无功补偿应本着全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡的原则确定最优的补偿容量和分布方式，具体内容如下：
■总体的无功平衡与局部的无功平衡相结合。既要满足供电网的总无功需求，又要满足分线、分站的变电站及 各用户无功平衡
■集中补偿与分散补偿相结合。以分散补偿为主，这就要求在负荷集中的点进行补偿，既要在变电站进行大容量集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，使无功就地平衡，减少变压器和线路的损耗。
■高压补偿与低压补偿相结合。以低压补偿为主，高压无功补偿装置应装设在变压器的主要负荷侧，当不具备条件时，可装设在变压器的第三绕组侧，高压侧无负荷时，不得在高压侧装设补偿装置。
■降损与调压相结合。以降损为主，兼顾调压。这是针对供电半径较长，分支较多，负荷比较分散，自然功率因数低的线路。这种线路负荷率低，线路的供电变压器多工作在空载或轻载的工况下，线路损失大，若对此线路进行补偿，可明显提高线路的供电能力。
◆◆◆ 无功补偿的普通结构
装置主要由并联电容器、电容器专用熔断器、串联电抗器、补偿控制器、保护装置（高压）、仪表、放电线圈、氧化锌避雷器、隔离接地开关（高压）、支柱绝缘子、连接母线和电容器构架等设备组成。若采用双星形接线中性点不平衡电流保护或单星形接线桥差保护，应有电流互感器。
■串联电抗器串接在电容器组的回路中，用于抵制高次谐波和限制合闸涌流。
用于抵制5次用以上谐波时，电抗器可按Xl/Xc=7%配置。
用于抵制3次用以上谐波时,电抗器可按Xl/ Xc=14%配置。
仅用于限制涌流时，电抗器可按Xl/ Xc=0.5%-1%配置。
■氧化锌避雷器并接在电容器组线路上，以限制投切电容器所引起的操作过电压。
■放电线圈并接于电容器组的两端，当电容器组继开电源时，能将电容器两端剩余电压在5秒~20秒内自电压峰值降至0.1倍额定电压或50V以下。
◆◆◆ 补偿容量的确定
■高压补偿容量：
变电所内按照主变压器容量的10-15%配置，线路补偿按照15%配置
■低压集中补偿容量：
按照变压器容量的20-40%配置
■就地补偿容量：
一般电动机，补偿容量不大于空载无功，一般按照电动机功率的25-40%；排灌电机按照50-60%配置；冶金型电动机，对于8极电动机按照功率的60%配置，10极的电动机按照75%配置
◆◆◆ 无功补偿回路数确定
在补偿容量确定的情况下，补偿的回路数分得越多，每一回路的补偿容量越小，补偿效果越好，但投资越大，设备的造价越高，产品的性价比越差。同时电容器分的组数越多，与系统发生谐振的机率越大。
通常根据最小负荷波动特点确定单支路补偿的容量，从而确定补偿回路数。0.4kV系统的户外补偿箱一般选择2～4路，户内补偿柜一般选择4～10路，高压补偿一般1～4路，补偿的回路数越多，在存在谐波的情况下与系统产生谐波谐振的机率越大。因此，在保证投切精度的情况下，以选择的回路越少性价比越高。
◆◆◆ 电抗器电抗率的确定
■用于抵制5次用以上谐波时，电抗器可按Xl/Xc=4.5%-7%配置。对于六脉整流设备，变频器、直流电弧炉、直流轧机及中频炉等非线性负荷通常产生的特征谐波为五次、七次谐波，为了抑制电容器对谐波的放大作用，选择串联电抗率为(4.5～6)%电抗器。
■用于抵制3次用以上谐波时,电抗器可按Xl/ Xc=12%-14%配置。对于电焊机、交流电弧炉、铁合金炉、电石炉等负荷通常产生的特征谐波含有三次谐波 ，应选择串联电抗率为(12～13)%的电抗器
■仅用于限制涌流时，电抗器可按Xl/ Xc=0.5%-1%配置
◆◆◆ 投切开关的确定
低压无功补偿装置分三种开关（接触器、无触点开关、复合型智能开关）投切电容器。高压依照开断电流能力分两种（接触器、断路器）
■接触器
投切电容时冲击电流大、有燃弧，开关寿命短，但通流时功耗低，比较适合负荷基本不波动或波动很不频繁的场合。
■可控硅
过零点投切电容、无涌流，电容器切除时无过电压，开关寿命长、电容器无需放电可再次投入，但通流时有一定的功耗，比较适合特别频繁波动的场合。
■复合开关
过零点投切电容、电容器投入时无涌流，切除无过电压产生、开关寿命较长（大于50万次）、功耗小，投切速度介于接触器和无触点开关之间。复合开关是一种将双向晶闸管与接触器并联运行的开关形式，其配备控制电路，使开关投入时晶闸管先投入，开关切除时晶闸管后切除，实现无电弧投切；正常运行时，由接触器承载电流。
◆◆◆ 电容器的确定及投切依据
通常的控制目标为：功率因数、无功功率、无功电流、电压。根据具体情况，以使变压器及配网容量释放******为主要目的，使变压器及电网的损耗达到最低为主要目标，所以电压不应该成为控制目标。以功率因数为检测量，缺点是轻载时容易产生投切振荡，重载时补偿不充分；以无功电流为检测量，无功功率为控制目标，无功上下限根据系统的负荷特点设定，使系统的功率因数提高到******状态。
■当电流畸变率＜10%时，采用标准电容器；
■当电流畸变率＞10%和＜50%时，采用调谐滤波电容器；
■当电流畸变率＞50%，采用谐波治理和无功补偿综合措施。
◆◆◆ 无功补偿容量估算
Qc=P×F Qc:需要矫正的电容器无功功率 P:将要被校正的电容器无功功率 F:针对目标功率因数的变换因子
|
初始 |
目标功率因数cosφ2的变换因子F |
||||||||||
|
cosφ1 |
0.90 |
0.91 |
0.92 |
0.93 |
0.94 |
0.95 |
0.96 |
0.97 |
0.98 |
0.99 |
1.00 |
|
0.45 |
1.501 |
1.532 |
1.561 |
1.592 |
1.626 |
1.659 |
1.695 |
1.737 |
1.784 |
1.846 |
1.988 |
|
0.50 |
1.248 |
1.276 |
1.303 |
