高压动态无功补偿装置（如 SVG、SVC）通过实时补偿电网中的无功功率，改善电力系统的功率因数和电压质量，其对变压器运行效率的影响主要体现在降低有功损耗、提升容量利用率和稳定电压水平三个方面，核心原理如下：
一、变压器运行效率的核心影响因素
变压器的运行效率公式为：
η = （输出有功功率 P₂）/（输入有功功率 P₁）= P₂ /（P₂ + P₀ + Pₖ）
其中，P₀为空载损耗（铁损，与电压相关），Pₖ为负载损耗（铜损，与负载电流平方成正比）。
效率提升的关键在于减少 P₀和 Pₖ，或在相同损耗下提高输出有功功率 P₂。
二、高压动态无功补偿装置的影响原理
1. 降低负载损耗（铜损），直接提升效率
无功电流的危害：
当电网存在大量感性负载（如电机、变压器自身）时，会产生滞后的无功电流（I_q）。变压器的原边电流 I₁由有功电流（I_p）和无功电流（I_q）组成（I₁ = √(I_p² + I_q²)）。
负载损耗 Pₖ = I₁² × Rₖ（Rₖ为变压器绕组电阻），无功电流越大，I₁越大，铜损越高。
补偿装置的作用：
动态无功补偿装置通过输出容性无功电流（I_c）抵消感性无功电流（I_q），使变压器原边电流仅保留有功分量 I_p（I₁' ≈ I_p）。
此时，负载损耗 Pₖ' = (I_p)² × Rₖ，相比补偿前（Pₖ = (√(I_p² + I_q²))² × Rₖ），铜损显著降低（降低幅度与无功电流占比相关，通常可达 10%~30%）。
2. 提高功率因数，提升变压器有功输出能力
功率因数与容量的关系：
变压器的额定容量 S_N（视在功率）是固定值，其输出有功功率 P₂ = S_N × cosφ（cosφ 为功率因数）。当 cosφ 较低时，相同容量下输出的有功功率受限（例如：1000kVA 变压器在 cosφ=0.7 时，仅能输出 700kW 有功）。
补偿后的容量释放：
动态无功补偿装置将功率因数 cosφ 从低水平（如 0.7）提升至 0.95 以上，在变压器额定容量 S_N 不变的情况下，输出有功功率 P₂显著增加（1000kVA 变压器在 cosφ=0.95 时可输出 950kW）。
此时，变压器在相同损耗（P₀和 Pₖ基本不变）下输出更多有功，效率 η = P₂/(P₂+ 损耗) 自然提升。
3. 稳定电压，减少铁损波动与附加损耗
电压波动对铁损的影响：
变压器空载损耗 P₀（铁损）与铁芯磁通密度 B² 成正比，而 B ≈ U/(4.44fN)（U 为电压，f 为频率，N 为匝数），即 P₀随电压波动呈平方关系变化。当电网电压偏低时，部分负载可能因电压不足而电流增大（如电机），间接增加变压器损耗；电压偏高时，铁损会显著上升。
补偿装置的电压支撑作用：
动态无功补偿装置通过快速调节输出无功（感性 / 容性）稳定母线电压（响应时间≤50ms）：
当电压偏低时，输出感性无功（吸收容性无功），提升母线电压；
当电压偏高时，输出容性无功（吸收感性无功），降低母线电压。
稳定的电压使变压器铁损 P₀保持在设计值附近，避免因电压波动导致的额外损耗，同时减少铁芯磁滞伸缩引发的机械损耗和噪声。
4. 抑制谐波，降低变压器附加损耗
谐波电流的危害：
非线性负载（如晶闸管整流装置）会产生谐波电流（5 次、7 次等），这些高频电流流过变压器绕组时，会因 “集肤效应” 和 “邻近效应” 导致绕组电阻增大（高频电阻＞直流电阻），产生谐波附加损耗（可达基波铜损的 20%~50%）。此外，谐波磁通会增加铁芯的涡流损耗，进一步降低效率。
先进补偿装置的谐波治理能力：
以 SVG（静止无功发生器）为例，其通过电力电子变流器不仅能补偿基波无功，还可主动滤除谐波电流（尤其是 2~50 次谐波），使变压器绕组中的谐波电流分量降低至 5% 以下。
谐波附加损耗的减少直接提升变压器的运行效率，同时延长绝缘寿命（谐波电流产生的高频振动会加速绝缘老化）。
三、实际应用中的效率提升效果
以 10kV、1000kVA 变压器为例，在未补偿时：
负载功率因数 cosφ=0.7，输出有功功率 P₂=700kW；
原边电流 I₁ = S_N/(√3×U₁) = 1000/(1.732×10) ≈ 57.7A；
铜损 Pₖ = I₁²×Rₖ ≈ 57.7²×0.1 ≈ 333W（假设 Rₖ=0.1Ω）。
经动态无功补偿后：
cosφ 提升至 0.95，P₂=950kW（相同容量下输出有功增加 35.7%）；
原边电流 I₁' = P₂/(√3×U₁×cosφ) ≈ 950/(1.732×10×0.95) ≈ 57.7A（电流不变但有功输出增加）；
铜损 Pₖ' ≈ 333W（与补偿前相同），但效率 η 从 700/(700+0.333+0.2)≈99.92% 提升至 950/(950+0.333+0.2)≈99.94%（实际中因负载波动，提升幅度更显著）。
总结
高压动态无功补偿装置通过 **“削减无功电流降铜损、提升功率因数增有功、稳定电压抑铁损、滤除谐波减附加损耗”** 四重作用，直接或间接降低变压器的总损耗，同时提升其有效输出能力，最终实现运行效率的提升。在负载波动大、无功冲击强的场景（如工业园区、矿山），效率提升可达 1%~3%，按年运行 8000 小时计算，1000kVA 变压器年节电可达数万度。
