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(fù)載的突發(fā)啟動給予電流補(bǔ)償，電力補(bǔ)償電容組可提供巨大的瞬間電流，可減少對電網(wǎng)的沖擊。3、電路里大量的感性負(fù)載會使電網(wǎng)的相位產(chǎn)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(bǔ)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(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°。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。此時的供電設(shè)備的利用率為最高。而在實際上是不可能的，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。功率三角形是一個直角三角形，用cosφ(即φ角的余弦)來反映用電質(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)備沒有得到充分的應(yīng)用，相當(dāng)一部分電能，經(jīng)發(fā)、輸、變、配電系統(tǒng)與用戶設(shè)備之間進(jìn)行往返交換。從另一個方面來認(rèn)識無功功率，無功功率并非無用，它是感性設(shè)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(jī)就無法正常工作。因此，設(shè)法解決減少無功功率才是正解。實際應(yīng)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(bǔ)特性，在配電系統(tǒng)中并聯(lián)相應(yīng)數(shù)量的電容器。用超前于電壓的無功容性電流抵消滯后于電壓的無功感性電流，使系統(tǒng)中的有功功率成分增加，cosφ得到提高，實現(xiàn)了無功電流在系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備之間互相交換。這樣就減少了無功占用的部分電源設(shè)備容量，從而提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，從而也就提高了電能的利用率。對功率三角形以及RLC混聯(lián)電路中的電壓與電流的特點(diǎn)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(lián)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(jù)其電阻和電感的數(shù)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(tǒng)中的總電流不是以上兩者的代數(shù)和，而是電容與電感和電阻電流的相量和。由此可見，在補(bǔ)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(tǒng)的總電流。

1.欠補(bǔ)償補(bǔ)償?shù)碾娙蓦娏饕笮∮诒坏窒碾姼须娏?。補(bǔ)償后仍存在一定數(shù)量的感性無功電流，令cosφ小于1但接近1。2.全補(bǔ)償按照感性實際負(fù)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(bǔ)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(fù)載轉(zhuǎn)化為容性負(fù)荷性質(zhì)。功率因數(shù)cosφ仍然小于1。在以上的三種情況中，按電路規(guī)律進(jìn)行分析后，確定補(bǔ)償?shù)幕驹瓌t為欠補(bǔ)償最為合理。全補(bǔ)償在RLC混聯(lián)電路中，如若電感電流與電容電流相等時，系統(tǒng)中就會發(fā)生電流諧振，設(shè)備中將產(chǎn)生幾倍于額定值的沖擊電流，危及系統(tǒng)和設(shè)備安全。過補(bǔ)償既不經(jīng)濟(jì)也不合理，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載性質(zhì)轉(zhuǎn)換為容性時，在功率因數(shù)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(bǔ)償方式顯然都不可取。補(bǔ)償?shù)幕驹瓌t就是必須采用欠補(bǔ)償方式，補(bǔ)償后的功率因數(shù)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。