第1章引言1.1研究背景隨著經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展,電力需求不斷提高,伴隨而來(lái)的突出問(wèn)題是能源無(wú)效的巨大消耗,資源利用率低下。電力系統(tǒng)是一龐大的系統(tǒng),其電能損耗的數(shù)值相當(dāng)可觀,能源的合理配置是極需解決的問(wèn)題。功率因數(shù)是決定發(fā)、供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)極為重要的因素,它直接反映了系統(tǒng)中有功功率與無(wú)功功率的分配。對(duì)于發(fā)、供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō),對(duì)負(fù)荷不但要求有高的負(fù)荷率,而且也要求有高的功率因數(shù)。在供電系統(tǒng)中，絕大多數(shù)用電設(shè)備都具有電感的特性（諸如：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電力變壓器，電焊機(jī)等）。這些設(shè)備不僅需要從電力系統(tǒng)吸收有功功率，還要吸收無(wú)功功率以提供這些設(shè)備正常工作所需要的交變磁場(chǎng)。然而在輸送有功功率一定的情況下，無(wú)功功率增大，就會(huì)降低供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。因此，功率因數(shù)是衡量供電系統(tǒng)電能利用程度及電氣設(shè)備使用狀況的一個(gè)具有代表性的重要指標(biāo)，而如何改善功率因數(shù)是要探討的課題。1.2課題的研究?jī)?nèi)容本論文首先討論了低功率因數(shù)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的不利表現(xiàn)，在低功率因數(shù)狀態(tài)下，可造成線路的電流、銅損較大；發(fā)電設(shè)備的容量不能充分利用和線路、發(fā)電機(jī)繞組的功率損耗的增加，增大了投資等不利表現(xiàn)。接著分析了低功率因數(shù)產(chǎn)生的主要原因。在此基礎(chǔ)上，著重研究和分析得出了提高自然功率因數(shù)的方法和提高功率因數(shù)的人工補(bǔ)償方法，根據(jù)不同的情況應(yīng)采取相應(yīng)的措施。最后分析討論了提高功率因數(shù)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的必要性，如提高功率因數(shù)可減少投資、改善設(shè)備的利用率，減少線路的壓降和提高電力網(wǎng)的傳輸能力、增加經(jīng)濟(jì)效益等重大意義。提高功率因數(shù)對(duì)能源的有效利用和人類的可持續(xù)發(fā)展起到了促進(jìn)作用。第2章低功率因數(shù)的不利表現(xiàn)及其產(chǎn)生的原因2.1電力網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)電力網(wǎng)絡(luò)除了要負(fù)擔(dān)用電負(fù)荷的有功功率，還要負(fù)擔(dān)負(fù)荷的無(wú)功功率、有功功率、無(wú)功功率和視在功率之間存在下述關(guān)系：（1）而與之比即:（2）被定義為電力網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)，其物理意義是線路的視在功率供給有功功率的消耗所占百分?jǐn)?shù)。在電力網(wǎng)的運(yùn)行中，電源供給負(fù)載的總功率中，由于存在著有功功率做功，無(wú)功功率不做功，在相同數(shù)值的視在功率的情況下，如果做功越多，表明有功功率占的比重就越大，能量利用率就越高。我們所希望的是功率因數(shù)越大越好，如能做到這一點(diǎn)，則電路中的視在功率將大部分用來(lái)供給有功功率，以減少無(wú)功功率的消耗。2.2低功率因數(shù)的不利表現(xiàn)2.2.1線路的電流大對(duì)于一個(gè)給定的負(fù)荷，當(dāng)供電電壓一定時(shí)，則功率因數(shù)越低，電流就越大，因?yàn)椋海?）式中:為用電負(fù)荷的有功負(fù)荷；為線電壓?？梢?jiàn)，供電電流與功率因數(shù)成反比。發(fā)電機(jī)與變壓器的額定容量都是正比于其輸出電流，從而也就反比于功率因數(shù)，所以，在供出同樣功率的條件下，電壓一定時(shí)，功率因數(shù)越低，則要求發(fā)電機(jī)與變壓器的容量也就越大，因此，發(fā)電機(jī)與變壓器的投資也就越高。