電能質量越來越重要，提高功率因數(shù)是*重要的手段，不僅節(jié)約用電成本而且投資效益十分顯著。

電網(wǎng)中的變壓器，電機、感應加熱器、線圈等感性負載的電流滯后產(chǎn)生的磁場反向能稱為無功功率。此外電力的輸送也會產(chǎn)生大量的無功功率。它們導致：

■增加電能消耗及用電成本

■增大電網(wǎng)功率損耗及電網(wǎng)壓降

■降低輸電效率

■增加變壓器損耗及配電電纜尺寸

■引發(fā)瞬變，暫態(tài)，波動，畸變，下凹等

各種負載的功率因數(shù)

負載類別半載～滿載

感應電機0.6～0.9

一般工業(yè)0.6～0.8

造紙工業(yè)0.5～0.8

化工設備0.75～0.85

電弧爐0.6～0.8

水泥工業(yè)0.75～0.85

交流焊機0.35～0.4

鋼鐵工業(yè)0.6～0.85

塑膠工業(yè)0.6～0.75

感性負載的電流滯后諧波的產(chǎn)生及影響：

電力系統(tǒng)中大量非線性或直流設備產(chǎn)生大量的諧波，造成波形畸變而嚴重影響電能質量及威脅設備及電網(wǎng)的**運行。

諧振：在諧波負載的電力系統(tǒng)，投入的電容器會造成諧振，使電網(wǎng)及器件發(fā)生嚴重故障，就電容器而言，并聯(lián)諧振使諧波電流放大，造成電容器嚴重過電流而損壞，串聯(lián)諧振使電容器嚴重過電壓而損壞，在諧波情況下，除了電容器，對補償系統(tǒng)中的電抗器，接觸器，熔斷器等器件均應考慮諧波承受裕度的**可靠。

■電容器的電壓升高

電容器串聯(lián)電抗器后，電容器端電壓上升

即：UC＝U＋UL＋UH

UC：電容器串聯(lián)電抗器后的端電壓

U：系統(tǒng)電壓

UL：流入串聯(lián)電抗器諧波電流造成的電壓升高

UH：流入電容器各次諧波電流造成的電壓升高

根據(jù)串聯(lián)不同電抗率，UL為：

UL＝UC／（1－U）

無功補償主要器件

■電容器

產(chǎn)生超前無功功率以補償滯后的無功功率，穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，進行電網(wǎng)波形校正。低壓從100V～1000V，容量從1KVAR～100KVAR（單臺），1000KVAR（裝置）

■電抗器

針對電網(wǎng)非線性負載的諧波污染，與電容器串聯(lián)諧振組成去諧電容器組，降低諧波畸變達到清潔電網(wǎng)的目的。

■接觸器

作為開關器件切換電容器組，開關操作有機械方式為主，對快速負荷應采用電子開關方式，如電焊機，吊機等。

■熔斷器

當今無功補償采用熔斷器負荷開關代替塑殼開關作短路保護，是更為可靠，有效，及**的選擇。

■控制器

智能化無功優(yōu)化控制裝置，可保證電容器組優(yōu)化組合及用*少開關次數(shù)實現(xiàn)*大的操作可能性，對快速負荷采用不同的信號（電平）觸發(fā)方式。

各類無功補償并串聯(lián)諧振及濾波系統(tǒng)

■純電容補償系統(tǒng)：

用于電網(wǎng)諧波符合國際標準，或可經(jīng)驗估算，其系統(tǒng)中總的非線性設備僅小于總設備容量的15－25％

■帶調諧（濾波）電抗器的補償系統(tǒng)：

由于在含有諧波的系統(tǒng)中不能適用電容補償（或按經(jīng)驗，系統(tǒng)非線性設備容量大于25％小于50％），因此必須串聯(lián)調諧（濾波）電抗器，通常將串聯(lián)諧振頻率設置為低于系統(tǒng)可能的*低次諧波（一般為5次250HZ），從而在諧波頻率下使電容器組呈感性，此時無諧振及諧波放大并由于良好的阻抗匹配，能吸引諧波（如5次）*高可達30％－50％，*常用及*可靠的選擇是選取7％的電抗率能適合絕大多數(shù)場合的使用。

