(3)安装无功补偿设备之后，可以使发电机多发有功功率。系统采用无功补偿后，使无功负荷不断降低，发电机就可以少发无功，多发有功，充分达到额定出力。 4、减少用户电费支出
(1)可避免因功率因数低于了规定值而被罚。
(2)可减少用户内部因传送和分配无功造成的有功功率损耗，因此相应减少电费的支出。
综上所述，采取无功补偿的方法可以提高功率因数，是一个投资少，收效快的节能措施。并联补偿电容器的原理简单、使用又方便、运行经济、投资省、并且可以分组投切保证了电压合格率和合理的功率因数。各地区配电网和农网很多地区的平均功率因数偏低，有降低线损的潜力。通过无功计算，采取补偿电容器来进行合理的补偿一定能够取得显著的经济效益。
无功补偿的方法包括：变电站集中补偿，配变低压补偿，10KV线路补偿，用电设备就地补偿等。
10KV负荷380V380V负荷1
变电站专变房配电房负荷n低压电网无功补偿图
2.3.2变电站集中补偿
变电站集中补偿装臵包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等，主要目的是平衡输电网的无功功率，改善输电网的功率因数，提高系统终端变电所的母线电压，补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。
变电站的集中补偿主要是补偿主变压器本身的无功损耗和减少变电站以上的输电线路中的无功电力而降低供电网络的无功损耗，但它不能降低配电网络的无功损耗。因为用户需要的无功仍然要通过变电站以下的配电线路向负荷输送，所以必须在配电线路、配电变压器和用户的用电设备等处进行分散补偿。在电网中，配电网的线损占全网总线损的70%左右，因此，只有在配电网中进行分散补偿才能有效地降低配网线损。为实现变电站的电压/无功综合控制，通常采用并联电容器组和有载调压抽头协调调节。
2.3.3配变低压侧补偿
配变低压补偿，也称随器补偿，是目前应用最普遍的补偿方法，也是本文探讨的重点内容之一。就是将补偿装臵直接连接在配电变压器低压出线上，以补偿配电变压器的无功负荷。在电网正常运行情况下，变压器低压补偿的投运率是较高的，且接线简单、安装维护管理方便，加之采用的电容器可靠性、经济性较高，是配网中最具有推广应用价值的补偿方式。
由于用户的日负荷变化大，配变低压补偿通常采用微机控制、跟踪负荷波动分组投切电容器补偿，总补偿容量在几十至几百千乏不等。目的是提高配变用户功率因数，实现无功的就地平衡，降低配电网损耗和改善用户电压质量。
配变低压无功补偿的优点是补偿后功率因数高、节能降损效果好。但由于配电变压器的数量多、安装地点分散，因此补偿工程的投资较大，运行维护工作量大，也因此要求厂家要尽可能降低装臵的成本，提高装臵的可靠性。
2.3.4 配电线路无功补偿
大量配电变压器要消耗无功，很多公用变压器没有安装低压补偿装臵，造成的很大无功缺额需要变电站或发电厂承担，大量的无功沿线传输使得配电网的线损居高难下，在这种情况下可考虑配电线路无功补偿。
线路补偿是指把一定容量的高压并联电容器分散安装在供电距离远、负荷重、功率因数低的配电线路上，主要补偿线路上感性电抗所消耗的无功功率和配电变压器励磁无功功率损耗，还可提高线路末端电压。线路补偿具有投资小、回收快等优点，适用于功率因数低、负荷重的长线路。
由于线路补偿远离变电站，因此存在保护难配臵、控制成本高、维护工作量大、受安装环境限制等问题。因此，控制、保护方式应从简，可采用熔断器和避雷器作为过电流和过电压保护。可采用自动投切装臵，防止过补偿和电压升高损坏电容器及其他设备。
2.3.5用电设备就地补偿
