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摘要 无功对电压质量影响极大，运用并联电容器进行补偿是提高功率因数改善电压质量的有效措施。欲维持电压合格，则需优化无功电源配置，为发挥无功补偿改善电压质量的功能，提出并联电容器运行的注意事项。
若无功补偿不当，反而出现功率因数的下降，为避免对并联电容器的不良影响，提出应在接入处进行谐波治理，以及消除系统参数的不利配合。
关键词 补偿 调压 功率因数 谐波治理 消除影响
电网运行电压与无功存在着较强的耦合关系，无功电流的变化比有功电流变化对负载电压质量的影响大得多。电网内众多感性负载的投运，势必要从电网索取大量的无功来维持负载的运行。感性负载运行中所需无功功率的多少与运行电压紧密相关，表征不同运行电压与用电设备所需无功之间的关系称为用电设备的无功一电压静特性，而不同的负载有着不同的无功一电压静特性。
电网内的感性负载在某电压下运行，则无功电源送往负载的无功就必须等于在该电压下所有负载需要无功的总和，即任何时刻负载运行电压的合格，完全取决于无功的实时就地平衡。若是无功电源配置不当，必将产生某处无功不足，该处负载所消耗的无功，则需通过线路进行输送，线路在输送无功功率时必然存在送端与受端的电压差，其电压差的大小是随线路输送的有功与无功比例变化而改变。若是线路输送的无功越多，则送端与受端的电压差值也越大，即线路上电压损失也越大，从而导致功率因数下降而造成用户端电压的偏移，影响用电设备正常运行。为改善电压质量确保用户端电压合格，则需通过无功补偿进行调压。
运用并联电容器进行无功补偿，这是电网最常用方法。电网内感性负载运行时，其通过电流总是滞后电压90°，而在负载两端并联上电容器之后，由于电容电流超前电压90°并与电感电流方向相反而起到补偿作用。根据余弦函数可知，无论采用何种无功补偿措施，其实质都是减小电压与电流之间相位差角。负载并联电容器运行，由于电容电流超前电压并与电感电流方向相反而抵消部分电感电流，使流过负载总电流减小，实质上就是减小了线路电流与电压之间的相位差角，这就是并联电容器能提高功率因数的机理。
欲维持线路运行电压的合格，则需优化无功电源的配置，实现无功电流合理流动，减少无功潮流，达到无功实时的就地平衡，从而提高功率因数改善电压质量。为发挥无功补偿装置改善电压质量的功能，则需关注并联电容器运行中的一些问题。
(1)运用并联电容器进行无功补偿，其电容器需由多台组成，每台电容器容量不宜过大，便于按无功负荷变化的需求，灵活、准确地投切适当的容量，满足无功实时就地平衡的要求，才能更好地起到改善电压质量作用。
(2)并联电容器的投切应采用自动控制装置，才能自动跟踪无功负荷的变化而自动投切适当的电容量，确保补偿电容量准确度。同时，自动投切装置还能对线路电压、电流波形进行分析，实现电容器的“过零投切”，使电容器免受合闸涌流冲击，有利于电容器的安全运行。
(3)并联电容器的投切应选用高性能、免维护、无涌流、不发生重燃的开关设备，避免合闸时产生过电压和过电流，从而提高电容器运行的可靠性和安全性。
(4)电容器对电压变化尤为敏感，若接入处电网存在谐波，则将导致产生严重的过电流，造成保护电容器的熔丝熔断，影响无功补偿装置的正常运行。
电容器的容抗Xc=1／2πfc，即容抗与频率成反比。若电容器接入处电网存在谐波，由于电压波形畸变，容抗变小，导致谐波电流增大，从而使电容器产生严重的过电流。另外，电容器对谐波电流又有放大作用，而产生危险的过电流，导致电压质量劣化。为此，只有对电容器接入处电网进行谐波治理，才能更好地发挥并联电容器提高功率因数改善电压质量的作用。
事物总是一分为二的。如果补偿电容量不当，反而会引起功率因数下降，电压质量劣化，无功倒送电网等负面影响。为此，我们应正确理解并联电容器与功率因数之间关系，并非所有并联电容器均会起到提高功率因数的作用。其理由是：
(1)在对感性负载实施无功补偿时，而电容器的投切没有采用自动控制装置，当负载电流减小时，不能随即切除补偿电容器，因而会产生电容量过大的补偿。在过补状况下，电容电流与负载电流的合成电流往往会超前于电压，存在容性无功电力的传送，反而会出现功率因数下降的情况，从而导致电压质量的劣化。另外，电容器的无功功率和本身的功耗均与端电压平方成正比，若是并联电容量过大产生过补，必将引起端电压升高而产生过电流，不仅电压质量劣化，而且还影响电容器使用寿命。此外，在低谷时段用电负载锐减，若用户侧补偿电容器不能随之切除，必将产生过补而向电网倒送无功，同样也会造成电压质量的劣化。
(2)并联电容器补偿系统存在分布电容，它与系统电感形成匹配组合，在一的频率下有可能形成串联或并联谐振的条件。当系统中该频率的谐波源足够大时，往往会诱发谐振而产生危险的过电压或过电流，同时电容器对谐波电流又有放大作用，必将导致电压质量劣化。