對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電設(shè)備來(lái)說(shuō)，功率因數(shù)降低，無(wú)功功率增大，無(wú)功電流亦顯著增大，對(duì)發(fā)電設(shè)備來(lái)說(shuō)，無(wú)功電流增大，將導(dǎo)致其轉(zhuǎn)子的去磁效應(yīng)增加，電壓降低。過(guò)度增加激磁電流，使轉(zhuǎn)子繞組的溫升超過(guò)的允許值，另外，原動(dòng)機(jī)的出力是以有功功率來(lái)衡量的，當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的視在功率一定時(shí)，功率因數(shù)的降低將使原動(dòng)機(jī)的出力相應(yīng)降低。2.2.2線路的銅損大線路銅損公式如下:（4）把(3)代入其中就得到下式:（5）由此可見(jiàn)，設(shè)備的銅損正比于電流的平方，從而反比于功率因數(shù)的平方，功率因數(shù)越低，則電氣設(shè)備中的銅損就越大，效率也就越低，與此相似，當(dāng)系統(tǒng)的功率因數(shù)很低，對(duì)于傳遞同樣的功率，則電流加大。所以若導(dǎo)線尺寸相同，則電能傳輸系統(tǒng)意味著有更大的能量損失，或者說(shuō)，對(duì)于同樣的能量損失，要求有更粗的導(dǎo)體。2.2.3發(fā)電設(shè)備的容量不能充分利用（6）由（6）式可見(jiàn)，當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)時(shí)，而發(fā)電機(jī)的電壓和電流又不容許超過(guò)額定值，這時(shí)發(fā)電機(jī)所能發(fā)出的有功功率就減少了。功率因數(shù)愈低，發(fā)電機(jī)所發(fā)出的有功功率就愈小，而無(wú)功功率卻愈大。無(wú)功功率愈大，即電路中能量互換的規(guī)模愈大，則發(fā)電機(jī)發(fā)出的能量就不能充分利用，其中有一部分即在發(fā)電機(jī)與負(fù)載之間進(jìn)行互換。例如容量為1000kVA的變壓器，如果，即能發(fā)出1000kW的有功功率，而在時(shí)，則只能發(fā)出700kW的功率。2.2.4增加線路和發(fā)電機(jī)繞組的功率損耗當(dāng)發(fā)電機(jī)的電壓和輸出功率一定時(shí)，電流與功率因數(shù)成反比，而線路和發(fā)電機(jī)繞組上的功率損耗則與的平方成反比，即（7）式中是發(fā)電機(jī)繞組和線路的電阻。2.2.5投資高（8）由上式可知，對(duì)于一給定的負(fù)荷，在低功率因數(shù)下，母線的截面、保護(hù)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電面積，都必須加大才能通過(guò)更大的電流，故此，投資亦需增加。2.3低功率因數(shù)產(chǎn)生的主要原因2.3.1勵(lì)磁電流的影響磁通的交鏈、互感是變壓器原邊、副邊傳遞功率的原理。空載變壓器原邊線圈在接通電源電壓時(shí)，流入的電流是勵(lì)磁電流也叫激磁電流，這個(gè)電流的大小與漏磁、線圈直流電阻成正比。如果忽略這兩個(gè)因素，則，勵(lì)磁電流為0。但是由于實(shí)際線圈電阻很小，漏磁也很小，但不為0，因此，稍大于，這個(gè)差值就造成了勵(lì)磁電流不為0。變壓器都帶有勵(lì)磁電流，它對(duì)于感應(yīng)電勢(shì)來(lái)說(shuō)，總是滯后的。在正常情況下，勵(lì)磁電流不致影響功率因數(shù)，但當(dāng)輕負(fù)荷運(yùn)行時(shí)(如一個(gè)居民區(qū)的配電變壓器在夜間主要供應(yīng)照明負(fù)荷，因此，半夜以后照明負(fù)荷急劇減少，配電變壓器就進(jìn)入輕負(fù)荷),原端功率因數(shù)就降低。2.3.2感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的使用三相異步電動(dòng)機(jī)接入三相交流電源時(shí)，三相定子繞組流過(guò)三相對(duì)稱電流產(chǎn)生的三相磁動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有相對(duì)切割運(yùn)動(dòng)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生感應(yīng)電流。而載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上帶機(jī)械負(fù)載時(shí)，便向?yàn)檩敵鰴C(jī)械能。但感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)滯后，輕載功率因數(shù)低，調(diào)速性能稍差。