為什么使用并聯電容器來提高功率因數而不是串聯

為了保證補償后的設備仍能正常工作。串聯電容器和并聯電容器之間電路結構的差異導致負載器件的操作狀態不同。

1.如果并聯電路的電壓相同，設備仍享有與補償前相同的額定電源電壓，因此并聯電容器的連接不會影響設備的原始工作狀態。電容器提供電容電流以抵消設備感應電流的影響。

2.串聯電流相同，但電壓可能不同。在器件與電容器串聯并連接到電源電壓后，器件本身獲得的電壓不再是原來的電源電壓，而是電源電壓和補償電容器上的電壓之和。電容器提供用于補償的電容電壓，使總阻抗具有電阻并校正電流相位角。由于器件的電容電壓和電感電壓之間的相位關系相反，疊加后，加到器件上的電壓將大于原始電源電壓，導致器件實際上工作在過電壓狀態。設備的功率因數越差，過電壓就越嚴重，這將給設備帶來危險，甚至可能完全燒壞設備。

因此，不可能串聯連接用于功率因數補償的電容器。

擴展：功率因數與電容之間的關系

在交流電路中，電壓和電流之間的相位差（Φ）的余弦稱為功率因數，用符號cosΦ表示。用數字表示，功率因數是有功功率與視在功率的比值，即cosΦ=P/S。

兩塊金屬板之間有一種絕緣介質，用來儲存電能的設備被稱為電容器。它的單位是法拉，符號為F。

電容器利用兩個導體之間的電場來儲存能量，兩個導體攜帶的電荷大小相等，但符號相反。

一個簡單的解釋是，在并聯電容器連接之前，電感單獨于電源進行能量交換 ，其消耗的所有無功功率都由電源提供。并聯電容器連接后，電感器和電容器也交換能量，或者電容器產生的無功功率部分補償電感器消耗的無功功功率。這減少了由電源提供的無功功率，從而提高了功率因數。

功率因數是衡量電氣設備效率的一個系數。它是交流電路中有功功率與視在功率的比值：功率因數=有功功率/視在功率。

功率因數低表明電路中用于交流磁場吞吐量轉換的無功功率高，從而降低了設備的利用率，增加了線路的供電損耗。因此，供電部門對用戶的功率因數有一定的標準要求。

常用的提高功率因數的方法是在感應裝置的兩端并聯靜電電容器，將感應裝置所需的大部分無功功率轉移到電容器上。這將交變磁場和電源之間的吞吐量轉換為磁場和電容電場之間的吞吐量，從而充分利用發電機電源的能量。

因此，提高功率因數具有重要的經濟意義。如果你的負載基本上是電阻式的，那么補償就沒有什么用處，甚至可能被過度補償；只有當存在大量電感負載時，才需要進行補償。所收取的電費可能與變壓器的空氣消耗量有關。對于315變壓器，空氣消耗量約為容量的1%，即約3KW。每月用電量為3*24*30.5=2196千瓦時，然后將實際用電量添加到應支付的電費中。如果負載很小，最好的方法是用較小的變壓器代替它。

這是因為電網中的電力負載，如電機、變壓器、日光燈和電弧爐，大多是電感負載。這些電感設備不僅需要在運行過程中吸收電力系統的有功功率，還需要吸收無功功率。

因此，在電網中安裝并聯電容器無功補償設備后，它將能夠提供補償電感負載所消耗的無功功率，從而減少電網電源提供的和線路傳輸的無功功功率。

功率因數的大小與電路的負載性質有關。對于純電阻負載，如白熾燈泡、電阻爐和其他電阻負載，功率因數為1。通常，具有電感負載的電路的功率因數小于1。功率因數是電力系統的一項重要技術指標。功率因數是衡量電氣設備效率的一個因素。功率因數低表明電路中用于交流磁場轉換的無功功率高，降低了設備的利用率，增加了線路的供電損耗。因此，供電部門對用電單位的功率因數有一定的標準要求。例如，以設備為例。例如，設備的功率是100個單位，這意味著100個單位的功率被傳輸到設備。然而，由于大多數電氣系統具有固有的無功功率損耗，因此只能使用70個單位的功率。不幸的是，盡管只使用了70個單元，但需要支付100個單元的費用。在這個例子中，功率因數是0.7（如果大多數設備的功率因數小于0.9，就會被罰款），而這種無功功率損失主要存在于電機設備（如鼓風機、泵、壓縮機等）中，也稱為感應負載。功率因數是衡量電機效率的標準。