个电压等级.并联电容器为了抑制谐波和限制合闸涌流，通常在电容器之前（或后）设置一个串联电抗器，注意和并联电抗器相区别.
本章主要讲低压并联补偿设备，即并联电容器和低压并联电抗器.
（1）补偿容量选择.系统容性无功补偿（电容器）容量的计算主要依据《电力工程电气设计手册电气一次部分》第476页及之后描述的四种装置的容量计算，应熟练掌握计算方法.其次可以依据GB50227-2017第3.0.3条，DL/T5242-2010第5.0.6条、DL/T5014-2010第5.0.4、5.0.7条及各条的条文说明，根据变压器的容量进行简略计算.至于使用哪种方法主要依据题意和已知条件作答.系统感性无功补偿总容量要根据系统充电功率计算，请查看第一章内容.
（2）并联电容器容量计算：高频考点之一.并联电容器总容量根据系统无功补偿总容量计算结果向上选取一个标准序列容量即可.同时电容器是由一台一台的单台电容器通过并联和串联组成的三相电容器组，一个变电站可配置一组或多组并联电容器组.所以在选择时还存在单台电容器容量和分组容量的选择.单台电容器容量的计算比较简单，只需要知道一组总容量和该组由多少台电容器组成便可轻松计算，稍微有点难度的是需要结合接线方式计算一组有多少台电容器组成，对接线不熟悉可能很容易做错，所以应熟练掌握电容器的组数、串联段数、并联台数、单或双星形接线方式.
电容器分组原则主要根据电压波动、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.其详细内容可参考《电力系统设计手册》第244页第九节内容.的电容器组容量相加即为全站总的容性无功补偿容量.根据母线电压和系统无功缺额决定是否投入运行或投入几台运行.
（3）电容器谐振判断是考查重点，并且计算简单，读者应重点掌握，主要依据50227一2017第3.0.3条.
（4）电容器额定电压、运行电压升高、母线电压升高等只需找到公式便可轻松作答.
（5）电器和导体的选择中，需要注意各个回路的修正系数，比如电容器总回路的工作电流按额定电流的1.3倍选择等.
（6）电容器的接线方式稍难，不过不是高频考点，主要出现在挑错题上，可通过做题来熟悉基本接线原则.
（7）电容器的布置和绝缘选择考查较少，读者可根据本章最后的几道真题及其注释学习和掌握规范内容.
（8）低压并联电抗器的容量计算请参考第一章内容.并联电抗器投入后的电压降低和电容器公式可通用，只不过电抗器的容量要带负值即可.其余内容主要依据DL/T5014一2010 读者应详细阅读.
（9）高压串联补偿主要指为了提高线路输送容量和系统稳定度而设置的高压串联电容器，该点还从未考查过，读者可参阅《电力工程电气设计手册电气一次部分》第542页9-7节内容.
第二节历年真题详解
一、考点1 无功补偿接线
【2012年下午题26～30】某地区拟建一座500kV变电站，站址位于III级污秽区，海拔
注册电气工程师专业考试历年真题解析（发输变电专业）（2019年版）
不超过1000m，年最高温度40℃，年最低温度-25℃.变电站的500kV侧、220kV侧各自与系统相连，35kV侧接无功补偿装置.该站运行规模为：主变压器4x750MVA，500kV出线6回，220kV出线14回，500kV电抗器两组，35kV电容器组2x60Mvar，35kV电抗器2x60Mvar.主变压器选用3×250MVA单相自耦无励磁电压变压器，电压比525/√3/230/√3±2×2.5%/35kV，容量比250MVA/250MVA/66.7MVA，联结组别YNa0d11.
哪种是不正确的？并说明选择下列各简图的理由.
【答案】
【解答过程】
【2013年下午题27~30】 某220kV变电站有180MVA、220/110/35kV主变压器两台，其中35kV配电装置有8回出线，单母分段接线，35kV母线装有若干组电容器，其电抗率为5%，35kV母线并列运行时三相短路容量1672.2MVA，请回答下列问题：
第二题［无功补偿接线］27．如该变电站的每台主变压器35kV侧装有3组电容器，4回出线，其35kV侧接线不可采用下列哪种接线方式，说明理由.
【答案】
【解答过程】
注册电气工程师专业考试历年真题解析（发输变电专业）（2019年版）
【2017年下午题22~26】 某500kV变电站2号主变压器及其35kV侧电气主接线如下图所示，其中的虚线部分表示远期工程，请回答下列问题？
第三题【无功补偿接线］22．变电站的电容器组接线如图所示，图中单只电容器容量为500kvar.请判断图中有几处错误，并说明错误原因.
A.1 B.2C.3 D. 4
【答案】
【解答过程】
