一、無功補償(chang) 的意義(yi)

在工業(ye) 企業(ye) 中，大量用電設備都是感性負載，如電動機、電焊機、電爐等，並且功率因數都比較低。功率因數低，不僅(jin) 使電源設備得不到充分利用，並且無功電流在輸電線和電源設備中會(hui) 引起有功損耗，造成了大量電能的浪費，還會(hui) 使線路壓降增加，嚴(yan) 重地影響了電壓質量。

1、補償(chang) 無功功率，可以增加電網中有功功率的輸送比例。

2、補償(chang) 無功功率，可以減少發、供電設備的設計容量，減少投資。

例如當功率因數從(cong) cosφ₁=0.8增加到cosφ=0.95時，裝1kvar的電容器可節省設備容量0.52kW；對原有設備而言，相當於(yu) 增大了發、供電設備容量。因此，對新建、改建工程，應充分考慮無功補償(chang) ，便可以減少設計容量，從(cong) 而減少投資。

3、補償(chang) 無功功率，可以降低線損。

若cosφ₁為(wei) 補償(chang) 前的功率因數，cosφ為(wei) 補償(chang) 後的功率因數，cosφ>cosφ₁，則由公式ΔΡ%=(1-cosφ₁/cosφ)×100%可知：提高功率因數後，線損率也下降了。

減少設計容量、減少投資，增加電網中有功功率的輸送比例，以及降低線損都直接決(jue) 定和影響著供電企業(ye) 的經濟效益。所以功率因數是考核經濟效益的重要指標，規劃、實施無功補償(chang) 勢在必行。

二、無功補償(chang) 的原理

由於(yu) 負載大部分是感性的，需取用感性無功功率。為(wei) 此要提高功率因數，就得設法減小感性無功功率。由於(yu) 容性無功功率與(yu) 感性無功功率的性質正好相反，所以要補償(chang) 感性負載的無功功率可以采用在感性負載兩(liang) 端並聯電容器的辦法。

電流在電感元件中做功時，電流超前於(yu) 電壓90°；而電流在電容元件中做功時，電流滯後電壓90°。在同一電路中，電感電流與(yu) 電容電流方向相反，互差180°。如果在電感元件電路中有比例地安裝電容元件，使兩(liang) 者的電流相互抵消，使電流矢量與(yu) 電壓矢量之間的夾角縮小，從(cong) 而提高電能做功的能力，這就是無功補償(chang) 的原理。

三、補償(chang) 電容器的選用

1、補償(chang) 電容量的計算

要把感性負載的功率因數從(cong) cosφ₁提高到cosφ需並聯的電容量C可按下式求得，即

C=(Ptgφ₁-Ptgφ)/ωU²=P (tgφ₁-tgφ)/ωU²

例:已知220V、40W的日光燈工作時的電流為(wei) 0.4A，cosφ=0.545。鎮流器取用的功率為(wei) 8W。現要將功率因數補償(chang) 到0.9，應並聯多大的電容。

解:根據已知條件可求得:

tgφ₁=1.54，tgφ=0.484，日光燈電路取用的功率P=40+8=48W

C==P (tgφ₁-tgφ)/ωU²=48×(1.54-0.484)/314x220²

=3.34×10^-6F=3.34μF

即為(wei) 使日光燈電路的功率因數提高到0.9，應並聯一個(ge) 額定電壓U=220V，C=3.34μF的電容器。

必須注意:在功率因數補償(chang) 的過程中，負載所取用的有功功率P，無功功率Q和cosφ仍保持不變，而改變的僅(jin) 僅(jin) 是電路總的無功功率和總的功率因數。

2、電容器電壓的選擇

選用並聯補償(chang) 電容器時，不僅(jin) 要選用一定容量的電容器，還必須使所選用的電容器的額定電壓大於(yu) 或等於(yu) 電路的工作電壓，否則電容器將被擊穿。