如果不平衡有功電流相當于AB相之間跨接一電阻,且電流為I,那么校正這個不平衡電流的方法是在BC相之間接入一電容,選擇電容量使其電流為0.58I,在AC相之間接入一電感,選擇電感量使其電流為0.58I,于是不平衡電流消失。如果不平衡電流相當于A相與中線之間跨接一電阻且電流為I,那么校正這個不平衡電流的方法是在AB相之間接入一電容,選擇電容量使其電流為0.67I,在AC相之間接入一電感,選擇電感量使其電流為0.67I,在B相與中線之間接入一電感,選擇電感量使其電流為0.58I,在C相與中線之間接入一電容,選擇電容量使其電流為0.58I,于是不平衡電流消失。如果不平衡電流相當于不只一個電阻,那么可以分別按各個電阻為準計算出所需的補償量,然后利用迭加原理進行計算即可。
下面舉例說明一下。
設(shè)有一用電系統(tǒng)如圖1所示:
這是一個電阻性負荷跨接于兩相之間的例子,對于這樣的負荷狀態(tài),使有功負荷平均分配于三相之間的方法示于圖2。
在A相與C相之間跨接一個電感,選擇電感量為22Kvar,在B相與C相之間跨接一個電容,選擇電容量為22Kvar。于是三相的功率因數(shù)均變成1,并且有功功率被平均分配到了三相之間。
設(shè)另一用電系統(tǒng)如圖3所示:
這是一個典型的單相電阻性負荷的例子,對于這樣的負荷狀態(tài),要使有功負荷平均分配于三相之間的方法見圖4。
在A相與B相之間跨接一個電容,選擇電容量為25Kvar,在A相與C相之間跨接一個電感,選擇電感量為25Kvar,在C相與零線之間跨接一個電容,選擇電容量為13Kvar,在B相與零線之間跨接一個電感,選擇電感量為13Kvar,于是三相的功率因數(shù)均變成1,并且有功功率被平均分配到了三相之間。
但是上述的調(diào)整不平衡電流的方法也帶來一個問題,就是需要使用電感。在調(diào)整不平衡電流的裝置里安裝大量的電感是一件很麻煩的事情,電感又大又重,成本很高,損耗較大。
所幸的是,在實際的系統(tǒng)中,往往擁有大量的感性負荷,正是因為這些感性負荷的存在,才需要進行功率因數(shù)補償。而負荷中的電感正好可以為我們所利用。理論分析與現(xiàn)場實驗均表明:只要恰當?shù)剡x擇電容器的接法,就可以達到即補償功率因數(shù)又調(diào)整不平衡電流的目的。
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5所示:
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0.71。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?shù)赝度腚娙萜鳎涂梢允谷嗟墓β室驍?shù)均為1,并且三相電流平衡。電容器的接法如圖6所示。
由圖6中的數(shù)據(jù)可知,補償電容器的總?cè)萘壳『玫扔谪摵芍械碾姼锌側(cè)萘浚皇怯捎谇‘數(shù)剡x擇了電容器的接法,從而使三相的電流平衡,并且三相的功率因數(shù)均等于1,零線沒有電流。
當供電系統(tǒng)中的感性負荷較少,而三相電流不平衡又比較嚴重時,如果不附加電感,有可能校正之后三相電流不會完全平衡,但只要需要補償,就總有辦法使不平衡程度有所減輕,對供電系統(tǒng)仍然是有利的。