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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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