先談談什麼是有功功率？什麼是無功功率？什麼是功率因數？為什麼要功率補償？
- 有功功率：指負載真正消耗的功率，用P表示。（供電公司就是按有功功率來計費）
- 無功功率：負載並沒有真正消耗，只是暫時儲存起來的那部分功率，用Q表示。
- 視在功率：電源提供的總功率，用S表示。（注意：視在功率≠有功功率+無功功率）
- 功率因數：有功功率與視在功率的比值，用cos∮表示。（一般在0-1之間）
這樣比較難理解，我舉個栗子：
某設備內不僅由電容還有電阻，那麼我們可以把它看出電容和電阻的組合體。如圖所示：
那麼在這個設備中，
- 有功功率是指該設備內電阻消耗的電能，電阻它把電真正用掉並轉換成熱量消散
- 無功功率是指該設備內電容把一部分電儲存起來的功率，它並沒有真正用掉，只是贊成儲存起來罷了
- 視在功率是指該設備從電源處取的總功率，它包含有功功率和無功功率
- 功率因數是指該設備內電阻消耗的電能和從電源處取用功率的比值
那麼為什麼要補功率因數呢？
我們再以上面這個用電設備為例。當設備接入電源以後，那麼該設備內的電阻會從電源取一部分電用於發熱；設備內的電容也會從電源取一部分電用於存儲。
由於電源是交流電，電流大小和方向都時刻變化，所以電容實際上一直處於充電和放電的過程中。此時，線路上的總電流I不僅包含有功電流I1，還包含無功電流I2。
如果線路只有有功電流、沒有無功電流，那總電流啟不是可以降低很多？線路電壓損耗啟不是也可以減少很多？電線的截面積同樣也可以減少很多。
那怎麼減少線路無功電流呢？我們可以通過在容性設備上並聯電感的方式來解決這個問題。如圖
在容性設備上並聯電感以後。在電流的上半個週期時，電感放電剛好給電容充電；而在電流的下半個週期，電容放電剛好給電感充電。它們互相充電放電、交換能量，這樣就不需要和電源交換電能，從而減少線路的總電流。把這種方式叫作無功功率補償。
那到底怎麼實現自動補償呢？
功率補償的方式由集中補償和就地補償，一般在低壓配電櫃中採用集中補償的方式居多；也有手動補償和自動補償。手動補償需要自己投切補償電容，而自動補償由無功控制器實現自動投切，更準確、靈活。
功率因素自動補償接線如圖所示：
無功控制器Ua、Ub、Uc分別接在三相火線上，它可以給無功控制器提供電壓信號；三個電流互感器接成星型，另外一端分別接無功控制器的Ia、Ib、Ic端，它們可以給無功控制器提供電流信號。當無功控制器有了電流信號和電壓信號以後，它就可以計量出功率因素，從而控制8個接觸器的線圈通電與斷電。
當無功控制器檢測到線路功率因素過低，那麼它會自動接通一個接觸器線圈。這樣與該接觸器主觸頭相連的電容組就被並聯到了母線上，功率因素會升高。如果功率因素不夠，那麼無功控制器會繼續接通一個線圈，再並聯一組電容上去，直到功率因素達到設定值。
當無功控制器檢測到線路功率因素過高，那麼它會自動切除一組電容。由於線路中負載一直是動態變化的，所以無功補償也是動態的。
過補或欠補
當無功控制出現故障時，如果補償的無功功率過多就會造成過補，過補會導致線路電壓升高，對線路及電容器都不利；如果補償的無功功率過低就會造成欠補，欠補會造成線路電流增大，效率變低，損耗變大，甚至會遭受供電公司罰款。所以，需要把功率因素長期恆定某一個平衡值才是正確的。
無功控制器設置
現在電容補償基本上都採用自動補償，無功控制器會根據線路功率因素自動投切電容組。但是參數設定也非常重要，如果參數設定不合理，一樣容易導致過補或者欠補，甚至電容器損壞。
對於無功控制器，一般我們都把功率因素上限設定到0.95，下限設定到0.9，延時時間設定在30秒。如果功率因素上限設定的太高，那麼電容器組會長期處於頻繁工作狀態，導致溫度過高容易鼓包或者爆炸。另外反應時間也不要設定的太快，一般大於30秒比較合適。
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