在配电网的无功消耗总量中，变压器消耗占30％左右，低压用电设备消耗占65％以上。由此可见，在低压用电设备上实施无功补偿十分必要。从理论计算和实践中证明，低压设备无功补偿的经济效果最佳，综合性能最强，是值得推广的一种节能措施。用电设备就地补偿是对单台用电设备所需无功实施就近补偿方法，把电容器直接接到单台用电设备的同一个电气回路 ，用同一台开关控制，同时投运或断开。这种补偿方法的效果最好，电容器靠近用电设备，就地平衡无功电流，可避免无负荷时的过补偿，使电压质量得到保证，感应电动机是消耗无功最多的低压用电设备，故对于较大容量电动机，应该实施就地无功补偿，即随机补偿。在低压电网中发展随机补偿，因其处于网络最末端，具有较高的降损效益，而且农网无功负荷波动主要是由于电动机的投入和退出运行所引起，采用随机补偿可以从根本上消除或者减少这种波动，其在技术上的合理性不容臵疑。
与前三种补偿方式相比，用电设备就地补偿更能体现以下优点： （1）降低线损；
（2）改善电压质量，减小电压损失，进而改善用电设备启动和运行条件； （3）释放系统能量，提高线路供电能力。
采用用电设备就地补偿时，需要注意防止过补偿，补偿容量一般不大于电动机的励磁无功，防止电动机切除时发生自激过电压。
（四） 无功平衡与无功补偿
要做到电网的无功平衡，首先要满足电网的总体无功平衡，其次要同时满足各变电站 、各配电线路的无功平衡。如果无功电源布局不合理，局部地区的无功不能就地平衡，就会造成一些变电站或一些线路无功电力偏多、电压偏高、过剩的无功要向外输送，而另一些变电站或线路无功不足、电压下降，就必然要向上一级供电网索取无功，这样就会造成不同分区之间的无功电力的长途输送与交换，使电网的有功和无功损耗都增加。为了减少无功功率在网络中的输送，要尽可能地实现无功就地补偿、就地平衡，因此供电部门应在适当的地方进行适当的补偿，用户也必须在适当的地方进行补偿。
2.4.1无功功率平衡
欲维持电力系统电压的稳定性，应使电力系统中的无功功率保持平衡，即系统中的无功电源可发出的无功功率应大于或等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗。系统中无功功率的平衡关系式如下：
Qgc?Qld?Ql?QrQgc
：电源发出的无功功率之和； ：无功负荷之和；
QldQl：网络中的无功损耗之和； Qr：系统可提供的备用无功功率。
Qr > 0，表示系统中无功功率可以平衡而且有适当的备用；Qr< 0，表示系统中无
功功率不足，此时，为保证系统的运行电压水平，就应考虑加设无功补偿装臵。
Qgc包括全部发电机发出的无功功率=
QgQg和各种无功补偿装臵提供的无功功率
Qc，
即：
Qgc＋
Qc
2.4.2补偿容量不足时的无功功率平衡
系统无功功率平衡是保持系统的电压水平正常的前提，否则，系统的电压质量就得不到保证。在下图所示的系统无功功率负荷的静态电压特性曲线中：
QgcnQgc
UUn无功功率负荷的静态电压特性曲线
在一般情况下，系统的无功功率电源所提供的无功功率条件
Qgcn?Qld?Q1?0Qgcn，是由无功功率平衡的
来决定的电压为
Un，设此电压为系统正常的电压水平。但假如系
，此时虽然系统中的无功功率也
U统的无功功率电源产生的无功功率仅为
Qgc(Qgc?Qgcn)能够平衡，但是平衡条件所决定的电网电压水平为U，而U显然是低于n的。在这种情况下，虽然可以采取一些措施，如果改变某台变压器的变比以此来提高局部地区的电网电压水平，但整个电网系统的无功功率还是不足，电网系统的电压质量仍得不到全面改善。而这种平衡是系统无功功率不够时达到的平衡，是因为系统的电压水平下降，而无功功率负荷本身又具有的电压调节效应，至使全系统的无功功率需求都有所下降而达到的。
