难道功率因数下降是更换同容量电容引起？

　　某石棉瓦厂供电变压器容量为200kVA．总无功补偿容量为4x18+1x15=8 7kvar。由于有1只18kvar电容器鼓胀，用1只同容量的电容器更换。更换新电容后，出现了功率因数从COSφ1 =0.987下降到COSφ2—0.965的问题。是什么原因使同容量的电容器换旧后却使功率因数下降?
　　
　　旧的无功补偿电容器的铭牌数据为：额定电压400V，额定容量18kvar，额定频率为50Hz，额定电容358μF，额定电流26A。新换上去的电容的铭牌数据为：额定电压450V，额定容量为18kvar，额定频率为50Hz，额定电容为283μF，额定电流23.1A。新旧电容铭牌数据对比，差别在额定电压和额定电容上。
　　
　　无功补偿电容内部3相电容为三角形接法，Q=

  从计算可知，电容器的补偿容量为额定电压450V工作时的容量。容抗Xc=l/ωC=1/314x358x10-6=8.9Ω，另一种算法的总容量为Q=31N2Xc=3x262x8.9=18kvar。由此可知铭牌数据的电容量为三角形接法中的一相电容量。由此可知补偿电容器铭牌数据的意义：电容器的额定补偿容量是在额定电压，额定频率，额定电流条件下的补偿容量。电容器不变的参数只有电容量。同一电容器，不同的工作电压产生不同的工作电流，得到不同的补偿容量。补偿量Q与工作电压U之间存在以下关系式：Q=ωCU2=314CU2，上式中，C为电容量。Q的函数曲线是在第一象限内的曲线，Q与U2成正比。所以，补偿容量与工作电压有密切关系：电压越高，补偿容量越大；电压越低，补偿容量越小。电容值C越大，电压变化对补偿量Q影响越大。
　　
　　石棉／一供电负荷分析：假设变压器满负荷供电，即视在功率为200kVA。在更换新电容前的功率因数COSφ =0.987，有功负荷为P=Scosφ =200 x0.987=197kWo补偿后的无功功率为Q=Ssinφ =200 x0.16=32kvarO实际上石棉厂实有无功负荷为Q∑ =87+32=124kvar。用0.45-18-3型号电容器代换0.4-18-3电容器影响功率因数分析：假设石棉厂的无功补偿装置的工作电压为400v／230V，那么石棉厂负荷为S=200kVA，P=197kW，Q=124kvatr。由于新电容的工作电压不是额定电压450V，而是400V；那么，新电容在工作电压为400V的情况下，容量Q为：Q=314CU(2)=314x283 x10-6x400(2)=14kvar

  从上式计算可知，更换新电容后实际补偿容量减少了18 -14 =4kvar，总补偿容量只有87 -4=83kvaro此时补偿后的无功率AQ =124 -83=41kvar，sinφ =△Q/S =41/200 =0.205，φ=sin(-1)φ，φ=11.80，cos11.80=0.978。分析的功率因数与实际运行功率因数有1.3%的误差。造成误差的原因是工作电压及负荷差异。
　　
　　在设计功率因数补偿柜电容器选型时，可供选择的额定电压有：0.4kV，0.45kV，0.52kV，0.69kV。从可靠性考虑电压越高越好。在电容器额定电压选择上一定要考滤工作电压实际情况。～般应以工作电压400V为依据进行容量选择，无功补偿柜一般安装于变电所，工作电压即为母线电压。如果母线电压超过410V，应对变压器调挡，降低母线电压到380V～410V范围。所以，设计选型应首选额定电压0.4kV电容。如果要选0.45kV电容，则要计算工作电压折算容量，否则，达不到设计的补偿效果。在更换无功补偿电容器时，应满足新电容和旧电容的额定电压V与额定容量kvar相同。
　　
　　如果要选用高一挡额定电压的电容器，则要满足新电容器的电容量μF相近，最好新的比旧的电容稍大一点。例如，本文中用0.45kV额定电压电容器代换0.4-18—3电容，应选的型号为0.45-25-30它的额定电容为393μF，与0.4-18-3旧电容385μF接近且稍大一点。
　　
　　公开的资料很少介绍低压无功补偿电容器型号、规格、技术参数，这给基层专业人员选型带来很多不便。本文附录天正电气公司产品说明书附带的相关数据表（见附表）供同行参考。

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