一、核心原理

1. 无功的本质：感性负载（电机、变压器等）需滞后的无功电流建立磁场，导致电流滞后电压，功率因数（cosφ）降低，增加线路与设备损耗。
2. 补偿逻辑：并联电容产生超前电压 90° 的容性电流，与感性电流（滞后 90°）矢量抵消，总电流减小、相位差缩小，功率因数提升，理想时接近 1。
3. 公式表达：视在功率 S=√(P²+Q²)，补偿后 Q 趋近于 0，S≈P，设备容量与线损显著降低。

二、核心组件及作用

三、完整工作流程

1. 信号采集：电流互感器（CT）采集线路电流，电压互感器（PT）采集电压，实时上传至控制器。
2. 分析决策：控制器计算 cosφ、无功功率 Q，与设定阈值（如 0.92）对比，判断是否需要补偿。
3. 投切执行：当 cosφ 低于阈值，控制器按 “先投先切” 或 “循环投切” 投电容器组；高于阈值则切除，避免过补偿。
4. 保护与监测：过流、过压、谐波超标时，保护元件动作，仪表实时显示状态。

四、补偿类型与适用场景

1. 静态补偿（接触器投切）
   • 响应秒级，成本低、维护简单，适合负载稳定场景（如照明、风机）。
   • 采用电容接触器或晶闸管过零投切，抑制涌流与过电压。
2. 动态补偿（SVG/STATCOM）
   • 基于 IGBT 的电压源型逆变器，响应 < 10ms，可双向补偿（容性 / 感性），适配轧机、电弧炉等高波动负载。
   • 兼具谐波治理与三相不平衡补偿能力，适合新能源并网、精密制造等场景。

五、关键要点

• 就地补偿优先：靠近负载安装，减少无功远距离传输，效果最佳。
• 分组投切：按 1/2/4/8… 比例配置容量，实现平滑调节，避免过补偿。
• 谐波防护：含非线性负载时，配串联电抗器（7% 或 14%）抑制谐波放大。

六、典型效果

• 功率因数从 0.7–0.8 提升至 0.92–0.98，线损降低 30%–50%，减少电费罚款并提高变压器利用率。