基于

PLC 的无功补偿控制系统

摘　要：论述了无功补偿的重要性及并联电容器进行无功补偿的原理，分析了常用补

偿方式及控制系统存在的问题，结合实际工程介绍了

PLC 无功补偿控制系统硬件及软件的

设计方案。关键词：无功补偿

 ;PLC;功率因数;电容器

1 引言
　　近年来

,我国电力装机容量速度增加,大大缓解了供电紧张的局面。随着供电量的增

加

,系统线损也将增大。据统计,电力系统的无功功率损耗最多可达总发电容量的 20%～30%,

也就是说大约

1/4 的发电容量都将用来抵消输配电过程中的功率损耗。所以功率因数越低，

对电力系统运行越不利，主要原因有如下两方面：

　　

1）发电机、变压器的额定视在功率为 SN=UNIN，它代表设备的额定容量，在数值

上等于允许发出的最大功率。因为发电机在额定工作状态下发出的有功功率为
　　

P=UIcosφ

　　当负载的功率因数

cosφ=1 时，PN=SN，其容量得到了充分利用。当负载的功率因数

cosφ<1 时，发电机的电压和电流又不容许超过额定值，显然，这时发电机所能发出的有功
功率较小，而无功功率则较大。无功功率越大，电路与电源之间能量交换的规模越大，发电
机发出的能量得不到充分利用。同时，与发电机配套的原动机及变压器等设备也不能充分利
用。

　　

2）在电压一定的情况下，对负载输送一定的有功功率时， 功率因数愈低，输电线

路的电流就愈大。不仅增大线路上的压降，同时也加大了线路上的功率损耗。

　　由此可见，提高电网的功率因数即无功补偿，对国民经济的发展有着极为重要的

意义。

2 并联电容器进行无功补偿
　　

1） 补偿原理

　　实际工程中大多数为感性负载，其功率因数都比较低，感性负载并联电容器是提

高功率因数的主要方法之一。

　　感性负载的电流超前于电源电压，而容性负载的电流滞后于电源电压，所以超前

电流与滞后电流的可以互补

,从电容并联点之前的电源（或电网）吸收的无功功率减少了,也

就是电容性负荷的无功功率补偿了电感性负荷的无功功率。当电网容量一定时

,使无功功率

减少

,从而可大大提高功率因数。

　　

2） 补偿与控制方式

　　常用补偿的方法：一种是集中补偿（补偿电容集中安装于变电所或配电室，便于

集中管理）

;一种是集中与分散补偿相结合（补偿电容一部分安装于变电所，另一部分安装

于感性负载较大的部门或车间。这种方法灵活机动，便于调节，且可降低企业内供、配电线
路的损耗。

　　补偿常用控制方式：
　　根据用电设备负载的情况，测算出补偿电容容量，选用合适的无功补偿装置，并

利用交流接触器进行分级手动投切电容。这种控制方式显然不能满足自动化工业控制的要求。