大量使用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)也會(huì)造成系統(tǒng)功率因數(shù)降低,因?yàn)椴豢赡芩械碾妱?dòng)機(jī)都在滿負(fù)荷運(yùn)行,當(dāng)電動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),功率因數(shù)可達(dá)到85%；當(dāng)電動(dòng)機(jī)在75%額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，功率因數(shù)為0.8，而當(dāng)電動(dòng)機(jī)在50%額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，功率因數(shù)為0.7；若電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行，則功率因數(shù)為0.2-0.3可見(jiàn)，大量使用電動(dòng)機(jī)而這些電動(dòng)機(jī)又不能全部都滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的功率因數(shù)必然降低。2.3.3氣體放電燈的使用氣體放電燈是由氣體、金屬蒸氣或幾種氣體與金屬蒸氣的混合放電而發(fā)光的燈。通過(guò)氣體放電將電能轉(zhuǎn)換為光的一種電光源。氣體放電的種類很多,用得較多的是輝光放電和弧光放電(見(jiàn)電弧放電）。輝光放電一般用于霓虹燈和指示燈。弧光放電可有很強(qiáng)的光輸出，照明光源都采用弧光放電。熒光燈、高壓汞燈、鈉燈和金屬鹵化物燈是應(yīng)用最多的照明用氣體放電燈。氣體放電燈在居民與工業(yè)、商業(yè)照明中正越來(lái)越廣泛地應(yīng)用，而氣體放電燈也是以低功率因數(shù)運(yùn)行的。2.3.4修理過(guò)的電動(dòng)機(jī)的使用 由于在用戶中不可避免地大量使用著修理過(guò)的電動(dòng)機(jī)，這些修理過(guò)的電動(dòng)機(jī)，通常其定子繞組匝數(shù)少于原來(lái)的匝數(shù)，因此，這些電動(dòng)機(jī)中漏磁通增加。漏磁通是無(wú)用磁通，不能轉(zhuǎn)化為輸出能量，漏磁通通過(guò)線圈（線圈本身是有電感、電抗和電容的）時(shí)就產(chǎn)生了電抗，這個(gè)電抗是漏電抗。而漏電抗是串聯(lián)在電路里的，因此其增大會(huì)造成電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)降低。第3章提高功率因數(shù)的必要性及其方法3.1提高功率因數(shù)的必要性3.1.1能夠減少投資、功率因數(shù)可以表示成下述形式(9)可見(jiàn)，在一定的電壓和電流下，提高，其輸出的有功功率就越大，因此，改善功率因數(shù)是充分發(fā)揮設(shè)備潛力、提高設(shè)備利用率的有效方法。3.1.2可以減少線路壓降、改善電壓質(zhì)量電力網(wǎng)的電壓損失可借下式求出,線路電壓降為:(10)這里，是線路有功負(fù)荷；是線路無(wú)功負(fù)荷；與分別是線路電阻與電抗；是線路供電電壓。如果采用容抗為的電容來(lái)補(bǔ)償，則電壓損失為:(11)故采用補(bǔ)償電容提高功率因數(shù)后，電壓損失減小，改善了電壓質(zhì)量。再由(10)或(11)可知，無(wú)功負(fù)荷越小，則線路電壓降就越小。3.1.3能夠提高電力網(wǎng)的傳輸能力、增加經(jīng)濟(jì)效益由于視在功率與有功功率成以下關(guān)系(12)(13)當(dāng)傳送有功功率一定的條件下，越高，所需視在功率就越小。而當(dāng)有功負(fù)荷一定時(shí)，若功率因數(shù)越大，則由(13)可知，無(wú)功負(fù)荷就越小，充分發(fā)揮了發(fā)、供電設(shè)備的生產(chǎn)能力，提高了經(jīng)濟(jì)效益。在二端網(wǎng)絡(luò)中，提高用電器的功率因數(shù)可減少輸電線路上的功率損失；能充分發(fā)揮電力設(shè)備(變壓器、電動(dòng)機(jī)等)的潛力。提高電網(wǎng)的功率因數(shù)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著極其重要的意義。功率因數(shù)的提高，能使發(fā)電設(shè)備的容量得到充分利用，同時(shí)也能使電能得到大量節(jié)約。3.2提高功率因數(shù)的方法提高功率因數(shù)的途徑主要在于如何減少電力系統(tǒng)中各個(gè)部分所需的無(wú)功功率,特別是減少負(fù)荷取用的無(wú)功功率,使電力系統(tǒng)在輸送一定的有功功率時(shí),可降低其中通過(guò)的無(wú)功電流。