请教用电容柜补偿功率因数真有那么可怕吗

 功率因数过补偿
由于大部分用电负荷都是感性的，未补偿前功率因数为滞后，如果为补偿无功电流而投入的电容器过多，则会使功率因数变为超前，这就是过补偿。 在过补偿的情况下，系统中出现容性的无功电流，使视在电流增大，因此使系统的损耗加大，多投入了电容器反而使系统损耗加大当然不是好事。另外，由于投入电容器会使电压升高（这里电压升高主要是因为供电线路的电感及变压器的漏感造成，与同步发电机的关系不大），在过补偿的情况下电压进一步升高，在夜间负荷较低电网电压较高的情况下影响更大。因此人们总是不希望发生过补偿。
　 但是事物都有两面性，过补偿不一定总是坏事。

　 通常的补偿装置都是安装在变压器的低压侧，在低压侧进行检测并进行控制将负荷的无功电流补偿掉，却无法补偿变压器自身的无功电流。一般人总认为变压器自身的无功只能在高压侧进行补偿，其实不然，通过在低压侧适量过补偿的办法，同样可以补偿变压器自身的无功电流。因为变压器属于理想元件，所谓理想元件就是能量传送没有方向的元件，同一台变压器，如果将高压侧接电源低压侧接负荷就是一台降压变压器，如果将低压侧接电源高压侧接负荷就是一台升压变压器。根据这个原理，对变压器进行无功补偿在低压侧进行与在高压侧进行没有区别。

　 对于为降低用户力率电费（功率因数调整电费）而安装的无功补偿装置，如果不采取适量过补偿的方法，就有可能出问题。

　 设某一单位，变压器为S7-500KVA，高压计量，用电设备主要是金属切削机床，一班生产，无夜班，每周5天生产，不生产时无负荷，月均用电量为2万度。未安装补偿装置之前月平均功率因数为0.5，按功率因数0.9为标准值需加收45%的力率电费。按功率因数0.85为标准值需加收35%的力率电费。

　　 假定安装补偿装置后，在生产期间可以将低压侧功率因数补偿到0.95，停产期间由于无负荷没有电容器投入。那么根据cos（x）=0.95

　　 我们可以算出x=18.2°, sin（x）=0.31

　　 无功与有功的比值为 0.31/0.95=0.33

　　 由负荷形成的无功电量为20000×0.33=6600 度。

　　 由于该单位是高压计量，因此变压器自身的无功电流也会使无功表走数。该单位的变压器为500KVA，按空载电流2%计算则变压器的无功功率为500×2% =10Kvar，每月形成的无功电量为10×24×30 = 7200 度，每月的总无功电量为6600+7200=13800度，无功与有功的比值为 13800/20000=0.69即 tg（x）=0.69 ，x=34.6°，cos（x）=0.82，还是要交利率电费。

　　 从以上的分析我们可以看出，对于这样的用户，不补偿变压器自身的无功电流是不可能消除力率电费的。

　　 解决的方案有三种:

　　 方案1，在变压器的高压侧固定接一台10Kvar的高压电容器，这种方案为保证安全性较难操作。

　　 方案2，在变压器的低压侧固定接一台10Kvar的低压电容器，这就是一种低压侧过补偿方法，并且这台电容器可以装在补偿装置柜内，比方案1的操作简单。但是要注意，这台电容器的电源线必须单独引出接在补偿装置检测用电流互感器之前。如果接在互感器之后，则当有负荷时会使控制器检测到的负荷无功电流减小，不能起到过补偿的作用。这种方案的一个优点是过补偿的电流不会被补偿装置检测到，因此补偿装置的功率因数显示值不会变成超前，比较好看。

　　 方案3，将无功补偿控制器设计成具有过补偿功能，并将过补偿量设定为10Kvar，这是最简单的方案。这就要求补偿装置内部的最小电容器容量必须小于或等于10Kvar。或者干脆在补偿装置内部安装一台固定连接的10Kvar电容器，这样还可以省掉一台交流接触器。

　　 这种方案的唯一缺点是补偿装置的功率因数显示值始终超前，比较难看。