電容的作用

1、電容在交流電路里可將電壓維持在較高的平均值。近峰值，高充低放，可改善增加電路電壓的穩(wěn)定性。2、對大電流負載的突發(fā)啟動給予電流補償，電力補償電容組可提供巨大的瞬間電流，可減少對電網的沖擊。3、電路里大量的感性負載會使電網的相位產生偏差，(感性元件會使交流電流相位滯后，電壓相位超前90度)，而電容在電路里的特性與電感正好相反，起補償作用。在交流電路中，電阻、電感、電容元件的電壓、電流的相位特點為在純電阻電路中，電流與電壓同相位;在純電容電路中電流超前電壓90°;在純電感電路中電流滯后電壓90°。從供電角度，理想的負載是P與S相等，功率因數cosφ為1。此時的供電設備的利用率為最高。而在實際上是不可能的，只有假設系統中的負荷，全部為電阻性才有這種可能。電路中的大多數用電負荷設備的性質都為電感性，這就造成系統總電流滯后電壓，使得在功率因數三角形中，無功Q邊加大，則功率因數降低，供電設備的效率下降。功率三角形是一個直角三角形，用cosφ(即φ角的余弦)來反映用電質量的高低，大量的感性負載使得在電力系統中，從發(fā)電一直到用電的電力設備沒有得到充分的應用，相當一部分電能，經發(fā)、輸、變、配電系統與用戶設備之間進行往返交換。從另一個方面來認識無功功率，無功功率并非無用，它是感性設備建立磁場的必要條件，沒有無功功率，我們的變壓器和電動機就無法正常工作。因此，設法解決減少無功功率才是正解。實際應用中，電容電流與電感電流相位差為180°稱作互為反相，可以利用這一互補特性，在配電系統中并聯相應數量的電容器。用超前于電壓的無功容性電流抵消滯后于電壓的無功感性電流，使系統中的有功功率成分增加，cosφ得到提高，實現了無功電流在系統內部設備之間互相交換。這樣就減少了無功占用的部分電源設備容量，從而提高了系統的功率因數，從而也就提高了電能的利用率。對功率三角形以及RLC混聯電路中的電壓與電流的特點和變化規(guī)律如圖所示。電路的兩個支路中，電阻和電感組成RL支路，它的電流相位由于電阻R與電感L的串聯作用，顯然與電壓的相位存在著滯后，電阻的存在使得這種滯后不再是90°，在阻抗三角形中，它取決于電阻R與感抗XL的比值。

按平行四邊形作法，可以根據其電阻和電感的數值得到阻抗三角形，并得到φ1的角度。而在另一個支路中，電容Ic的電流相位則超前電壓90°。系統中的總電流不是以上兩者的代數和，而是電容與電感和電阻電流的相量和。由此可見，在補償電容投入后，由于電容電流抵消了一部分電感電流后，仍按平行四邊形作法得到φ2的角度。由此可見φ2的角度比φ1小;其余弦值cosφ得到提高，無功功率減小，降低了系統的總電流。

1.欠補償補償的電容電流要求小于被抵消的電感電流。補償后仍存在一定數量的感性無功電流，令cosφ小于1但接近1。2.全補償按照感性實際負荷電流配置電容器，IC=IL將感性電流用容性電流全部抵消掉，令cosφ等于1。3.過補償大量投入電容器，在全部抵消掉電感電流后，還剩余一部分電容電流，此時原感性負載轉化為容性負荷性質。功率因數cosφ仍然小于1。在以上的三種情況中，按電路規(guī)律進行分析后，確定補償的基本原則為欠補償最為合理。全補償在RLC混聯電路中，如若電感電流與電容電流相等時，系統中就會發(fā)生電流諧振，設備中將產生幾倍于額定值的沖擊電流，危及系統和設備安全。過補償既不經濟也不合理，當系統負載性質轉換為容性時，在功率因數超過1以后，反而降低。而且在超過l的同時也可能引起電路電流諧振。以上兩種補償方式顯然都不可取。補償的基本原則就是必須采用欠補償方式，補償后的功率因數則要求小于1，并且盡量接近1。為了防止諧振，一般將上限確定在0.95。