电网中无功补偿设备的合理配置，与电网的供电电压质量关系十分密切。合理安装补偿设备可以改善电压质量。

负荷(P+JQ)电压损失ΔU简化计算如下:

ΔU=(PR+QX)/U(1)

式中 U-线路额定电压，kV

P-输送的有功功率，kW

Q-输送的无功功率，kvar

R-线路电阻，Ω

X-线路电抗，Ω

安装补偿设备容量Qc后，线路电压降为ΔU1，计算如下:

ΔU1=[PR+(Q-Qc)X]/U(2)

很明显，ΔU1<ΔU，即安装补偿电容后电压损失减小了。由式(1)、(2)可得出接入无功补偿容量Qc后电压升高计算如下:

ΔU-ΔU1=QcX/U(3)

由于越靠近线路末端，线路的电抗X越大，因此从(3)式可以看出，越靠近线路末端装设无功补偿装置效果越好。

安装无功补偿主要是为了降损节能，如输送的有功P为定值，加装无功补偿设备后功率因数

由cosφ提高到cosφ1，因为P=UIcosφ，负荷电流I与cosφ成反比，又由于P=I2R，线路的有功损失与电流I的平方成正比。当cosφ升高，负荷电流I降低，即电流I降低，线路有功损耗就成倍降低。反之当负荷的功率因数从1降低到cosφ时，电网元件中功率损耗将增加的百分数为ΔPL%，计算如下:

ΔPL%=(1/cos2φ-1)·100%(4)

功率因数提高对降低有功功率损耗的影响见表2。

表2

(1) 在设备容量不变的条件下，由于提高了功率因数可以少送无功功率，因此可以多送有功功率。可多送的有功功率ΔP计算如下:

ΔP=P1-P=S(cosφ1-cosφ)(5)

(2) 如需要的有功不变，则由于需要的无功减少，因此所需要的配变容量也相应地减少ΔS计算如下:

ΔS=S-S1=P(1/cosφ-1/cosφ1)(6)

可以减少供电设备容量占原容量的百分比为ΔS/S计算如下:

ΔS/S=(cosφ1-cosφ)/cosφ1=(1-cosφ/cosφ1) (7)

(3) 安装无功补偿设备，可使发电机多发有功功率。系统采取无功补偿后，使无功负荷降低，发电机就可少发无功，多发有功，充分达到铭牌出力。

(1) 可以避免因功率因数低于规定值而受罚。

(2) 可以减少用户内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗，因而相应可以减少电费的支出。

就三种补偿方式而言，无功就地补偿克服了集中补偿和分组补偿的缺点，是一种较为完善的补偿方式:

(1) 因电容器与电动机直接并联，同时投入或停用，可使无功不倒流，保证用户功率因数始终处于滞后状态，既有利于用户，也有利于电网。

(2) 有利于降低电动机起动电流，减少接触器的火花，提高控制电器工作的可靠性，延长电动机与控制 设备的使用寿命。

无功就地补偿容量可以根据以下经验公式确定:

Q≤ U I0

式中:Q--无功补偿容量(kvar)

U--电动机的额定电压(V)

I0--电动机空载电流(A)