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压。
在电力系统中，由于无功功率不足，会使系统电压及功率因素降低，
从而损坏用电设备，严重时会造成电压崩溃，使系统瓦解，造成大面积
停电。另外，功率因素和电压的降低，还会使电气设备得不到充分利用，
造成电能损耗增加，效率降低，限制了线路的送电能力，影响电网的安
全运行及用户的正常用电。
无功补偿设备的作用：
（1）改善功率因数；
（2）改善电压调节；
（3）调节负载的平衡性。
三、投切开关的选取
对于无功功率补偿装置来说，选择何种电容器投切执行机构，对整
套装置的安全运行是至关重要的。
目前用于电容器投切的执行元件主要有：
(1)电容器专用接触器，此类产品是在普通接触器的基础上增加限流
电阻或限流线圈的方案来限制合闸涌流。安装接线方便，运行费用低且
价格低廉。但会产生投切涌流和关断时的过电压，仅适用于负载无功功
率变化不大且不频繁操作、系统工作较平稳的场合。
(2)晶闸管电子开关，此类产品具有电压过零投入、电流过零切除、
反应速度快等特性，可实现电容器的投入无涌流、切除无过压、投切无
电弧的快速动态补偿功能，该装置特别适用于电容器需要频繁投切的无
功补偿场合。但晶闸管也存在损耗大、散热差等不足，影响了无功补偿
装置的可靠性，且成本相对过高。
(3)复合开关，复合开关的工作原理是将晶闸管和交流接触器并接，
电容器投切瞬间，晶闸管工作，正常接通期间接触器可靠闭合，既有可
控硅开关过零投切的优点，又有接触器无功耗的优点。投电容器时，保
证电压过零合闸；切电容时，保证电流为零关断，在保证快速投切情况
下，避免了涌流、谐波注入及触点烧损现象。而在正常工作时，利用接触器导通容量大、压降小、功耗小、工作可靠等优点，不会带来高温升、
高能耗问题。复合开关适宜频繁操作，整机使用寿命长，价格也相对适
中。
要保证投切开关长期、可靠的运行，选用时必须注意以下几点：
(1)投切开关的额定电流必须与投切的电容的额定电流匹配。
(2)投切开关的接线端子过流要满足额定电流。
(3)投切开关的端子的接线必须牢固可靠。
四、电容器无功补偿方式
电容器补偿装置可以串联补偿也可并联补偿，一般用于补偿配电网
中感性负荷。在电力系统中，负载类型是多样化的，但其中以异步电动
机类型的负载为最多。异步电动机类型的负载为阻感性负载，可认为是
电感和电阻 R 串联的负载，其功率因数可用式公式计算。
此时，电压 U 与电流 I 之间的相位差由补偿前的 1ϕ 变小到 2ϕ，即
系统的功率因数提高，如果补偿后的功率因数 2cosϕ 达到要求，则达到
了无功补偿的目的。
串联无功补偿
串联电容器提升的末端电压的数值 QcX/V 随无功负荷增大而增大，
减小而减小，恰与调压要求一致，这是串联电容器调压的一个显著优点。
但对负荷功率因数高 或者导线截面小的线路，由于 PR/V
分量的比重较大，串联补偿的调压效果就很小。此外，串联补偿可能会
产生铁磁谐振和自励磁等许多异常现象。
串联电容器与导线相串联以补偿线路的感性电抗。这将减小线路所
连节点间的转移电抗，增大最大传输功率，减小实际的无功功率损耗。
尽管串联电容器通常不用于电压控制，但它们确实能改善电压控制和无
功功率平衡。由于串联电容器产生的无功功率随功率传输的增加而增
加，在这个方面，串联电容器能自我调节。
串联电容器主要用于补偿线路的部分串联感抗，从而降低输送功率时的无功功率损耗，也是得到较早应用的一种无功功率补偿装置。它是
国内外电力系统在远距离输电时比较普遍采用的提高系统稳定性和输
送能力的重要手段。
如图（a），R、L 为等效感性电路或感性负载，C 为串联电容，图（b）
为电压矢量三角关，图（c）为电阻、电感和阻抗矢量三角关系。
由此可知，只要串联恰当的电容器，就可以减小功率因数角 ϕ2 即提高
功率因数 cosϕ2。