■純?yōu)V波電容器裝置

在大量諧波的系統(tǒng)中采用（或系統(tǒng)非線性設備大于50％，裝置在工頻時產(chǎn)生無功以提高功率因數(shù)，

對電抗器按諧波頻率設置為串聯(lián)諧振而引起的低阻抗以吸取大部分諧波電流，按正波形畸變，濾波器還按不同的電網(wǎng)情況，設計為單調濾波器，雙調濾波器及高通濾波器詳情請接洽本公司。

■晶閘管動態(tài)快速電容補償（濾波）系統(tǒng)

在工業(yè)用戶中，某些頻繁快速變化的負荷，如電焊機，港口吊車、油田抽油機，電網(wǎng)廠電弧爐等需采用晶閘管快速控制補償方式，這時裝置開關器件中半導體晶閘管擔任，投切時間可達到20MS以內，但是，常規(guī)負荷下不宜采用，以避免不必要的波形損失及成本提高。

無功補償類型選擇

無功補償有

純電容的標準型，

帶串聯(lián)電抗器的去諧型

及主要為濾波設計的濾波型，

其選擇取決于系統(tǒng)非線性設備總容量Q與系統(tǒng)設備總容量P的關系。

如圖示，

如果Q《20％，則可選標準補償型，

如果Q《50％，則應該選用加裝電抗器的去諧型補償，

如果Q》50％則應選用純?yōu)V波型。選配要點（特指400V電網(wǎng)）

■電容器：

無功容量（KVAR）＝負載有功功率PX（TANθ1－TANθ2）

其電壓等級應該優(yōu)選440V，更適合中國電網(wǎng)波動較大，電網(wǎng)存在諧波的現(xiàn)狀，特別是在將來加裝電抗器（主要為7％）后，可不必更換電容器。本公司的電容器在設計制造時，充分考慮了中國電網(wǎng)的實際情況，在電氣絕緣，防護強度，安裝等級，包裝運輸?shù)染m合。

■保護熔絲：

應優(yōu)選慢燒斷高開斷容量的熔絲，其定值為電容器額定電流的1.6－1.8倍，如采用電磁式斷路器，則應整定在9－12倍的額定電流值。

■專用接觸器：

雖然GMKP可承受200倍的瞬變電流，應選用帶超前觸點的專用接觸器，可利用超前的電阻抑制開關浪涌電流，應考慮環(huán)境溫度對開斷容量的影響。

■放電：

電容器再次接通前，必須要放電至額定電壓的10％，GMKP本身附帶放電模塊可使電容器在1分鐘內放電至50－75V。

■電抗器：

由于5次、7次是低壓電網(wǎng)之重要諧波，通常均選用7％的電抗器，其額定容量與其相串聯(lián)的每一回路的電容器的容量（KVAR）相等，這時電容器應選440V等級，針對照明、加熱，UPS的3次諧波，應選用14％或13％電抗器，這時電容器應選525V或480V等級。提高功率因數(shù)的經(jīng)濟性

■降低系統(tǒng)總電流

■提高變壓器及線路的效率

■穩(wěn)定及提高系統(tǒng)電壓

■投資回收期在6－24個月之間

■符合節(jié)約環(huán)保的發(fā)展理念

熔斷器熔絲及電纜截面選擇

（400～440V）

400V時的無功容量（KVAR）	電容器額定電流（A）	熔斷器的電流（A）	連接電纜截面（MM）
5	7.2	16	2.5
6.3	9	20	2.5
7.5	10.8	20	2.5
8.3	12	20	2.5
10.4	15	25	4
12.5	18	35	6
15	21.7	50	10