為什么并聯(lián)電容器可以提高功率因數(shù)，而串聯(lián)不行?

●對(duì)于低壓供電系統(tǒng)中無(wú)法確定線路中的感性負(fù)載的電感量，采用并聯(lián)方式為最佳選擇，并且容易采集電感負(fù)載的電感量，利用功率因數(shù)來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)償電容器的容量大小達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康?。此時(shí)，電感負(fù)載的端電壓與電容端電壓大小相等，相位相反，互相補(bǔ)償，電阻端 電壓等于電源電壓。

●首先得了解電容補(bǔ)償?shù)脑?

在交流供電系統(tǒng)的電路中，電阻、電感、電容元件的電壓、電流的相位特點(diǎn)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°。在交流電路中，平均功率P=UIcosΦ，其中cosΦ稱為功率因數(shù)，也就是電壓U與電流I之間的余弦。從物理意義上看，功率因數(shù)是有功功率UIcosΦ與視在功率UI的比值。說(shuō)明在由電壓U與電流I的乘積所表達(dá)的視在功率中，究竟有多少是在電路中被消耗掉的。

●當(dāng)功率與電壓為一定值時(shí)，并聯(lián)電容器補(bǔ)償，功率因數(shù)會(huì)提高，則需要的電流越小，如果采用串聯(lián)電容在電路中，電路無(wú)法連接在一起，不能夠補(bǔ)償。如果電路呈現(xiàn)電阻性負(fù)載，則無(wú)需補(bǔ)償，電流與電壓相位相同。另外，電容器串聯(lián)阻抗最小，電流最大：這時(shí)Z=R，則I=U/R。串聯(lián)諧振時(shí)電感（電容）端電壓與電源電壓的比值稱為品質(zhì)因數(shù)Q，也等于感抗（或容抗）和電阻的比值。當(dāng)Q>>1時(shí)，L和C上的電壓遠(yuǎn)大于電源電壓（類似于共振），這稱為串聯(lián)諧振，這種方式的諧振常用于信號(hào)電壓的放大；但在供電電路中串聯(lián)諧振應(yīng)該避免。

●功率因數(shù)指在交流電路中，電壓與電流之間的相位差φ的余弦，用希臘字母cosφ表示。換一種通俗解釋即；功率因數(shù)是有功功率與無(wú)功功率之比，稱為功率因數(shù)；cosφ=P/S。

●從供電角度，理想的負(fù)載是P與S相等，功率因數(shù)cosφ為1。此時(shí)的供電設(shè)備的利用率為最高。而在實(shí)際上是不可能的，只有假設(shè)系統(tǒng)中的負(fù)荷，全部為電阻性才有這種可能。電路中的大多數(shù)用電負(fù)荷設(shè)備的性質(zhì)都為電感性，這就造成系統(tǒng)總電流滯后電壓，使得在功率因數(shù)三角形中，無(wú)功Q邊加大，則功率因數(shù)降低，供電設(shè)備的效率下降。

●功率三角形是一個(gè)直角三角形，用cosφ（即φ角的余弦）來(lái)反映用電質(zhì)量的高低，大量的感性負(fù)載使得在電力系統(tǒng)中，從發(fā)電一直到用電的電力設(shè)備沒(méi)有得到充分的應(yīng)用，相當(dāng)一部分電能，如果沒(méi)有采用電容補(bǔ)償，它將經(jīng)過(guò)輸配電系統(tǒng)與用戶設(shè)統(tǒng)與用戶設(shè)備之間進(jìn)行往返交換，白白浪費(fèi)了。

●低壓供電系統(tǒng)中的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(bǔ)特性，在配電系統(tǒng)中并聯(lián)相應(yīng)數(shù)量的電容器。用超前于電壓的無(wú)功容性電流抵消滯后于電壓的無(wú)功感性電流，使系統(tǒng)中的有功功率成分增加，cosφ得到提高利用率。

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