一、無功補償的意義

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

1、 補償無功功率，可以增加電網中有功功率的輸送比例。

2、 補償無功功率，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cosφ?=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，相當于增大了發、供電設備容量。因此，對新建、改建工程，應充分考慮無功補償，便可以減少設計容量，從而減少投資。

3、 補償無功功率，可以降低線損。

若cosφ?為補償前的功率因數，cosφ為補償后的功率因數，cosφ>cosφ?，則由公式ΔΡ%=(1-cosφ?/cosφ)×100%可知：提高功率因數后，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定和影響著供電企業的經濟效益。所以功率因數是考核經濟效益的重要指標，規劃、實施無功補償勢在必行。

二、無功補償的原理

由于負載大部分是感性的，需取用感性無功功率。為此要提高功率因數，就得設法減小感性無功功率。由于容性無功功率與感性無功功率的性質正好相反，所以要補償感性負載的無功功率可以采用在感性負載兩端并聯電容器的辦法。

電流在電感元件中做功時，電流超前于電壓90°；而電流在電容元件中做功時，電流滯后電壓90°。在同一電路中，電感電流與電容電流方向相反，互差180°。如果在電感元件電路中有比例地安裝電容元件，使兩者的電流相互抵消，使電流矢量與電壓矢量之間的夾角縮小，從而提高電能做功的能力，這就是無功補償的原理。

三、補償電容器的選用

1、補償電容量的計算

要把感性負載的功率因數從cosφ?提高到cosφ需并聯的電容量C可按下式求得，即

C=(Ptgφ?-Ptgφ)/ωU2=P (tgφ?-tgφ)/ωU2

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

解:根據已知條件可求得:

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

C==P (tgφ?-tgφ)/ωU2=48×(1.54-0.484)/314x220^2^

=3.34×10^-6^F=3.34μF

即為使日光燈電路的功率因數提高到0.9，應并聯一個額定電壓U=220V，C=3.34μF的電容器。

必須注意:在功率因數補償的過程中，負載所取用的有功功率P，無功功率Q和cosφ仍保持不變，而改變的僅僅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

選用并聯補償電容器時，不僅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于或等于電路的工作電壓，否則電容器將被擊穿。