电容补偿是电力系统中用于提高功率因数、改善电能质量的重要手段，其原理和作用如下：
一、电容补偿的原理
功率因数与无功功率的关系
电力系统中的感性负载（如电动机、变压器等）运行时需要吸收无功功率（滞后性无功），导致电流相位滞后于电压，功率因数（cos??cos?）降低。
电容补偿通过并联电容器向系统提供容性无功功率（超前性无功），抵消感性负载的无功需求，从而减少总无功功率，提升功率因数。
补偿原理
电容器的电流相位超前电压90°，与电感负载的滞后电流相位相反，两者相互抵消，使总电流与电压的相位差（??）减小，功率因数趋近于1。
公式表达
补偿前无功功率：��=�?tan??1QL=P?tan?1
补偿后目标无功功率：��=�?tan??2QC=P?tan?2
需补偿的电容容量：�=��?��=�(tan??1?tan??2)Q=QL?QC=P(tan?1?tan?2)
（�P为有功功率，?1?1、?2?2为补偿前后相位角）
二、电容补偿的作用
提高功率因数
减少电网中的无功流动，避免因功率因数过低导致的供电部门罚款（通常要求工业用户功率因数≥0.9）。
降低线路损耗
线路电流与无功功率成正比，补偿后总电流减小，线路铜损（�2�I2R）显著降低。
改善电压质量
减少无功电流在输配电线路上的压降，提升负载端电压稳定性，尤其适用于长距离供电场景。
释放变压器容量
变压器视在功率�=�2+�2S=P2+Q2补偿后无功需求降低，可腾出容量带更多有功负载。
节能与经济性
减少无功电流可降低电能损耗，延长设备寿命，同时避免无功电费支出。
三、补偿方式
集中补偿
在配电变压器低压侧或母线集中安装电容器组，适用于负载稳定的场合。
分组补偿
根据负载分区补偿，灵活性较高。
就地补偿（个体补偿）
直接在感性负载（如大功率电机）旁并联电容器，效果但成本较高。
四、注意事项
过补偿风险
过量补偿会导致系统电压升高，可能损坏设备，需通过自动投切装置动态调节。
谐波问题
电容器可能放大电网中的谐波，需搭配电抗器组成滤波回路（如5%或7%电抗率）。
电容选型
需根据负载变化、谐波含量等选择动态补偿（SVG）或固定补偿，并考虑环境温度影响。
五、应用场景
工业厂房（如注塑机、轧钢机等频繁启停设备）
商业建筑（中央空调、电梯等感性负载）
光伏/风电并网（补偿无功输出）
通过合理设计电容补偿，可显著提升电网效率，降低运行成本，是现代电力系统优化的关键措施之一。