功率电感与并联电容在提高功率因数中的作用机制
在交流电力系统中，感性负载（如电动机、变压器等）会引入滞后电流，导致功率因数降低。此时，通过在感性负载两端并联适当容量的电容器，可以有效补偿无功功率，从而提高系统的功率因数。
1. 功率电感的基本特性
功率电感作为储能元件，在交流电路中会产生磁通变化，其电流滞后于电压90度，属于典型的感性负载。这种特性虽然对滤波和能量存储有益，但会增加线路中的无功电流，降低功率因数。
2. 并联电容的作用原理
电容在交流电路中电流超前电压90度，具有提供容性无功功率的能力。当与感性负载并联时，电容提供的容性无功可部分或全部抵消电感产生的感性无功，使总无功功率减小，从而提升功率因数。
3. 有功功率的保持与优化
值得注意的是，并联电容并不改变系统的有功功率——有功功率仍由负载本身决定。然而，通过减少无功功率的流动，降低了线路损耗（I²R损失），提高了电能利用效率，间接实现了“节能增效”的目标。
实际应用案例：工业电机系统中的功率因数校正
某工厂在使用多台三相异步电动机时，发现电网功率因数低于0.7，导致电费罚款。通过在主配电柜中安装自动投切电容补偿柜，根据负载变化动态调节电容投入量，最终将功率因数提升至0.95以上，年节约电费达18万元。
关键设计要点：
- 电容容量应根据负载的无功功率精确计算，避免过补偿；
- 采用自动控制器实现分组投切，适应负载波动；
- 注意谐波影响，必要时加装谐波滤波器。