提高功率因數(shù)，最常用的方法就是與電感性負(fù)載并聯(lián)靜電電容器（設(shè)置在用戶或變電所中），其電路圖和相量圖如下圖所示。++_（a）（b）圖1電容器與電感性負(fù)載并聯(lián)以提高功率因數(shù)（a）電路圖（b）相量圖并聯(lián)電容器以后，電感性負(fù)載的電流和功率因數(shù)均未變化，這是因?yàn)樗与妷汉拓?fù)載參數(shù)沒(méi)有改變。但電壓和線路電流之間的相位差變小了，即變大了。這里我們所講的提高功率因數(shù)，是指提高電源或電網(wǎng)的功率因數(shù)，而不是指提高某個(gè)電感性負(fù)載的功率因數(shù)。在電感性負(fù)載上并聯(lián)了電容器以后，減少了電源與負(fù)載之間的能量互換。這時(shí)電感性負(fù)載所需的無(wú)功功率，大部分或全部都是就地供給（有電容器供給），就是說(shuō)能量的互換現(xiàn)在主要或完全發(fā)生在電感性負(fù)載與電容器之間，因而使發(fā)動(dòng)機(jī)容量得到充分利用。其次，由相量圖可見(jiàn)，并聯(lián)電容器以后線路電流也減少了（電流相量相加），因而減小了功率損耗。提高功率因數(shù)的方法很多,但總的來(lái)說(shuō)可以歸結(jié)為兩大類:3.2.1提高自然功率因數(shù)的方法提高自然功率因數(shù)，就是不添置任何補(bǔ)償裝置，采取措施來(lái)減少供電系統(tǒng)中無(wú)功功率的需要量。它不需增加投資，是最經(jīng)濟(jì)的提高功率因數(shù)的方法。在不進(jìn)行任何人工補(bǔ)償之前，首先從提高自然功率因數(shù)著手，能收到既節(jié)電又減少開(kāi)支的效果。其主要有：1正確選用異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)與容量。據(jù)有關(guān)資料介紹,我國(guó)中小型異步電動(dòng)機(jī)的用電負(fù)荷約占電網(wǎng)總負(fù)荷的80%以上,幾個(gè)主要電網(wǎng)中,電動(dòng)機(jī)所耗能占整個(gè)工業(yè)用電量的60%-68%左右。因此做好電動(dòng)機(jī)的降損節(jié)能具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義。正確選用異步電動(dòng)機(jī),使其額定容量與所帶負(fù)載相配合,對(duì)于改善功率因數(shù)是十分重要的。在選型方面,要注意選用節(jié)能型,淘汰高能耗的電動(dòng)機(jī),并依據(jù)電機(jī)機(jī)械工作對(duì)啟動(dòng)力矩、啟動(dòng)次數(shù)、調(diào)速等方面的具體要求,選用不同的型號(hào)。電動(dòng)機(jī)的效率與功率因數(shù)是反映電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平的主要標(biāo),都與負(fù)載率有密切關(guān)系。GB/T12497-90對(duì)三相異步電機(jī)三個(gè)運(yùn)行區(qū)域規(guī)定如下:當(dāng)負(fù)載率在70%-100%之間時(shí),為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)；當(dāng)40%70%時(shí),為一般運(yùn)行區(qū)；當(dāng)<40%時(shí),為非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)。2根據(jù)負(fù)荷選用相匹配的變壓器。電力變壓器一次側(cè)功率因數(shù)不但與負(fù)荷的功率因數(shù)有關(guān),而且與負(fù)荷率有關(guān),若變壓器滿載運(yùn)行,一次側(cè)功率因數(shù)僅比二次側(cè)降低約3-5%；若變壓器輕載運(yùn)行,當(dāng)負(fù)荷小于0.6時(shí),一次側(cè)功率因數(shù)就顯著下降,下降達(dá)11-18%,所以電力變壓器的負(fù)荷率在0.6以上運(yùn)行時(shí)才較經(jīng)濟(jì),一般應(yīng)在60%-70%比較合適。為了充分利用設(shè)備和提高功率因數(shù),電力變壓器一般不宜作輕載運(yùn)行。當(dāng)電力變壓器負(fù)荷率小于30%時(shí),應(yīng)當(dāng)更換成容量較小的變壓器。根據(jù)變壓器的最佳負(fù)載系數(shù)合理選用變壓器，將變壓器進(jìn)行更換及調(diào)整，在負(fù)載小的時(shí)候切除部分變壓器，這樣可以減少無(wú)功功率的需求量，使自然功率因數(shù)得到提高。