常用低壓無功補償
無功功率與功率質數
許多用電設備均是依照電磁感應原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都是借助完善交變磁場能夠進行能量的轉換和傳遞。為構建交變磁場和感應磁路而須要的電功率稱為無功功率，因而，所謂的"無功"并不是"無用"的電功率，只不過它的功率并不轉化為機械能、熱能而已；因而在供用電系統中不僅須要有功電源外，還須要無功電源，三者缺一不可。無功功率單位為乏(Var)。
在功率三角形中，有功功率P與視在功率S的比值，稱為功率質數cosφ，其估算公式為：
cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2
在電力網的運行中，功率質數反映了電源輸出的“視在”功率被有效借助的程度，我們希望的是功率質數越大越好。這樣電路中的無功功率可以降到最小，“視在”功率將大部份拿來供給有功功率，進而提升電能輸送的功率。
1影響功率質數的主要誘因
(1)大量的電感性設備，如異步電動機、感應電爐、交流電焊機等設備是無功功率的主要消耗者。據有關的統計，在工礦企業所消耗的全部無功功率中，異步電動機的無功消耗占了60％～70％；而在異步電動機空載時所消耗的無功又占到電動機總無功消耗的60％～70％。所以要改善異步電動機的功率質數就要避免電動機的空載運行并盡可能提升負載率。
(2)變壓器消耗的無功功率通常約為其額定容量的10％～15％，它的空載無功功率約為滿載時的1/3。因此，為了改善電力系統和企業的功率質數，變壓器不應空載運行或常年處于低負載運行狀態。
(3)供電電流超出規定范圍也會對功率質數引起很大的影響。
當供電電流低于額定值的10％時，因為磁通飽和的影響，無功功率將下降得很快，據有關資料統計，當供電電流為額定值的110％時，通常無功將降低35％左右。當供電電流高于額定值時，無功功率也相應降低而使它們的功率質數有所提升。但供電電流增加會影響電氣設備的正常工作。所以，應該采取舉措使電力系統的供電電流盡可能保持穩定。
無功補償的通常方式
無功補償一般采用的方式主要有3種：低壓某些補償、低壓集中補償、高壓集中補償。下邊簡單介紹這3種補償方法的適用范圍及使用該種補償方法的優劣點。
(1)低壓某些補償:
低壓某些補償就是按照某些用電設備對無功的須要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地與用電設備并接，它與用電設備共用一套斷路器。通過控制、保護裝置與馬達同時投切。隨機補償適用于補償某些大容量且連續運行(如大小型異步電動機)的無功消耗，以補電樞無功為主。低壓某些補償的優點是：用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停運時，補償設備也退出，因而不會導致無功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置便捷靈活、維護簡單、事故率低等優點。
(2)低壓集中補償：
低壓集中補償是指將低壓電容器通過低壓開關接在配電變壓器低壓母線側，以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，按照低壓母線上的無功負荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進行，做不到平滑的調節。低壓補償的優點：接線簡單、運行維護工作量小，使無功就地平衡，從而提升配變借助率，增加網損，具有較高的經濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。
(3)高壓集中補償：
