感性负载两端并联电容可以提高线路功率因数

一、众所周知，在感性负载两端并联电容器可以有效的提高线路的功率因数。但并联电容并不是数量越多、容量越大，功率因数就越高。但未并联电容器之前为感性负载，并联电容器后可以使功率因数提高，直到加了一定量的时候功率因数达到最大，即为1，这时候变成为阻性负载，如果并联电容继续增加，那么功率因数反而会降低了。所以，并联电容并非数量越多、容量越大越好，而是有其科学的计算方法。

二、并联电容器的原理及意义

提高电路功率因数的意义在于提高电源的利用率、减小无功电流在线路中产生的热损耗和电压损失，提高电路的总体效率。由于用电设备中，绝大部分是感性负载，所以电路的功率因数也都会小于1（滞后，即电流相位滞后于电压相位），在某些用电场合，还不到0.5，这会造成电能和电源设备的大量浪费。因此应设法提高。

提高功率因数的常用办法是在负载两端并联电容器。其原理是利用电容与电感的电流在相位上刚好相差180°（方向相反），可以相互交换无功电流，从而减少从电源中再摄取无功电流造成的电源浪费以及由此造成的线路热损耗和电压损失。

三、并联电容器的计算口诀 电容容量咋确定，计算公式要记清。 负载功率除压方，再除三一四得商； 该商再乘两数差，两数求值按下法。 先知现有功因数，反角函数求角度， 求出该角正切值，作为上面第一数； 再设预想功因数，同样方法求角度， 也求该角正切值，作为上面第二数。 电压伏特功率瓦，得出电容是法拉。 功率单位用千瓦，电容单位用微法， 功率乘以正切差，再乘系数看电压。

单相电压二百二，系数六十五点八； 系数若为二十二，电压数值三百八。 三、并联电容器的计算方法

设负载的功率（有功功率，不特别指出时，均指有功功率）为P（单位为W），相电压为U（单位为V），电源频率为f（Hz），当时的功率因数为cosφD，预计提高到的功率因数为cosφG，则需并联的电容器容量C（F）为：

向左转|向右转

当电源频率f＝50Hz时，上式中的2πf≈314（即口诀中所说的“再除三一四得商”中的“三一四”）。上式即变为：

向左转|向右转

上式即后一部分口诀所描述的内容，其中的两个正切值是由当时的功率因数（下角标用D）和预计达到的功率因数（下角标用G）通过反三角函数求得各自的功率因数角（口诀中说“反角函数求角度”）后再计算得到的。
若功率P的单位为kW，电容量C的单位为μF，则：

（1）当电压U＝220V时，上式将进一步简化为： C=65.8P（tgφD－tgφG）；

（2）当电压U＝380V时，上式将进一步简化为： C=22P（tgφD－tgφG）。

这就是口诀的第三部分“功率单位用千瓦，电容单位用微法，功率乘以正切差，再乘系数看电压。单相电压二百二，系数六十五点八；系数若为二十二，电压数值三百八”所描述的内容，其中的“正切差”即是前面口诀中讲述的两个正切值之差。

四、并联电容器计算举例

某感性负载，其额定功率为1.1kW，接在电压为220V、50Hz的电源上工作时，电路的功率因数为0.5。若想将功率因数提高到0.8，

求需并联多大容量的电容器？

解：由题意可知：P＝1.1kW＝1100W，U＝220V，f＝50Hz，cosφD＝0.5，cosφG＝0.8，则需并联的电容器容量C为可用公式求取：

用反三角函数先求出现有功率因数为cosφD=0.5的功率因数角φD＝60°，再求出该角的正切值tgφD＝tg60°＝1.732，即口诀中所说的“先知现有功因数，反角函数求角度，求出该角正切值，作为上面第一数”。

再求出预计提高到的功率因数为cosφG=0.8的功率因数角φG＝36.9°，tgφG＝tg36.9°＝0.751，即口诀中所说的“再设预想功因数，同样方法求角度，也求该角正切值，作为上面第二数”。

向左转|向右转 直接用公式得：

C=65.8P（tgφD－tgφG）＝65.8×1.1（1.732-0.751）＝71μF 答：需并联容量为71μF的电容器。