3合理安排和調(diào)整工藝流程。合理安排和調(diào)整工藝流程,改善電機(jī)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),限制電焊機(jī)和機(jī)床電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行。例如可采用空載自動(dòng)延時(shí)斷電置流程等。電動(dòng)機(jī)、變壓器等電感性負(fù)載，勵(lì)磁無(wú)功功率在滿載和輕載時(shí)變化不大，而輕載時(shí)有功功率較小，所以功率因數(shù)較低。此時(shí)，可采用小容量電動(dòng)機(jī)代替負(fù)荷不足的大容量電動(dòng)機(jī)，或?qū)㈦妱?dòng)機(jī)的定子繞組由△形改接成Y形，減少無(wú)功功率，還應(yīng)限制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行。對(duì)于單臺(tái)使用的輕負(fù)載感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的降壓措施，是采用調(diào)整內(nèi)部接線的辦法。這種辦法目前采用得很廣泛，其中最簡(jiǎn)易可行的是將電動(dòng)機(jī)的定子線圈由形改接為Y形聯(lián)接。改裝以后加在繞組上的電壓低到額定電壓的，因此實(shí)際容量下降到額定容量的，即：（14）式中為壓降后的容量，為電動(dòng)機(jī)的額定容量。降壓以后電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩也降為原來(lái)轉(zhuǎn)矩的。例如一臺(tái)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的額定功率為10kW，額定電流為19.9A，效率為87.5%，功率因數(shù)為0.87；但如果它拖動(dòng)一臺(tái)輕負(fù)載車床，實(shí)測(cè)電流為7.7A，有功功率為2.15kW，無(wú)功功率為4.5kvar，功率因數(shù)為0.42；現(xiàn)作—Y改接之后，實(shí)測(cè)得電流為3.6A，有功功率為2kW，無(wú)功功率為1.3kvar，功率因數(shù)為0.83。實(shí)測(cè)結(jié)果說(shuō)明—Y改接可將功率因數(shù)從0.42提高到0.83。如果以二班制計(jì)算，這一臺(tái)車床全年可以節(jié)約有功功率電度540kWh，無(wú)功電度11880kWh4異步電動(dòng)機(jī)同步化運(yùn)行。對(duì)于負(fù)荷率不大于0.7及最大負(fù)荷不大于90%額定功率的繞線式異步電動(dòng)機(jī),必要時(shí)可使其同步化,即當(dāng)繞線式異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)完畢以后,向轉(zhuǎn)子三相繞組中送入直流勵(lì)磁,即產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩把異步電動(dòng)機(jī)牽入同步運(yùn)行,其運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)與同步電動(dòng)機(jī)相似。在過(guò)勵(lì)磁的情況下,電動(dòng)機(jī)可向電網(wǎng)送出無(wú)功功率,從而達(dá)到改善功率因數(shù)的目的。我國(guó)有一些工礦企業(yè)由于無(wú)功功率缺乏，在異步電動(dòng)機(jī)同步化的工作上取得了一定成效，也有不少報(bào)道，茲舉一例如下：上海長(zhǎng)橋水廠水泵房原裝置1000kW線繞式異步電機(jī)兩臺(tái)，轉(zhuǎn)速592r/min，功率因數(shù)0.84,長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行，每臺(tái)向電網(wǎng)吸收670kvar無(wú)功功率。后該廠將此兩臺(tái)機(jī)改組成同步運(yùn)行，改組轉(zhuǎn)速提高為600r/min，功率因數(shù)從0.84滯后提高到0.97超前，每臺(tái)向電網(wǎng)反饋284kvar。對(duì)提高電網(wǎng)功率因數(shù)起了一定的作用。3.2.2提高功率因數(shù)的補(bǔ)償方法采用供應(yīng)無(wú)功功率的設(shè)備來(lái)補(bǔ)償用電設(shè)備所需的無(wú)功功率，以提高其功率因數(shù)的措施，稱為提高功率因數(shù)的補(bǔ)償方法。