高壓集中補償是指將并聯電容器組直接裝在變電所的6～10kV高壓母線上的補償方法。適用于用戶遠離變電所或在供電線路的末端，用戶本身又有一定的高壓負荷時，可以降低對電力系統無功的消耗并可以起到一定的補償作用；補償裝置依照負荷的大小手動投切，因而合理地提升了用戶的功率質數，防止功率質數增加造成水費的降低。同時以便運行維護，補償效益高。
采取適當舉措，設法提升系統自然功率質數
增強自然功率質數是不須要任何補償設備投資，僅采取各類管理上或技術上的手段來降低各類用電設備所消耗的無功功率，這是一種最經濟的提升功率質數的方式。
(1)合理使用電動機；
(2)提升異步電動機的檢修質量；
(3)采用同步電動機：同步電動機消耗的有功功率取決于電動機上所帶機械負荷的大小，而無功功率取決于定子中的電樞電壓大小，在欠勵狀態時，轉子定子向電網"汲取"無功，在過勵狀態時，轉子定子向電網"送出"無功。因而，對于恒速常年運行的小型機構設備可以采用同步電動機作為動力。
異步電動機同步運行就是將異步電動機單相定子定子適當聯接并通入直流電樞電壓，使其呈同步電動機運行，這就是"異步電動機同步化"。
(4)合理選擇配變容量，改善配變的運行方法：對負載率比較低的配變，通常采取"撤、換、并、停"等方式，使其負載率提升到最佳值，繼而改善電網的自然功率質數。
無功電源
電力系統的無功電源不僅同步馬達外，還有靜電電容器、靜止無功補償器以及靜止無功發生器，這4種裝置又稱為無功補償裝置。除電容器外，其余幾種既能吸收容性無功又能吸收感性無功。
(1)同步馬達：
同步馬達中有發電機、電動機及調單反3種。
①同步發電機：
同步發電機是惟一的有功電源，同時又是最基本的無功電源，當其在額定狀態下運行時電功率常用單位和國際單位，可以發出無功功率：
Q=S×sinφ=P×tgφ
其中:Q、S、P、φ是相對應的無功功率、視在功率、有功功率和功率質數角。
發電機正常運行時,以滯后功率質數運行為主,向系統提供無功，但必要時,也可以減少電樞電壓,使功率質數超前,即所謂的"進相運行"，以吸收系統多余的無功。
②同步調單反:
同步調單反是空載運行的同步馬達，它能在欠勵或過勵的情況下向系統吸收或供出無功，裝有自勉裝置的同步馬達能依據電流平滑地調節輸入或輸出的無功功率，這是其優點。但它的有功耗損大、運行維護復雜、響應速率慢，最近已漸漸退出電網運行。
③并聯電容器：
并聯電容器補償是目前使用最廣泛的一種無功電源，因為通過電容器的交變電壓在相位上恰好超前于電容器極板上的電流，相反于電感中的滯后，由此可視為向電網"發?quot;無功功率：
Q=U2/Xc
其中：Q、U、Xc分別為無功功率、電壓、電容器容抗。
并聯電容器本身幀率很小，裝設靈活，節約投資；由它向系統提供無功可以改善功率質數，降低由發電機提供的無功功率。
④靜止無功補償器：
靜止無功補償器是由二極管所控制投切檢波器和電容器組成，因為二極管對于控制訊號反應極為迅速，并且通斷次數也可以不受限制。當電流變化時靜止補償器能快速、平滑地調節，以滿足動態無功補償的須要，同時能夠做到分相補償；對于單相不平衡負荷及沖擊負荷有較強的適應性；但因為二極管控制對檢波器的投切過程中會形成高次紋波電功率常用單位和國際單位，因此需改裝專門的混頻器。
⑤靜止無功發生器：
它的主體是一個電流源型逆變器，由可關斷二極管適當的通斷，將電容上的直流電流轉換成為與電力系統電流同步的單相交流電流，再通過檢波器和變壓器并聯接入電網。適當控制逆變器的輸出電流，就可以靈活地改變其運行工況，使其處于容性、感性或零負荷狀態。
與靜止無功補償器相比，靜止無功發生器響應速率更快，紋波電壓更少，并且在系統電流較低時仍能向系統注入較大的無功。
結束語
本選集中闡述了功率質數對廣大供電企業的影響以及提升功率質數所帶來的經濟效益和社會效益，介紹了影響功率質數的主要誘因和提升功率質數的幾種方式，還討論了目前所通用的幾種無功電源及其特性。這對供電企業是非常有益的。
功率質數對廣大供電企業的影響以及提升功率質數所帶來的經濟效益和社會效益