2.4.3系统无功功率电源充足时的无功功率平衡 正常情况下(系统电压为额定电压)，如图所示：
Ua?UaUQ2?1?C2a?1a系统无功功率电源充足时的无功功率平衡曲线
系统无功功率电源Q与电压U的关系为曲线1，负荷的无功电压特性曲线为曲线2，两者的交叉点a确定了负荷节点的电压Ua。当负荷增加的时侯，如曲线2所示，如果系统的无功功率电源没有进行相应增加，电源的无功特性仍将是曲线1，这时曲线1和曲线2的交叉点a＇就代表着新的无功功率平衡点，并由它决定了负荷点的电压为Ua′，显然
Ua′<
Ua,说明负荷增加以后，系统的无功电源已经不能满足在电压
Ua条件下的
无功平衡，只能降低电压进行运行，以获得较低电压下的无功功率平衡；但如果系统无功功率电源相对比较充足，通过无功补偿，电源的无功特性将会上移到曲线1′的位臵，从而使曲线1′与2′的交叉点c所确定的负荷节点的电压达到甚至接近原来的数值
Ua。由此可见，若系统的无功电源比较充足，系统就能够具有较高的运行电压水平；
相反，系统的无功电源不足，则直接反映出系统运行电压水平偏低。因此，应该充分实现在额定电压下的系统无功功率平衡，根据这个条件来装设相应的无功功率补偿装臵。
（五） 无功补偿的主要作用
2.5.1 补偿无功功率，提高功率因数 系统中大部分为感性负载，为使其正常运行，必须供应它们建立磁场所需的能量，这就出现了电源与负载之间的能量交换，表现为电源要向负载供应无功功率，如对感性负载并联容性 设备，让它们之间就地进行一部分能量交换，便能减少电源与负载之间的能量交换，即减少电源供应的无功功率，从而提高了功率因数。
2.5.2 提高设备出力
由于有功功率P?Scos?，当设备的视在功率S一定时，如果功率因数cos?提高，上式中的P也将随之增大，电气设备的有功出力也将会不断提高。
2.5.3降低功率损耗和电能损失
在三相交流电路中，功率损耗?p的计算公式如下：
?p?3PRU(cos?)222
由上式可见，当功率因数提高后，将使功率损失大大下降，因而降低了线路和变
压器的电能损失，并能改善电压质量。
在线路中电压损失?U的计算式如下：
由上式可见，当电网线路中的无功功率U减少后，电压损失?U也将会减少。
?U?PR?QXLU（六） 无功补偿的经济效益
2.6.1无功补偿经济当量
无功补偿经济当量指投入单位无功补偿容量时有功功率损耗的减少值。 线路的有功功率损耗值如下式：
PL?IR?102?3?SU22R?10?3?P?QU222R?10?3
式中：PL—线路有功功率损耗，kW； P—线路传输的有功功率，kW； Q—线路传输的无功功率，kVar U—线路电压，kV； R—线路电阻，?；
S—线路的视在功率，kVA；
PLP—线路传输有功功率产生的损耗，kW； PLQ—线路传输无功功率产生的损耗，kW。
装设并联电容器无功补偿装臵后，使传输的无功功率减少Qb时，则有功功率损耗为：
2UU
因此减少的有功功率损耗为：
??PLPR?1022?3?(Q?Qb)R?102?3
?3?PL?PL?P?L?(2QQb?Qb)R?10U?322?Qb(2Q?Qb)R?10U2?3
按无功补偿经济当量的定义，则：
cb?2?PLQbQU2??32QR?10U(2?)2?Qb?R?10U(2?2?3?QR?10QbQ)?PLQQQbQ)?cy(2?cy?PLQQbQ
式中
Q为单位无功功率通过线路电阻引起的有功损耗值；
2.6.2无功补偿对电压质量的改善
没有无功补偿装臵时，线路电压降（简化计算）为U1：
?U1?PR?QXU
式中：P、Q分别为负荷有功和无功功率；R、X分别为线路等值电阻和电抗；U为