采用補(bǔ)償法來(lái)提高功率因數(shù)，必須增加新設(shè)備、增加有色與黑色金屬的需用量。此外，補(bǔ)償設(shè)備本身也有功率損失，所以從整體來(lái)看，應(yīng)首先采用提高用電設(shè)備自然功率因數(shù)的方法。但當(dāng)功率因數(shù)還達(dá)不到《電力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》所要求的數(shù)值時(shí)，則需采用專門的補(bǔ)償設(shè)備來(lái)提高功率因數(shù)。應(yīng)用人工補(bǔ)償無(wú)功功率的方法通常有應(yīng)用移相電容器(即靜電電容器)、采用同步電動(dòng)機(jī)和采用同步調(diào)相機(jī)三種方法。對(duì)于采用并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，按其在供電系統(tǒng)中安裝的位置來(lái)分，可分為集中補(bǔ)償、分組補(bǔ)償和就地補(bǔ)償三種。（1）集中補(bǔ)償：即在高、低壓配電所內(nèi)設(shè)置若干組電容器組，電容器接在配電母線上，補(bǔ)償該配電所供電范圍內(nèi)的無(wú)功功率，并使總功率因數(shù)達(dá)到所規(guī)定的值以上。如果電容器組容量較大，可采用電容器柜，如果企業(yè)配電容量大，需大量采用電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，則另外建造電容器室。（2）分組補(bǔ)償：有的企業(yè)小功率異步電動(dòng)機(jī)較少，不可能都裝無(wú)功就地補(bǔ)償器。這時(shí)，用分組補(bǔ)償比較合適，即在車間或?qū)Χ嗯_(tái)小功率異步電動(dòng)機(jī)裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償器。（3）就地補(bǔ)償：即把無(wú)功補(bǔ)償器直接接在異步電動(dòng)機(jī)旁或進(jìn)線端子上。這種補(bǔ)償方法相當(dāng)于把無(wú)功電源直接搬移到異步電動(dòng)機(jī)旁，使異步電動(dòng)機(jī)所需要的大部分無(wú)功功率由無(wú)功就地補(bǔ)償器供給，無(wú)功功率僅在異步電動(dòng)機(jī)和并聯(lián)電容器之間流動(dòng)。從而消除了無(wú)功電流在高、低壓線路上的流動(dòng)，減少線路負(fù)荷和損耗。同步電動(dòng)機(jī)在過(guò)勵(lì)磁方式運(yùn)行(0.8-0.9超前)時(shí)，就向電力系統(tǒng)輸送無(wú)功功率,提高了工業(yè)的功率因數(shù)。一般在滿足工藝條件下，采用或不采用同步電動(dòng)機(jī)來(lái)提高企業(yè)的功率因數(shù)，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。通常對(duì)低速、恒速且長(zhǎng)期連續(xù)工作的容量較大的電動(dòng)機(jī)，宜采用同步電動(dòng)機(jī)組,如軋鋼的電動(dòng)機(jī)組、球磨機(jī)、空壓機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備。這些設(shè)備采用同步電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)時(shí)，其容量一般在250KW以上環(huán)境與啟動(dòng)條件均能滿足同步電動(dòng)機(jī)的要求，而且停歇時(shí)間較少，因此對(duì)改善功率因數(shù)能起很大作用。但是同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且附有一套啟動(dòng)控制設(shè)備，維護(hù)工作量大，價(jià)格較異步電動(dòng)機(jī)貴，而且目前高壓移相電容器價(jià)格普遍降低，這就相應(yīng)地提高了“異步電動(dòng)機(jī)加移相電容器的補(bǔ)償方案”的優(yōu)越性。移相電容器由于具有功率損耗小、運(yùn)行維修很方便、短路電流小等優(yōu)點(diǎn)而在工業(yè)企業(yè)中被廣泛用作人工補(bǔ)償裝置。從電機(jī)原理來(lái)講，調(diào)相機(jī)是空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)，它的轉(zhuǎn)子也和同步電動(dòng)機(jī)一樣，都是做成凸極式的。它的轉(zhuǎn)速不高，一般為750—1000r/min。