无功补偿装置的重要性

一 无功补偿装置的必要性

1．提高电压质量

把线路中电流分为有功电流Ia 和无功电流Ir ，则线路中的 电压损失:

式中： P —有功功率，KW

Q —无功功率，Kvar U —额定电压，KV

R —线路总电阻，Ω

Xl —线路感抗，Ω

因此，提高功率因数后可减少线路上传输的无功功率Q ，若保持有功功率不变，而R 、Xl 均为定值，无功功率Q 越小，电压损失越小，从而提高了电压质量。

2．提高变压器的利用率，减少投资

功率因数由cos φ1提高到cos φ2提高变压器利用率为：

()U

QX PR X I R I U l l r a +⨯=+⨯=∆33%100cos cos 1%100%21121⨯⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛ΦΦ-=⨯-=∆S S S S

3．减少用户电费支出

（1）可避免因功率因数低于规定值而受罚。

（2）可减少用户内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗，电费可相应降低。

4 提高电力网传输能力

有功功率与视在功率的关系式为：

P=Scosφ

可见，在传输一定有功功率的条件下，功率因数越高，需要电网传输的功率越小。

因此无功补偿装置在电网系统中是必不可少的。

二滤波电抗在无功补偿装置中的重要性

由于工业的发展，各种工业设备的使用（例如：整流设备、点焊机、变频器）使电网系统中产生各次谐波。谐波电流和电压的出现，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，也对周围的通信系统和公用电网以外的设备带来危害。谐波的主要危害如下：

1 谐波是公用电网中的元器件产生了附加的谐波损耗，降低了发电，输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中线时会使线路过热甚至引起火灾。

2 谐波影响各种电气设备的正常工作。谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏。

3 谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，这就使上述（1）（2）的危害大大增加，甚至引起严重事故。

4 谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不正确。

5 谐波会对临近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量；重者导致信息丢失，是通信系统无法正常工作。

正是因为谐波如此严重地危害性，所以才体现出滤波电抗器在无功补偿装置中的重要性及必要性。

容易产生谐波的电气设备有很多，比如晶闸管整流设备、变频装置、电弧炉、电石炉、气体放电类电光源、电视机电脑等家用电器。因此有着较多类似设备的工业、商业的现场需要在补偿装置中加入电抗器用以滤除谐波避免谐波造成的危害。

三具体案例