為什么使用并聯(lián)電容器來提高功率因數(shù)而不是串聯(lián)
為了保證補(bǔ)償后的設(shè)備仍能正常工作。串聯(lián)電容器和并聯(lián)電容器之間電路結(jié)構(gòu)的差異導(dǎo)致負(fù)載器件的操作狀態(tài)不同。
1.如果并聯(lián)電路的電壓相同，設(shè)備仍享有與補(bǔ)償前相同的額定電源電壓，因此并聯(lián)電容器的連接不會(huì)影響設(shè)備的原始工作狀態(tài)。電容器提供電容電流以抵消設(shè)備感應(yīng)電流的影響。
2.串聯(lián)電流相同，但電壓可能不同。在器件與電容器串聯(lián)并連接到電源電壓后，器件本身獲得的電壓不再是原來的電源電壓，而是電源電壓和補(bǔ)償電容器上的電壓之和。電容器提供用于補(bǔ)償?shù)碾娙蓦妷?，使總阻抗具有電阻并校正電流相位角。由于器件的電容電壓和電感電壓之間的相位關(guān)系相反，疊加后，加到器件上的電壓將大于原始電源電壓，導(dǎo)致器件實(shí)際上工作在過電壓狀態(tài)。設(shè)備的功率因數(shù)越差，過電壓就越嚴(yán)重，這將給設(shè)備帶來危險(xiǎn)，甚至可能完全燒壞設(shè)備。
因此，不可能串聯(lián)連接用于功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)碾娙萜鳌?/span>
擴(kuò)展：功率因數(shù)與電容之間的關(guān)系
在交流電路中，電壓和電流之間的相位差（Φ）的余弦稱為功率因數(shù)，用符號cosΦ表示。用數(shù)字表示，功率因數(shù)是有功功率與視在功率的比值，即cosΦ=P/S。
兩塊金屬板之間有一種絕緣介質(zhì)，用來儲(chǔ)存電能的設(shè)備被稱為電容器。它的單位是法拉，符號為F。
電容器利用兩個(gè)導(dǎo)體之間的電場來儲(chǔ)存能量，兩個(gè)導(dǎo)體攜帶的電荷大小相等，但符號相反。
一個(gè)簡單的解釋是，在并聯(lián)電容器連接之前，電感單獨(dú)于電源進(jìn)行能量交換 ，其消耗的所有無功功率都由電源提供。并聯(lián)電容器連接后，電感器和電容器也交換能量，或者電容器產(chǎn)生的無功功率部分補(bǔ)償電感器消耗的無功功功率。這減少了由電源提供的無功功率，從而提高了功率因數(shù)。
功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率的一個(gè)系數(shù)。它是交流電路中有功功率與視在功率的比值：功率因數(shù)=有功功率/視在功率。
功率因數(shù)低表明電路中用于交流磁場吞吐量轉(zhuǎn)換的無功功率高，從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路的供電損耗。因此，供電部門對用戶的功率因數(shù)有一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。
常用的提高功率因數(shù)的方法是在感應(yīng)裝置的兩端并聯(lián)靜電電容器，將感應(yīng)裝置所需的大部分無功功率轉(zhuǎn)移到電容器上。這將交變磁場和電源之間的吞吐量轉(zhuǎn)換為磁場和電容電場之間的吞吐量，從而充分利用發(fā)電機(jī)電源的能量。
因此，提高功率因數(shù)具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。如果你的負(fù)載基本上是電阻式的，那么補(bǔ)償就沒有什么用處，甚至可能被過度補(bǔ)償；只有當(dāng)存在大量電感負(fù)載時(shí)，才需要進(jìn)行補(bǔ)償。所收取的電費(fèi)可能與變壓器的空氣消耗量有關(guān)。對于315變壓器，空氣消耗量約為容量的1%，即約3KW。每月用電量為3*24*30.5=2196千瓦時(shí)，然后將實(shí)際用電量添加到應(yīng)支付的電費(fèi)中。如果負(fù)載很小，最好的方法是用較小的變壓器代替它。
這是因?yàn)殡娋W(wǎng)中的電力負(fù)載，如電機(jī)、變壓器、日光燈和電弧爐，大多是電感負(fù)載。這些電感設(shè)備不僅需要在運(yùn)行過程中吸收電力系統(tǒng)的有功功率，還需要吸收無功功率。
因此，在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器無功補(bǔ)償設(shè)備后，它將能夠提供補(bǔ)償電感負(fù)載所消耗的無功功率，從而減少電網(wǎng)電源提供的和線路傳輸?shù)臒o功功功率。
功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)載性質(zhì)有關(guān)。對于純電阻負(fù)載，如白熾燈泡、電阻爐和其他電阻負(fù)載，功率因數(shù)為1。通常，具有電感負(fù)載的電路的功率因數(shù)小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率的一個(gè)因素。功率因數(shù)低表明電路中用于交流磁場轉(zhuǎn)換的無功功率高，降低了設(shè)備的利用率，增加了線路的供電損耗。因此，供電部門對用電單位的功率因數(shù)有一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。例如，以設(shè)備為例。例如，設(shè)備的功率是100個(gè)單位，這意味著100個(gè)單位的功率被傳輸?shù)皆O(shè)備。然而，由于大多數(shù)電氣系統(tǒng)具有固有的無功功率損耗，因此只能使用70個(gè)單位的功率。不幸的是，盡管只使用了70個(gè)單元，但需要支付100個(gè)單元的費(fèi)用。在這個(gè)例子中，功率因數(shù)是0.7（如果大多數(shù)設(shè)備的功率因數(shù)小于0.9，就會(huì)被罰款），而這種無功功率損失主要存在于電機(jī)設(shè)備（如鼓風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)等）中，也稱為感應(yīng)負(fù)載。功率因數(shù)是衡量電機(jī)效率的標(biāo)準(zhǔn)。