曾之煜

(中铁二院工程集团有限责任公司 成都610031)

1 无功补偿的必要性

国内地铁供电系统均采用电缆敷设，其充电的无功功率较大。同时，由于牵引负荷在一天内波动很大，所以不同时段的感性无功变化较大。以成都地铁2号线为例，该线采用集中式供电，全线共设2个主变电所，为9个供电分区供电。在第5个分区设置环网联络开关，以实现主所之间的支援，其无功计算如下:

按现有规划情况，成都地铁2号线沙河堡主变电所各时段的无功理论计算值如表1所示。由上述计算可知，在系统运营的各时段，由于主变电所110kV进线电缆较长，所以均将向电力系统倒送容性无功。在运营初期低谷时，功率因数低至0.2以下。

根据《功率因数调整电费增减查对表(国家统一标准)》中的相关规定，在地铁非高峰运营时段出现容性无功倒送现象，将被计入罚款区间。对于地铁运营线路而言，电费在其运营成本中占有很大比重，若能保证运营各时期的功率因数在0.95～1.0的优质区间以内，每年由此少交的电费与设置无功补偿装置而避免的罚款电费将是一笔可观的费用。鉴于此，推荐该线主变电所设置无功补偿装置，以提高功率因数。

表1 沙河堡主变电所各时段的功率分布

2 无功补偿装置的选择

静止同步无功发生器(SVG)是当前最先进的无功补偿装置，具有动态响应时间极快、滤除谐波、无谐振、低损耗、体积小的优点，更重要的是其双向补偿的特点是其他无功补偿装置不具备的:一方面可提供感性无功以减少电抗器的投资，另一方面为将来可能出现的重负荷提供容性补偿。……