圖1

利用wangs定理的基本概念，在A相與C相之間接入一個適當(dāng)?shù)碾姼蠰將A相有功電流的1/3轉(zhuǎn)移到C相，這時電感L在A相產(chǎn)生的感性無功電流恰好將電阻在A相產(chǎn)生的容性無功電流抵消掉。在B相與C相之間接入一個適當(dāng)?shù)碾娙軨將B相有功電流的1/3轉(zhuǎn)移到C相，這時電容C在B相產(chǎn)生的容性無功電流恰好將電阻在B相產(chǎn)生的感性無功電流抵消掉。電感L在C相產(chǎn)生的感性無功電流恰好將電容C在C相產(chǎn)生的容性無功電流抵消掉。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)有一個電阻連接在A相與零線之間，這是另一個典型的不平衡負荷，調(diào)整不平衡電流的目標就是將這個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，這時電感L1在A相產(chǎn)生的感性無功電流恰好將電容C1在A相產(chǎn)生的容性無功電流抵消掉。在B相與零線之間接入一個電感L2將電容C1在B相產(chǎn)生的容性無功電流抵消掉。在C相與零線之間接入一個電容C2將電感L1在C相產(chǎn)生的感性無功電流抵消掉。于是三相電流完全平衡，并且三相的功率因數(shù)全等于1。

一個實際的有功負荷系統(tǒng)相當(dāng)于在各相與相之間以及各相與零線之間分別接有不同的電阻，在計算的時候?qū)⒏麟娮璺謩e單獨計算，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之間需要接入的電感和電容數(shù)量。在疊加的過程中，如果某一路既有電感又有電容，則進行抵消處理，例如：計算得出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，在實際的無功補償裝置中使用電感是不適合的，因為電感的價格高、損耗大、重量大。所幸的是，實際的電力系統(tǒng)負荷總是存在電感的，正因為負荷存在電感，才需要進行無功補償，于是我們就可以利用負荷的電感來調(diào)整不平衡有功電流。理論計算與實踐經(jīng)驗均表明：只要在各相與相之間以及各相與零線之間恰當(dāng)?shù)慕尤氩煌瑪?shù)量的電容器，就可以在無功補償?shù)耐瑫r調(diào)整不平衡有功電流。并且接入的電容器總Kvar數(shù)與分相補償裝置將各相功率因數(shù)補償至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荷的電感，因此負荷的功率因數(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。計算表明：如果負荷的功率因數(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。如果負荷的功率因數(shù)為1，那么意味著沒有可以利用的電感，因此無法進行不平衡調(diào)整。

下面舉一例說明如何連接電容器來達到即補償功率因數(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

這是一個功率因數(shù)很低且三相嚴重不平衡的例子，三相的功率因數(shù)均為0.707。C相電流比A相電流大一倍。在這個例子里，由于負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