無功補償?shù)幕驹恚弘娋W(wǎng)輸出的功率包括兩部分：一是有功功率：直接消耗電能，把電能轉變?yōu)闄C械能、熱能、化學能或聲能，利用這些能作功，這部分功率稱為有功功率;二是無功功率：不消耗電能，只是把電能轉換為另一種形式的能，這種能作為電氣設備能夠作功的必備條件，并且，這種能是在電網(wǎng)中與電能進行周期性轉換，這部分功率稱為無功功率(如電磁元件建立磁場占用的電能，電容器建立電場所占的電能)。
      問題6：如何確定電動機回路的就地補償量?

      答：

      在實際電力系統(tǒng)中包括異步電動機在內的絕大部分電器設備的等效電路可以看作是電阻R與電感L的串聯(lián)電路，其功率因數(shù)為：

       從圖2相量圖可以看出，I與U的相位差變小了，即供電回路的功率因數(shù)提高了。
       圖2為欠補償，即電流相量滯后于電壓相量;圖3為過補償，即電流相量超前于電壓相量。

       通常不希望出現(xiàn)過補償，這樣會使變壓器的二次電壓升高，并且容性的無功功率同樣要造成電能損耗，還會增大電容的溫升和損耗，影響電容壽命。

       那么我們讓補償量恰好控制在功率因數(shù)等于1，這樣行不行呢?答案是否定的。因為這時系統(tǒng)會產(chǎn)生振蕩，使得補償電容劇烈發(fā)熱，還會產(chǎn)生過電壓。

       下表是電動機負載為改善功率因數(shù)而需要配置的補償電容器容量：

 

       對于一般的電動機負載其功率因數(shù)為0.7，若需要將功率因數(shù)補償?shù)?.9，則從表中可以查得0.54kvar。若有功功率為100kW則補償電容容量為54kvar。

       對于三相交流異步電動機，其補償功率Qc不允許大于空載無功功率的90%，避免因為電動機停機造成補償過度后的出現(xiàn)的過電壓。

 

       問題7：如何確定配電回路的集中補償量?

       答：

       按補償電容安裝的位置可分為就地補償和集中補償。就地補償一般將補償電容安裝在就地設備附近，而集中補償則將補償電容安裝在低壓成套開關柜中。

       集中補償方式所配置的補償電容的容量要小于就地補償方式所配置的補償電容容量，并且電容器的功率與用電設備所產(chǎn)生的無功功率能夠相互匹配。

       以下是集中補償?shù)挠嬎惴椒ǎ?/p>

       方法1：
       首先計算確認功率因數(shù)COSФ：

       知道了功率因數(shù)cosФ后，再確定電容器的容量Qc。

       補償后的功率因數(shù)為：

       其中余弦與正切之間的關系為：

       給一個很有用的計算補償量的經(jīng)驗公式：

       通常在確認低壓開關柜內的電容器容量時只需要進行大致的計算即可，因為低壓開關柜內的補償電容器必須保留有足夠的調整的容量。補償電容器容量與變壓器視在功率之間的經(jīng)驗公式是：

       例：若電力變壓器的視在功率S為1000kVA，試確認補償電容容量。

       簡單吧!不過此法對輸出均為饋電回路的低壓開關柜計算補償電容的容量比較有效，當開關柜含有許多電動機回路時，計算值會偏小。

       對于就地電動機無功補償?shù)碾娙萑萘坑嬎阋灿泻啽愕慕?jīng)驗公式，如下：

       問題8：補償回路中串接的電抗，其用途是什么?

       回答：電抗可以抑制沖擊電流，還可以抑制諧波。

       為了把問題搞清楚，我們先來看看電容與電感之間的關系。

       一般來說，電流諧波源都具有電流源的特性。

       所謂電流源，指的是它輸出的電流相對恒定。當外部阻抗高時，外部阻抗上的諧波電壓也就高;反之，當外部阻抗低時，外部阻抗上的諧波電壓也就地。

       上圖中，左圖上部是變壓器，左圖下部就是諧波源，左圖右下部是系統(tǒng)負載。其中In為n次電流諧波源，XC為電容的容抗，XL為電抗的感抗。

       右圖是諧波源的等效分析電路圖。注意到電力變壓器被理解為電壓源，其內阻極小，因此圖中按電壓源一律短路的原則來繪制。這樣就把與諧波分析無關的變壓器額定電壓排除出去。

       先將XL忽略，當Xsn=Xcn時，并聯(lián)電容器與系統(tǒng)阻抗發(fā)生并聯(lián)諧振，Isn和Icn均遠大于In，諧波電流被放大。此時諧振點的諧波次數(shù)為:

       注意：式子中的Xs為變壓器的感抗。也就是說，變壓器的感抗和低壓配電網(wǎng)中的負載感抗均對系統(tǒng)的諧振產(chǎn)生了作用。

       當諧振源的諧波次數(shù)等于n時，系統(tǒng)將引起諧振;若諧振源的諧波次數(shù)接近n時，雖然不引起諧振，但也會導致該諧波被放大。

       抑制諧波放大的辦法是給并聯(lián)電容串接電抗器，改變并聯(lián)電容與系統(tǒng)阻抗的諧振點，以避免諧振，因此帶電抗的補償電容的意義就在于抑制諧波源的n次諧波。若系統(tǒng)中沒有諧波源，就沒有必要采用帶電抗的補償電容器。

       當XL=XC時電路諧振。若系統(tǒng)等效電感和電容分別為L、C，則諧振頻率f0為：

       現(xiàn)在我們來仔細分析一下：

       第一：對于串聯(lián)諧振電路來說，諧振時阻抗Z=R，為最小值，且呈現(xiàn)阻性。

       第二：串聯(lián)諧振電路在諧振時電流達到最大，其電流I0=U/R。

       第三：諧振時電感與電容兩端的電壓大小相等，相位相反，電阻上的電壓等于電源電壓。

       第四：諧振時，由于XL=XC，電感的瞬時功率和電容瞬時功率數(shù)值相等，符號相反，所以總無功功率等于零。

       第四條其實就是無功補償?shù)哪康?。但由于諧振時系統(tǒng)會發(fā)生振蕩，因此無功補償絕對不能將功率因數(shù)補償?shù)降扔?。

       第五：若外部有能量維持電路的諧振，則該電路將稱為諧振源;若外部沒有能量維持電路的諧振，則該電路將吸收外部電網(wǎng)中頻率為f0的諧波。

       第六：在諧振頻率f0的左側，總阻抗呈現(xiàn)感性;在諧振頻率f0的右側，總阻抗呈現(xiàn)容性。

       第六條的另一個說法是：欠補償時系統(tǒng)呈現(xiàn)感性，過補償時系統(tǒng)呈現(xiàn)容性。
在含有諧波的低壓電網(wǎng)中需要進行無功功率補償時，必須采用將補償電容器串接電抗器的辦法來消除諧波的影響，同時電抗器還起到對流經(jīng)電容器的電流進行限流的作用。