总之，为了更好发挥并联电容器的无功补偿作用，电容器接入处电网一定要进行谐波治理，严格控制谐波源能量。另一方面则要设法消除系统参数的不利配合。只有这样才会取得无功补偿的效果。
若无功补偿不当，反而出现功率因数的下降，为避免对并联电容器的不良影响，提出应在接入处进行谐波治理，以及消除系统参数的不利配合。
关键词 补偿 调压 功率因数 谐波治理 消除影响
电网运行电压与无功存在着较强的耦合关系，无功电流的变化比有功电流变化对负载电压质量的影响大得多。电网内众多感性负载的投运，势必要从电网索取大量的无功来维持负载的运行。感性负载运行中所需无功功率的多少与运行电压紧密相关，表征不同运行电压与用电设备所需无功之间的关系称为用电设备的无功一电压静特性，而不同的负载有着不同的无功一电压静特性。
电网内的感性负载在某电压下运行，则无功电源送往负载的无功就必须等于在该电压下所有负载需要无功的总和，即任何时刻负载运行电压的合格，完全取决于无功的实时就地平衡。若是无功电源配置不当，必将产生某处无功不足，该处负载所消耗的无功，则需通过线路进行输送，线路在输送无功功率时必然存在送端与受端的电压差，其电压差的大小是随线路输送的有功与无功比例变化而改变。若是线路输送的无功越多，则送端与受端的电压差值也越大，即线路上电压损失也越大，从而导致功率因数下降而造成用户端电压的偏移，影响用电设备正常运行。为改善电压质量确保用户端电压合格，则需通过无功补偿进行调压。
运用并联电容器进行无功补偿，这是电网最常用方法。电网内感性负载运行时，其通过电流总是滞后电压90°，而在负载两端并联上电容器之后，由于电容电流超前电压90°并与电感电流方向相反而起到补偿作用。根据余弦函数可知，无论采用何种无功补偿措施，其实质都是减小电压与电流之间相位差角。负载并联电容器运行，由于电容电流超前电压并与电感电流方向相反而抵消部分电感电流，使流过负载总电流减小，实质上就是减小了线路电流与电压之间的相位差角，这就是并联电容器能提高功率因数的机理。
欲维持线路运行电压的合格，则需优化无功电源的配置，实现无功电流合理流动，减少无功潮流，达到无功实时的就地平衡，从而提高功率因数改善电压质量。为发挥无功补偿装置改善电压质量的功能，则需关注并联电容器运行中的一些问题。
(1)运用并联电容器进行无功补偿，其电容器需由多台组成，每台电容器容量不宜过大，便于按无功负荷变化的需求，灵活、准确地投切适当的容量，满足无功实时就地平衡的要求，才能更好地起到改善电压质量作用。
(2)并联电容器的投切应采用自动控制装置，才能自动跟踪无功负荷的变化而自动投切适当的电容量，确保补偿电容量准确度。同时，自动投切装置还能对线路电压、电流波形进行分析，实现电容器的“过零投切”，使电容器免受合闸涌流冲击，有利于电容器的安全运行。
(3)并联电容器的投切应选用高性能、免维护、无涌流、不发生重燃的开关设备，避免合闸时产生过电压和过电流，从而提高电容器运行的可靠性和安全性。
(4)电容器对电压变化尤为敏感，若接入处电网存在谐波，则将导致产生严重的过电流，造成保护电容器的熔丝熔断，影响无功补偿装置的正常运行。
电容器的容抗Xc=1／2πfc，即容抗与频率成反比。若电容器接入处电网存在谐波，由于电压波形畸变，容抗变小，导致谐波电流增大，从而使电容器产生严重的过电流。另外，电容器对谐波电流又有放大作用，而产生危险的过电流，导致电压质量劣化。为此，只有对电容器接入处电网进行谐波治理，才能更好地发挥并联电容器提高功率因数改善电压质量的作用。
事物总是一分为二的。如果补偿电容量不当，反而会引起功率因数下降，电压质量劣化，无功倒送电网等负面影响。为此，我们应正确理解并联电容器与功率因数之间关系，并非所有并联电容器均会起到提高功率因数的作用。其理由是：
(1)在对感性负载实施无功补偿时，而电容器的投切没有采用自动控制装置，当负载电流减小时，不能随即切除补偿电容器，因而会产生电容量过大的补偿。在过补状况下，电容电流与负载电流的合成电流往往会超前于电压，存在容性无功电力的传送，反而会出现功率因数下降的情况，从而导致电压质量的劣化。另外，电容器的无功功率和本身的功耗均与端电压平方成正比，若是并联电容量过大产生过补，必将引起端电压升高而产生过电流，不仅电压质量劣化，而且还影响电容器使用寿命。此外，在低谷时段用电负载锐减，若用户侧补偿电容器不能随之切除，必将产生过补而向电网倒送无功，同样也会造成电压质量的劣化。
(2)并联电容器补偿系统存在分布电容，它与系统电感形成匹配组合，在一的频率下有可能形成串联或并联谐振的条件。当系统中该频率的谐波源足够大时，往往会诱发谐振而产生危险的过电压或过电流，同时电容器对谐波电流又有放大作用，必将导致电压质量劣化。
总之，为了更好发挥并联电容器的无功补偿作用，电容器接入处电网一定要进行谐波治理，严格控制谐波源能量。另一方面则要设法消除系统参数的不利配合。只有这样才会取得无功补偿的效果。