電壓是衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)，電力系統(tǒng)的運行電壓水平與無功功率的平衡密切相關(guān)：系統(tǒng)的無功電源比較充足，系統(tǒng)就有較高的運行電壓水平，反之，無功不足運行電壓水平就會偏低。因此，應(yīng)該力求實現(xiàn)在額定電壓下的系統(tǒng)無功功率的平衡。

　　系統(tǒng)擁有的無功功率電源必須滿足正常電壓水平下的無功需求，并留有適當(dāng)?shù)膫溆萌萘俊．?dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)無功功率過剩時，應(yīng)適當(dāng)減少無功電源發(fā)出的無功功率；當(dāng)系統(tǒng)無功功率不足時，應(yīng)當(dāng)補充無功功率。這些能夠靈活調(diào)節(jié)系統(tǒng)無功功率充足性的設(shè)備就是無功功率補償設(shè)備，電力傳輸系統(tǒng)中常見的無功功率補償設(shè)備如下所示。

一無功功率補償設(shè)備--發(fā)電機

　　同步發(fā)電機是電力系統(tǒng)中的一個重要組成部分，它既是一個有功電源，同時也是最基本的無功電源。在不影響有功功率平衡的前提下，通過調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流的大小來改變發(fā)電機的功率因數(shù)，進而調(diào)節(jié)無功功率，從而調(diào)整系統(tǒng)的運行電壓，發(fā)電機調(diào)節(jié)無功功率具有較低的運行費用。

二無功功率補償設(shè)備--同步調(diào)相機

　　同步調(diào)相機實質(zhì)上是只發(fā)無功功率的同步發(fā)電機，它在過勵磁運行時向系統(tǒng)供給感性無功功率成為無功電源，在欠勵磁運行時從系統(tǒng)吸取感性無功功率成為無功負荷。因此改變同步調(diào)相機的勵磁，可以平滑地改變其輸出(或吸收)的無功功率，從而平滑地調(diào)節(jié)所在地區(qū)的電壓。

　　同步調(diào)相機的有功損耗較大，并且小容量的調(diào)相機每kVA容量的建設(shè)投資費用也較大，故同步調(diào)相機宜于大容量集中使用，常安裝在樞紐變電所；同步調(diào)相機為旋轉(zhuǎn)機械，運行維護比較復(fù)雜。

三無功功率補償設(shè)備--靜電電容器

　　靜電電容器只能向系統(tǒng)供給感性無功功率，而不能吸收無功功率。它所供出的感性無功功率與所在節(jié)點的電壓 的平方成正比，即

　　式中， 為靜電電容器的容抗

　　靜電電容器作為無功功率補償設(shè)備，優(yōu)點是：

　　(1)靜電電容器是根據(jù)需要由許多電容器連接組成的，故靜電電容器組的容量可大可小，既可集中使用，又可分散使用，使用比較靈活；

　　(2)靜電電容器在運行時的功率損耗比較小，約為額定容量的0.3%～0.5%；

　　(3)靜電電容器沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護比較方便。

　　缺點是：

　　(1)無功功率調(diào)節(jié)性能比較差，當(dāng)系統(tǒng)電壓下降需要無功功率時，它供給系統(tǒng)的感性無功功率按電壓的平方減少，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓水平進一步下降；

　　(2)它是靠電容器投、切進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)過程是不連續(xù)的，不能平滑調(diào)壓。

四無功功率補償設(shè)備--靜止補償器

　　靜止補償器由靜電電容器和電抗器并聯(lián)組成。電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，兩者結(jié)合起來，再配以調(diào)控電抗器的電力電子調(diào)節(jié)裝置，就成為能夠平滑改變輸出或吸收無功功率的靜止補償器。

　　與靜電電容器相比，靜止補償器能快速、平滑地調(diào)節(jié)無功功率，克服了電容器作為無功補償裝置只能作電源不能做負荷，調(diào)節(jié)不連續(xù)的缺點。

　　與同步調(diào)相機比較，靜止補償器的優(yōu)點是：

　　(1)運行維護簡單；

　　(2)功率損耗小；

　　(3)能做到分相補償以適應(yīng)不平衡的負荷變化，對于沖擊性負荷也有較強的適應(yīng)性。

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