1.337 |
1.369 |
1.403 |
1.441 |
1.481 |
1.529 |
1.590 |
1.732 |
|
0.52 |
1.160 |
1.188 |
1.215 |
1.249 |
1.281 |
1.315 |
1.353 |
1.393 |
1.441 |
1.502 |
1.644 |
|
0.55 |
1.035 |
1.063 |
1.090 |
1.124 |
1.156 |
1.190 |
1.228 |
1.268 |
1.316 |
1.337 |
1.519 |
|
0.58 |
0.921 |
0.949 |
0.976 |
1.010 |
1.042 |
1.076 |
1.114 |
1.154 |
1.202 |
1.263 |
1.405 |
|
0.60 |
0.849 |
0.878 |
0.935 |
0.939 |
0.971 |
1.005 |
1.043 |
1.083 |
1.131 |
1.192 |
1.334 |
|
0.62 |
0.781 |
0.809 |
0.836 |
0.870 |
0.902 |
0.936 |
0.974 |
1.014 |
1.062 |
1.123 |
1.265 |
|
0.64 |
0.716 |
0.744 |
0.771 |
0.805 |
0.837 |
0.871 |
0.909 |
0.949 |
0.997 |
1.058 |
1.200 |
|
0.66 |
0.654 |
0.682 |
0.709 |
0.743 |
0.775 |
0.809 |
0.847 |
0.887 |
0.935 |
0.996 |
1.138 |
|
0.68 |
0.595 |
0.623 |
0.650 |
0.684 |
0.716 |
0.750 |
0.788 |
0.828 |
0.876 |
0.937 |
1.079 |
|
0.70 |
0.536 |
0.564 |
0.591 |
0.625 |
0.679 |
0.691 |
0.729 |
0.769 |
0.811 |
0.978 |
1.020 |
|
0.72 |
0.479 |
0.507 |
0.534 |
0.568 |
0.600 |
0.634 |
0.672 |
0.712 |
0.754 |
0.821 |
0.963 |
|
0.74 |
0.425 |
0.453 |
0.480 |
0.514 |
0.546 |
0.580 |
0.618 |
0.658 |
0.700 |
0.767 |
0.909 |
|
0.76 |
0.371 |
0.399 |
0.426 |
0.460 |
0.492 |
0.526 |
0.564 |
0.604 |
0.652 |
0.713 |
0.855 |
|
0.78 |
0.319 |
0.347 |
0.374 |
0.408 |
0.440 |
0.474 |
0.512 |
0.552 |
0.594 |
0.661 |
0.803 |
|
0.80 |
0.266 |
0.294 |
0.321 |
0.355 |
0.387 |
0.421 |
0.459 |
0.499 |
0.541 |
0.608 |
0.750 |
|
0.82 |
0.214 |
0.242 |
0.269 |
0.303 |
0.335 |
0.369 |
0.407 |
0.447 |
0.489 |
0.556 |
0.698 |
|
0.84 |
0.162 |
0.190 |
0.217 |
0.251 |
0.283 |
0.317 |
0.355 |
0.395 |
0.437 |
0.504 |
0.645 |
|
0.86 |
0.109 |
0.140 |
0.167 |
0.198 |
0.230 |
0.264 |
0.301 |
0.343 |
0.390 |
0.450 |
0.593 |
|
0.88 |
0.054 |
0.085 |
0.112 |
0.143 |
0.175 |
0.209 |
0.246 |
0.288 |
0.335 |
0.395 |
0.538 |
|
0.90 |
— |
0.030 |
0.058 |
0.089 |
0.121 |
0.155 |
0.192 |
0.234 |
0.281 |
0.341 |
0.484 |
|
0.91 |
— |
— |
0.030 |
0.060 |
0.093 |
0.127 |
0.164 |
0.205 |
0.253 |
0.313 |
0.456 |
|
0.92 |
— |
— |
— |
0.031 |
0.063 |
0.097 |
0.134 |
0.175 |
0.223 |
0.284 |
0.426 |
|
0.93 |
— |
— |
— |
— |
0.032 |
0.067 |
0.104 |
0.145 |
0.192 |
0.253 |
0.395 |
|
0.94 |
— |
— |
— |
— |
— |
0.034 |
0.071 |
0.112 |
0.160 |
0.220 |
0.363 |
|
0.95 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
0.037 |
0.078 |
0.126 |
0.186 |
0.329 |
|
0.96 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
0.041 |
0.089 |
0.149 |
0.293 |
|
0.97 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
0.048 |
0.108 |
0.251 |
