为什么使用并联电容器来提高功率因数而不是串联

为了保证补偿后的设备仍能正常工作。串联电容器和并联电容器之间电路结构的差异导致负载器件的操作状态不同。

1.如果并联电路的电压相同，设备仍享有与补偿前相同的额定电源电压，因此并联电容器的连接不会影响设备的原始工作状态。电容器提供电容电流以抵消设备感应电流的影响。

2.串联电流相同，但电压可能不同。在器件与电容器串联并连接到电源电压后，器件本身获得的电压不再是原来的电源电压，而是电源电压和补偿电容器上的电压之和。电容器提供用于补偿的电容电压，使总阻抗具有电阻并校正电流相位角。由于器件的电容电压和电感电压之间的相位关系相反，叠加后，加到器件上的电压将大于原始电源电压，导致器件实际上工作在过电压状态。设备的功率因数越差，过电压就越严重，这将给设备带来危险，甚至可能完全烧坏设备。

因此，不可能串联连接用于功率因数补偿的电容器。

扩展：功率因数与电容之间的关系

在交流电路中，电压和电流之间的相位差（Φ）的余弦称为功率因数，用符号cosΦ表示。用数字表示，功率因数是有功功率与视在功率的比值，即cosΦ=P/S。

两块金属板之间有一种绝缘介质，用来储存电能的设备被称为电容器。它的单位是法拉，符号为F。

电容器利用两个导体之间的电场来储存能量，两个导体携带的电荷大小相等，但符号相反。

一个简单的解释是，在并联电容器连接之前，电感单独于电源进行能量交换 ，其消耗的所有无功功率都由电源提供。并联电容器连接后，电感器和电容器也交换能量，或者电容器产生的无功功率部分补偿电感器消耗的无功功功率。这减少了由电源提供的无功功率，从而提高了功率因数。

功率因数是衡量电气设备效率的一个系数。它是交流电路中有功功率与视在功率的比值：功率因数=有功功率/视在功率。

功率因数低表明电路中用于交流磁场吞吐量转换的无功功率高，从而降低了设备的利用率，增加了线路的供电损耗。因此，供电部门对用户的功率因数有一定的标准要求。

常用的提高功率因数的方法是在感应装置的两端并联静电电容器，将感应装置所需的大部分无功功率转移到电容器上。这将交变磁场和电源之间的吞吐量转换为磁场和电容电场之间的吞吐量，从而充分利用发电机电源的能量。

因此，提高功率因数具有重要的经济意义。如果你的负载基本上是电阻式的，那么补偿就没有什么用处，甚至可能被过度补偿；只有当存在大量电感负载时，才需要进行补偿。所收取的电费可能与变压器的空气消耗量有关。对于315变压器，空气消耗量约为容量的1%，即约3KW。每月用电量为3*24*30.5=2196千瓦时，然后将实际用电量添加到应支付的电费中。如果负载很小，最好的方法是用较小的变压器代替它。

这是因为电网中的电力负载，如电机、变压器、日光灯和电弧炉，大多是电感负载。这些电感设备不仅需要在运行过程中吸收电力系统的有功功率，还需要吸收无功功率。

因此，在电网中安装并联电容器无功补偿设备后，它将能够提供补偿电感负载所消耗的无功功率，从而减少电网电源提供的和线路传输的无功功功率。

功率因数的大小与电路的负载性质有关。对于纯电阻负载，如白炽灯泡、电阻炉和其他电阻负载，功率因数为1。通常，具有电感负载的电路的功率因数小于1。功率因数是电力系统的一项重要技术指标。功率因数是衡量电气设备效率的一个因素。功率因数低表明电路中用于交流磁场转换的无功功率高，降低了设备的利用率，增加了线路的供电损耗。因此，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。例如，以设备为例。例如，设备的功率是100个单位，这意味着100个单位的功率被传输到设备。然而，由于大多数电气系统具有固有的无功功率损耗，因此只能使用70个单位的功率。不幸的是，尽管只使用了70个单元，但需要支付100个单元的费用。在这个例子中，功率因数是0.7（如果大多数设备的功率因数小于0.9，就会被罚款），而这种无功功率损失主要存在于电机设备（如鼓风机、泵、压缩机等）中，也称为感应负载。功率因数是衡量电机效率的标准。