功率因數補償技術介紹
功率因數是交流電路的重要技術數據之一。功率因數的高低，對於電氣設備的利用率和分析、研究電能消耗等問題都有十分重要的意義。
所謂功率因數，是指任意二端網路（與外界有二個接點的電路）兩端電壓U與其中電流I之間的相位差的餘弦。在二端網路中消耗的功率是指平均功率，也稱為有功功率，它等於電壓×電流×電壓電流間相位差的餘弦。
功率因素補償方法
1.固定補償（1）串聯補償。串聯補償主要用於輸電、配電線路，將電容器與線路串聯，已改變線路參數、減少線路的電壓損失、提高線路末端的電壓水平、減少網路的功率損耗和提高輸送能力。
（2）並聯補償。電力系統中的感性負載總電流滯後電壓一個角度，若將電容器與負載並聯，就能抵消一部分電感電流，從而降低了總電流，這就是並聯補償的原理。降低用電設備所需無功功率，提高功率因數，稱為提高自然功率因數，其主要方法有：合理選擇電機容量，控制電動機和電焊機的空載運行等。
2.自動補償
自動補償是將並聯電容器的固定補償方式採用自動控制，以調整和適應無功需求的實時變化。自動補償能克服固定補償的缺點，最佳化無功補償的效果，提高無功補償的能力，實現無功補償的平滑調節，但自動補償裝置的結構相對較為複雜，設備造價也相對較高。
無功功率補償的方法包括了並聯電容器補償、同步電機補償、動態無功功率補償等。由於並聯電容器具有功率損耗小、安裝、運行、維護方便等優點，目前得到了普遍的套用。但固定並聯補償存在補償功率不能平滑調節的缺點，同時由於電容器輸出無功功率與電壓平方成正比，當系統電壓偏低時，需要更多的無功功率進行補償以提高系統電壓，電容器卻因電壓低而降低了出力。反之，系統不需無功補償時，由於電容器的接入，將使負載端電壓過分升高，影響補償效果，這也是電容器補償的一個缺點。
此外，有些電力電子設備如整流器、變頻器、開關電源等；可飽和設備如變壓器、電動機、發電機等；電弧設備及電光源設備如電弧爐、日光燈等，這些設備均是主要的諧波源，運行時將產生大量的諧波。諧波對發動機、變壓器、電動機、電容器等所有連線於電網的電器設備都有大小不等的危害，主要表現為產生諧波附加損耗，使得設備過載過熱以及諧波過電壓加速設備的絕緣老化等。
並聯到線路上進行無功補償的電容器對諧波會有放大作用，使得系統電壓及電流的畸變更加嚴重。另外，諧波電流疊加在電容器的基波電流上，會使電容器的電流有效值增加，造成溫度升高，減少電容器的使用壽命。
諧波電流使變壓器的銅損耗增加，引起局部過熱、振動、噪音增大、繞組附加發熱等。
諧波污染也會增加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波污染對通訊質量有影響。當電流諧波分量較高時，可能會引起繼電保護的過電壓保護、過電流保護的誤動作。
因此，如果系統量測出諧波含量過高時，除了電容器端需要串聯適宜的調諧（detuned）電抗外，並需針對負載特性專案研討加裝諧波改善裝置。
功率因數補償的原理分析
功率因數的大小與電路的負荷性質有關，如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷的功率因數為1，一般具有電感或電容性負載的電路功率因數都小於1。功率因數是電力系統的一個重要的技術數據。功率因數是衡量電氣設備效率高低的一個係數。功率因數低，說明電路用於交變磁場轉換的無功功率大，從而降低了設備的利用率，增加了線路供電損失。所以，供電部門對用電單位的功率因數有一定的標準要求。（1）最基本分析：拿設備作舉例。例如：設備功率為100個單位，也就是說，有100個單位的功率輸送到設備中。然而，因大部分電器系統存在固有的無功損耗，只能使用70個單位的功率。很不幸，雖然僅僅使用70個單位，卻要付100個單位的費用。在這個例子中，功率因數是0.7（如果大部分設備的功率因數小於0.9時，將被罰款），這種無功損耗主要存在於電機設備中（如鼓風機、抽水機、壓縮機等），又叫感性負載。功率因數是馬達效能的計量標準。
（2）基本分析：每種電機系統均消耗兩大功率，分別是真正的有用功（叫千瓦）及電抗性的無用功。功率因數是有用功與總功率間的比率。功率因數越高，有用功與總功率間的比率便越高，系統運行則更有效率。
（3）高級分析：在感性負載電路中，電流波形峰值在電壓波形峰值之後發生。兩種波形峰值的分隔可用功率因數表示。功率因數越低，兩個波形峰值則分隔越大。保爾金能使兩個峰值重新接近在一起，從而提高系統運行效率。
