一、無功補償的概念
電網中的大部分電力負荷，如電機和變壓器，都是感性負荷，在運行過程中需要向這些設備提供相應的無功功率。并聯電容器等無功補償設備安裝在電網中后，可提供感性負荷消耗的無功功率，減少電網電源向感性負荷提供的無功功率，減少無功功率在電網中的流動，減少無功功率輸送造成的電力損失，即無功補償。
二、無功補償合理配置原則
從電網無功功耗的基本情況可以看出，各級網絡和輸配電設備消耗一定數量的無功功率，尤其是低壓配電網。為了限度地減少無功功率的傳輸損耗，提高輸配電設備的效率，無功補償設備的配置應遵循“分級補償，就地平衡”原則，合理布局。
1)整體平衡與局部平衡相結合，以局部為主。
2)電力部門補償與用戶補償相結合。
3)分散補償與集中補償相結合，以分散為主。
4)降損與調壓相結合，以降損為主。
2.功率容量與功率因數之間的曲線
三、無功補償容量的確定
220kV以及以下電網容性無功補償設備總容量QC，可按下式計算
QC=1.15QDM-QF-QR-QLC
QDM=kPDM
式中QDM——自然無功負荷；
QF——本網發電機的無功功率；
QR——上級網和鄰網輸入的無功功率；
QLC——110kV以上架空線和電纜的充電功率；
PDM——電網有功發電負荷；
K——的自然無功負荷系數，kvar/Kw。
K該值與電網結構、變壓級數、負荷組成、負荷水平、負荷電壓特性等因素有關。運行的電網可以通過實際測量來確定，計劃中的電網可以參照下表中的值來估算。當本網絡中發電機的功率比較大時，k應選擇較高值；或鄰網輸入有功功率比例較大時，k值取較低值。
3.考慮中低電壓等級電網無功補償容量原則1
1)變電站10kV母線，一般按主變容量的15%~20%進行補償。
2)普通負荷公用變壓器0.4kV低壓補償，可按配變容量的20%~30%進行補償。
3)企業專用變壓器0.4kV低壓補償，可按配變容量的30%~60%進行補償。
4)當三相電壓不平衡(單相負荷較多)時，應考慮一定容量的分相補償。
5)補償點有諧波時，還應考慮串聯一定比例的電抗器，形成調諧支路，濾除線路上的高次諧波。
6)采用固定補償方式時，應選擇較小的補償總容量，避免線路輕載時出現過補，導致無功倒送。
7)采用自動補償方式時，應選擇較大的補償總容量，避免高峰負荷時出現欠補，造成力率過低。
8)當電容器額定電壓與系統標稱電壓不相等時，補償容量≠需要修改安裝容量和裝機容量。
四、電容器無功補償原理
電力系統中網絡元件的阻抗主要是感性的，需要容性無功來補償感性無功
將電容并入RL電路后，電路如圖所示（a）電路電流方程如下：
由圖（b）從并聯電容后U和UI相位差較小，即供電電路功率因數增加。此時，供電電流的相位滯后于電壓，這種情況稱為欠補償。
如果電容C的容量過大，使供電電流的相位超過電壓，則稱為過補償。其向量圖，如其向量圖，如（c）所示。通常不希望有補償，因為這樣會：
(1)變壓器二次側電壓升高
(2)在電力線路上傳輸容性無功功率也會增加電能損耗
（3）如果電源線電壓升高，也會增加電容器本身的功耗，增加溫升，影響電容器的使用壽命。
電容器的補償容量與所采用的補償方式、未補償、電容器的連接方式有關。
4.電容器容量計算器容量計算
QC=Pav(tgφ1-tgφ2)或QC=Pav×qc式中：Pav—負荷的日平均功率。
φ1-補償前的功率因數角，可取負時的值φ2-補償后的功率因數角，一般取0.90~0.95
qc—電容器補償率，qc=tgφ1-tgφ2，查表可知
(1)電容器組為星形接法時
式中：UL—電網線電壓裝設地點VIC—電容器組的線電流ACφ—圖片顯示了電容器組每相的電容量
又則圖片
4.電容器容量計算22
式中：ICN—電機的額定電流A
COSφN—自然功率因數
需要注意的是，如果電容器的實際運行電壓與電容器的額定電壓不一致，則電容器的實際補償容量QC1為圖片
式中：UW—電容器的實際運行電壓
UNC—電容器的額定電壓
QNC—電容器的額定容量
5、并聯電容器過度補償的危害及預防
5.補償的危害
(1)提高網絡電壓。提高網絡電壓主要發生在變壓器上。根據變壓器等值電路圖進行分析。
變壓器等值電路如圖1所示。r1,r2,x1,x2分別邊、副邊繞組的電阻和電抗，U1、原邊電壓，U二是轉換到原邊的副邊電壓，c′代表容性負荷r=r1+r2,x=x1+x2、圖1可簡化為圖2。
因為負荷是容性的，所以I1超前于U′2、設置超前相角Φ。在變壓器中，電阻遠大于電阻，即x＞＞r，如圖3所示，我們可以制作電路的向量圖。從圖中可以看出，U′2＞U1，若U1＝Ue(額定電壓)，則V2＞Ve。
電壓升高不僅威脅線路和設備的安全，也威脅電容器本身的安全。中國電容器產品標準規定，電容器的運行電壓如表1所示。從表1可以看出，電壓超過1.1Ue，電容器必須退出運行，否則會因過電流而加熱，縮短其使用壽命，甚至立即燒毀。
(2)增加有功損耗。
補償從三個方面增加了有功損失：
①無功倒送損耗:
無功功率向電源方向反轉，導致電壓損失和電能損失與自然傳輸相同。無功反轉越多，電壓損失和電能損失就越大。
②多余的電容器ΔC有功損耗：
電容器的有功損耗主要是介質損耗，占電容器有功損耗的98%以上。介質損耗可按以下計算：
ΔP＝2πfcu2tgδ
式中δ——電容器介質損失角
f——電源頻率Hz
C——電容器電容量μF
V——電容器端電壓kV
多余電容器的有功損耗為：
Δ=2πf(ΔC)V2tgδ
式中ΔC——多余電容器的電容量
③電容器因電壓升高而增加的有功損耗:
這種損耗與電壓升高的平方成正比。設置電壓升高。ΔU，增加的損失為：
ΔP=2πfC(ΔU)2tgδ
(3)降低功率因數，增加電費負擔。
為防止無功電能表倒轉，供電部門不再使用Dx普遍采用2型無功電能表DXT—M雙向無功脈沖電能表。無功功率的正向或反向流動，無功電能表是正向的，即記錄為無功消耗。根據以下公式：
cosφ=
式中AP——有功電能kW·h
AQ——無功電能kvar
從上面可以看出，AQ上升，cosφ下降。根據《功率因素調整電費辦法》，當功率因素低于規定標準時，應提高電價，以便支付更多的電費。
5.2預防過補償措施
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