圖1

利用wangs定理的基本概念，在A相與C相之間接入一個(gè)適當(dāng)?shù)碾姼蠰將A相有功電流的1/3轉(zhuǎn)移到C相，這時(shí)電感L在A相產(chǎn)生的感性無(wú)功電流恰好將電阻在A相產(chǎn)生的容性無(wú)功電流抵消掉。在B相與C相之間接入一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娙軨將B相有功電流的1/3轉(zhuǎn)移到C相，這時(shí)電容C在B相產(chǎn)生的容性無(wú)功電流恰好將電阻在B相產(chǎn)生的感性無(wú)功電流抵消掉。電感L在C相產(chǎn)生的感性無(wú)功電流恰好將電容C在C相產(chǎn)生的容性無(wú)功電流抵消掉。這樣三相電流完全平衡，并且三相的功率因數(shù)全等于1。

設(shè)有一個(gè)電阻連接在A相與零線之間，這是另一個(gè)典型的不平衡負(fù)荷，調(diào)整不平衡電流的目標(biāo)就是將這個(gè)電阻的電流平均分配到三相當(dāng)中去，具體的方法如圖2所示：

圖2

在A相與C相之間接入一個(gè)適當(dāng)?shù)碾姼蠰1將A相有功電流的1/3轉(zhuǎn)移到C相，在A相與B相之間接入一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娙軨1將A相有功電流的1/3轉(zhuǎn)移到B相，這時(shí)電感L1在A相產(chǎn)生的感性無(wú)功電流恰好將電容C1在A相產(chǎn)生的容性無(wú)功電流抵消掉。在B相與零線之間接入一個(gè)電感L2將電容C1在B相產(chǎn)生的容性無(wú)功電流抵消掉。在C相與零線之間接入一個(gè)電容C2將電感L1在C相產(chǎn)生的感性無(wú)功電流抵消掉。于是三相電流完全平衡，并且三相的功率因數(shù)全等于1。

一個(gè)實(shí)際的有功負(fù)荷系統(tǒng)相當(dāng)于在各相與相之間以及各相與零線之間分別接有不同的電阻，在計(jì)算的時(shí)候?qū)⒏麟娮璺謩e單獨(dú)計(jì)算，然后按疊加原理加在一起就可以確定各相與相之間以及各相與零線之間需要接入的電感和電容數(shù)量。在疊加的過(guò)程中，如果某一路既有電感又有電容，則進(jìn)行抵消處理，例如：計(jì)算得出A相與B相之間應(yīng)接入15Kvar的電感和7Kvar的電容，則抵消處理之后僅剩8Kvar的電。

以上介紹的方法需要使用電感，在實(shí)際的無(wú)功補(bǔ)償裝置中使用電感是不適合的，因?yàn)殡姼械膬r(jià)格高、損耗大、重量大。所幸的是，實(shí)際的電力系統(tǒng)負(fù)荷總是存在電感的，正因?yàn)樨?fù)荷存在電感，才需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，于是我們就可以利用負(fù)荷的電感來(lái)調(diào)整不平衡有功電流。理論計(jì)算與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)均表明：只要在各相與相之間以及各相與零線之間恰當(dāng)?shù)慕尤氩煌瑪?shù)量的電容器，就可以在無(wú)功補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)調(diào)整不平衡有功電流。并且接入的電容器總Kvar數(shù)與分相補(bǔ)償裝置將各相功率因數(shù)補(bǔ)償至1所需要的總Kvar數(shù)相同。

由于調(diào)整不平衡有功電流需要利用負(fù)荷的電感，因此負(fù)荷的功率因數(shù)越低意味著可以利用的電感越多，則調(diào)整不平衡有功電流的能力就越強(qiáng)。計(jì)算表明：如果負(fù)荷的功率因數(shù)為0.7，那么最大相電流是最小相電流2倍的情況可以調(diào)整到平衡。如果負(fù)荷的功率因數(shù)為0.85，那么最大相電流是最小相電流1.5倍的情況可以調(diào)整平衡。如果負(fù)荷的功率因數(shù)為1，那么意味著沒(méi)有可以利用的電感，因此無(wú)法進(jìn)行不平衡調(diào)整。

下面舉一例說(shuō)明如何連接電容器來(lái)達(dá)到即補(bǔ)償功率因數(shù)又調(diào)整不平衡電流的目的。

設(shè)有一用電系統(tǒng)如圖3所示：

圖3

這是一個(gè)功率因數(shù)很低且三相嚴(yán)重不平衡的例子，三相的功率因數(shù)均為0.707。C相電流比A相電流大一倍。在這個(gè)例子里，由于負(fù)荷含有足夠多的電感，因此只要恰當(dāng)?shù)赝度腚娙萜?，就可以使三相的功率因?shù)均為1，并且三相電流平衡。電容器的接法如圖4所示：

圖4

圖5

圖6

圖7

圖8