无功补偿的原理

无功补偿全称无功功率补偿，是一种在供电系统中起到提高电网功率因数、降低供电变压器及输送线路损耗、提高供电效率、改善供电环境的技术。

一、无功补偿的原理

1、有功功率和无功功率

电网输出的功率包括有功功率和无功功率两部分。

1）有功功率

直接消耗电能，把电能转变为机械能、热能、化学能或声能，利用这些能作功，这部分功率称为有功功率；

2）无功功率

不消耗电能，只是把电能转换为另一种形式的能，这种能作为电气设备能够作功的必备条件，且在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率。如电磁元件建立磁场占用的电能、电容器建立电场所占的电能。

2、无功补偿的原理

电流在电感元件中作功时，电流超前于电压90°；而电流在电容元件中作功时，电流滞后电压90°。在同一电路中，电感电流与电容电流方向相反，互差180°。如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件，使两者的电流相互抵消，使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小，从而提高电能作功的能力，这就是无功补偿的原理。

二、无功补偿的意义

1 、补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。

2 、减少发、供电设备的设计容量，减少投资。例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW；对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。因此，对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。

3 、降低线损，由公式ΔΡ%=（1-cosθ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数，cosθ为补偿前的功率因数则：cosΦ>cosθ，所以提高功率因数后，线损率也下降了，减少设计容量、减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以，功率因数是考核经济效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。

三、无功补偿的方式

1、集中补偿

在高低压配电线路中安装并联电容器组；

2、分组补偿

在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器；

3、单台电动机就地补偿

在单台电动机处安装并联电容器等。

四、无功补偿应注意事项

1 、在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功造成功率损耗增加，也是不经济的。

2 、功率因数越高，每千伏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。