并联电容补偿会节省电费？
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电力系统中，电动机负载的应用非常广泛，又因为电动机是感性设备，所以会使系统的功率因数下降。而功率因数的下降，会带来诸多弊端，所以就需要采取补偿措施。 在低压电网中，最常采用的补偿措施就是并联电容补偿。
那么，电容补偿又是如何改善功率因数的呢?其安装是否会节省或增加电费?带着这样的问题，我们接着往下看。
一、功率因数的含义 即使大家不知道电容补偿，也应该听过功率因数。所谓功率因数，简单来说，就是有功功率P对容量S(视在功率)的占比，用符号“λ”表示，其本质是电压与电流相位差φ的余弦值，即λ=cosφ=P/S。 其中有功功率P其实就是(píng)均功率，是我们日常生活中常用电器上标识的功率，如节能灯的功率40W，热水器的功率1500W等。
而容量S是指供电设备所能发出的最大功率，如变压器容量为630kVA，就表示变压器最大能输出630kW的有功功率，但若功率因数小于1(如0.8)，则变压器仅能输出630×0.8W的有功功率。
既然功率因数变小会降低变压器的有功输出，那减小的那部分容量又去了哪里呢?其实，那部分容量被线圈(电动机绕组)用来进行能量交换了，因为绕组在通过电流时会激发磁场，而磁场是具有能量的。换言之，电流在绕组中激发磁场需要吸收能量，即吸收电能并转换为磁场能量，这个交换能量的过程，就用无功功率来描述。 因为“功率”本身就表示能量变化的快慢，无功功率也是“功率”，所以它也是反映能量交换快慢的物理量，用符号Q表示。 综上，供电设备的视在功率输出，分为两部分，即有功功率和无功功率，它们三者的关系如下图1-1所示，为一直角三角形，称为功率三角形。其中斜边长度表示S的大小，水(píng)直角边长度表示有功功率大小，竖直直角边长度表示无功功率大小。S与P间的夹角φ就是功率因数角。
图1-1 从功率三角形也可以看出，有功功率P为视在功率S的余弦值，这个余弦就是功率因数。 前文提到，功率因数的本质是电压与电流相位差φ的余弦值，也就是说，功率三角形中的夹角φ其实也是电压与电流的相位差。而电动机之所以会使系统功率因数下降，其实是因为电动机绕组的电流与电压之间存在相位差，且电压超前电流，如下图1-2所示。
图1-2 图1-2左边为电动机的电路模型，绕组由电感与电阻串联组成，右边为电动机的电压与电流相量图。所谓相量图，简单来说，就是用有向线段表示电压与电流的大小与(初)相位，其中线段的长度表示大小，箭头指向表示初相位，例如图1-2所示的电压在电流的逆时针方向，就表示电压超前电流，两者相位差为φ。 既然电动机会使功率因数变小，那么电容又是如何提高功率因数的呢? 二、电容并联补偿的含义 电容之所以可以对电动机设备进行补偿，其本质上因为电容能够产生与电动机相反的电压电流相位差。简单来说，电动机使电压与电流产生的相位差是电压超前电流，而电容使电压与电流产生的相位差是电流超前电压，如图1-3所示。 |