由于同步調(diào)相機(jī)不拖動(dòng)如何機(jī)械負(fù)載，所以它的軸要較同容量的同步電動(dòng)機(jī)細(xì)小，它的空氣間隙也比同步電動(dòng)機(jī)要小。改變同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流的大小，可以控制它從電網(wǎng)中吸收無(wú)功功率或者是輸出無(wú)功功率。根據(jù)這個(gè)原理，專門制造一種不帶任何機(jī)械負(fù)載、只是向電網(wǎng)輸出無(wú)功功率的同步電動(dòng)機(jī)，這種同步電動(dòng)機(jī)就是調(diào)相機(jī)。調(diào)相機(jī)可以在欠勵(lì)磁狀態(tài)下運(yùn)行，吸收電網(wǎng)的無(wú)功功率，這種運(yùn)行方式稱為“進(jìn)相運(yùn)行”。進(jìn)相運(yùn)行在某些運(yùn)行方式下是必需的，因?yàn)樗梢越鉀Q由于無(wú)功功率過(guò)剩而引起的一系列問(wèn)題。功率因數(shù)的人工補(bǔ)償裝置又可分為同步補(bǔ)償和靜止補(bǔ)償兩大類:同步補(bǔ)償機(jī)：是處于無(wú)載運(yùn)行狀態(tài)的同步電動(dòng)機(jī)，可以將它看成專門的無(wú)功功率發(fā)電機(jī)。其作用有兩個(gè)，一是提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，二是調(diào)節(jié)輸電線路的電壓。其特點(diǎn)有：(1)補(bǔ)償工作在過(guò)激狀態(tài)時(shí)，其激磁電流較大，因而補(bǔ)償機(jī)本身的損耗也較大。(2)不直接拖動(dòng)任何機(jī)械負(fù)荷，它的起動(dòng)較同步電機(jī)容易多。(3)與其它補(bǔ)償裝置(如并聯(lián)電容器)比較，造價(jià)高，并因有旋轉(zhuǎn)部分，維修較復(fù)雜。靜止補(bǔ)償器：是一種利用電容器和各種類型的電抗器，進(jìn)行無(wú)功靜止補(bǔ)償?shù)难b置，它可向電網(wǎng)提供可變動(dòng)的容性和感性無(wú)功功率。靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置（簡(jiǎn)稱SVC）是指凡是能夠以無(wú)機(jī)械傳動(dòng)部件而達(dá)到提供無(wú)功出力的裝置。它是由靜電電容器和晶閘管等部件組合而成的。目前，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家所制造并已投入運(yùn)行的靜止無(wú)功功率裝置的類型很多的，從無(wú)功電源供應(yīng)情況來(lái)看，則可以分成固定電容性；固定電感性；可變電容性；可變電感性；固定電容性加可變電感性。在實(shí)際應(yīng)用中較普遍的是采用固定電容性加可變電感性的，也就說(shuō)一組或幾組容量較大的固定電容性加上一臺(tái)容量相對(duì)略小的可變電感性構(gòu)成一套SVC可變無(wú)功電源裝置。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，電力網(wǎng)中出現(xiàn)了沖擊性有功負(fù)荷，這些沖擊性有功功率帶來(lái)了沖擊性無(wú)功功率。例如在電弧爐中，當(dāng)金屬熔化期間，電弧爐需要的無(wú)功功率是急劇地變化的，為此要求監(jiān)測(cè)其所需無(wú)功功率并采用SVC，使它發(fā)出急劇變化的等量電容性無(wú)功出力，使其平衡以保持電弧爐持續(xù)在高功率因數(shù)狀態(tài)下運(yùn)行。目前，廣泛采用的靜止補(bǔ)償裝置多為并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置。并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置有如下特點(diǎn)：(1)沒(méi)有機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，無(wú)磨損、噪音小、維修簡(jiǎn)便，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。(2)本身的功率損耗小，約為它所提供無(wú)功功率的0.3—0.4％。(3)所需投資少。(4)并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置既能集中，又能分散，組合靈活方便。(5)采用自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切，從而能無(wú)級(jí)平滑地調(diào)節(jié)輸出的電感性或電容性無(wú)功功率，且進(jìn)一步減少了電容器組