表1
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功率因數從1降低到左列數值 |
0.95 |
0.9 |
0.85 |
0.8 |
0.75 |
0.7 |
0.65 |
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電網元件中有功損耗增加百分數△PL% |
11 |
23 |
38 |
56 |
78 |
104 |
136 |
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功率因數由右列數值提高到0.95 |
0.6 |
0.65 |
0.7 |
0.75 |
0.8 |
0.85 |
0.9 |
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可變有功功率損耗降低的百分數 |
60 |
53 |
46 |
38 |
29 |
20 |
10 |
◎挖掘發供電設備潛力
(1) 在設備容量不變的條件下，由于提高了功率因數可以少送無功功率，因此可以多送有功功率。可多送的有功功率ΔP計算如下：
ΔP=P1-P=S(cosφ1-cosφ)(5)
(2) 如需要的有功不變，則由于需要的無功減少，因此所需要的配變容量也相應地減少ΔS計算如下：
ΔS＝S-S1＝P(1/cosφ-1/cosφ1)(6)
可以減少供電設備容量占原容量的百分比為ΔS/S計算如下：
ΔS/S=(cosφ1-cosφ)/cosφ1=(1-cosφ/cosφ1) (7)
(3) 安裝無功補償設備，可使發電機多發有功功率。系統采取無功補償后，使無功負荷降低，發電機就可少發無功，多發有功，充分達到銘牌出力。
◎減少用戶電費支出
(1) 可以避免因功率因數低于規定值而受罰。
(2) 可以減少用戶內部因傳輸和分配無功功率造成的有功功率損耗，因而相應可以減少電費的支出。
就三種補償方式而言，無功就地補償克服了集中補償和分組補償的缺點，是一種較為完善的補償方式：
(1) 因電容器與電動機直接并聯，同時投入或停用，可使無功不倒流，保證用戶功率因數始終處于滯后狀態，既有利于用戶，也有利于電網。
(2) 有利于降低電動機起動電流，減少接觸器的火花，提高控制電器工作的可靠性，延長電動機與控制設備的使用壽命。
無功就地補償容量可以根據以下經驗公式確定：
Q≤ U I0
式中：Q——無功補償容量(kvar)
U——電動機的額定電壓(V)
I0——電動機空載電流(A)
但是無功就地補償也有其缺點：
(1)不能全面取代高壓集中補償和低壓分組補償：
眾所周知，無功補償按其安裝位置和接線方法可分為：高壓集中補償、低壓分組補償和低壓就地補償。其中就地補償區域最大，效果也好。但它總的電容器安裝容量比其它兩種方式要大，電容器利用率也低。高壓集中補償和低壓分組補償的電容器容量相對較小，利用率也高，且能補償變壓器自身的無功損耗。為此，這三種補償方式各有應用范圍，應結合實際確定使用場合，各司其職。
(2)大容量電力電子裝置，就地補償不恰當：
隨著大型電力電子裝置的廣泛應用，尤其是采用大容量晶閘管電源供電后，致使電網波形畸變，諧波分量增大，功率因數降低。更由于此類負載經常是快速變化，諧波次數增高，危及供電質量，對通訊設備影響也很大，所以此類負載采用就地補償是不安全，不恰當的。
因為：①電力電子裝置會產生高次諧波，在負載電感上有部分被抑制。但當負載并聯電容器后，高次諧波可順利通過電容器，這就等效地增加了供電網絡中的諧波成分。②由于諧波電流的存在，會增加電容器的負擔，容易造成電容器的過流、過熱，甚至損壞。③電力電子裝置供電的負載如電弧爐、軋鋼機等具有沖擊性無功負載，這要求無功補償的響應速度要快，但并聯電容器的補償方法是難以奏效。
(3)電動機起動頻繁或經常正反轉的場合，不宜采用就地補償：
異步電動機直接起動時，起動電流約為額定電流的4～7倍，即使采用降壓起動措施，其起動電流也是額定電流的2～3倍。因此在電動機起動瞬間，與電動機并聯的電容器勢必流過浪涌沖擊電流，這對頻繁起動的場合，不僅增加線損，而且引起電容器過熱，降低使用壽命。
此外，對具有正反轉起動的場合，應把補償電容器接到接觸器觸頭電源進線側，這雖能使電容隨電動機的運行而投入。但當接觸器剛斷開時，電容器會向電動機繞組放電，引起電動機自激產生高電壓，這也有不妥之處。若將補償電容器接于電源側，當電動機停運時，電網仍向電容器供給電流，造成電容器負擔加重，產生不必要的損耗。
為此，對無功補償功率較大的電容器，如需接在電源進線側，則應對電容器另加控制開關，在電動機停運時予以切除。
(4)就地補償的電容器不宜采用普通電力電容器：
推廣就地補償技術時，不宜直接使用普通油浸紙質電力電容器，因為其自愈功能很差，使用中可能產生永久性擊穿，甚至引起爆炸，危及人身安全。
電動機并聯電容器的就地補償，當電動機停運時，電容器會向繞組放電，放電電流會引起電動機自激產生高電壓。為保證電動機停運時，電容器能可靠放電，應設有放電電路，而普通電力電容器不具備放電電路。同時其體積大，重量重，安裝使用不方便，所以不宜采用。
為此，就地補償應使用金屬化聚丙烯干式電力電容器，或專用就地補償裝置。
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