电力电容器的无功补偿

1. 补偿容量的配置原则

   全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡

2. 无功补偿的原理

   在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种：一种是有功功率，一种是无功功率。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能，光能，热能）的电功率。

   无功功率比较抽象，它用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外做功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压器，交流接触器不会吸合。

   在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需求，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的要求，这样用电设备才能在额定电压下工作。

   无功补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。

   不过在确定无功补偿容量时应注意在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功功率会造成功率损耗增加；另外功率因数越高，补偿容量减少损耗的作用将变小，通常情况下，将功率因数提高到0.95就是合理补偿。

3. 补偿方式

   （1）集中补偿：把电容器组集中安装在变电所的一次或者二次侧母线上，并装设自动控制设备，使之能随负荷的变化而自动投切。

   电容器接在变压器一次侧时，可使线路损耗降低，一次母线电压升高，但对变压器及其二次侧没有补偿作用，而且安装费用高；电容器安装在变压器二次侧时，能使变压器增加出力，并使二次侧电压升高，补偿范围扩大，安装、运行、维护费用低。

   优点：电容器的利用率较高，管理方便，能够减少电源线路和变电所主变压器的无功负荷。

   缺点：不能减少低压网络和高压配出线的无功负荷，需另外建设专门房间。工矿企业目前多采用集中补偿方式。

   （2）分组补偿：将全部电容器分别安装于功率因数较低的各配电用户的高压侧母线上，可与部分负荷的变动同时投入或切除。

   采用分组补偿时，补偿的无功不再通过主干线以上线路输送，从而降低配电变压器和主干线路上的无功损耗，因此分组补偿比集中补偿降损节电效益显著。这种补偿方式补偿范围更大，效果比较好，但设备投资较大，利用率不高，一般适用于补偿容量小，用电设备多而分散和部分补偿容量相当大的场所。

   优点：电容器的利用率比单独就地补偿方式高，能减少高压电源线路和变压器中的无功负荷。

   缺点：不能减少干线和分支线的无功负荷，操作不够方便，前期投资较大。