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。
設有一用電系統如圖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,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均變成1,并且有功功率被平均分配到了三相之間。
設另一用電系統如圖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,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。理論分析與現場實驗均表明:只要恰當地選擇電容器的接法,就可以達到即補償功率因數又調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又調整不平衡電流的目的。
設有一用電系統如圖5所示:
這是一個功率因數很低且三相嚴重不平衡的例子,三相的功率因數均為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,因此只要恰當地投入電容器,就可以使三相的功率因數均為1,并且三相電流平衡。電容器的接法如圖6所示。
由圖6中的數據可知,補償電容器的總容量恰好等于負荷中的電感總容量,只是由于恰當地選擇了電容器的接法,從而使三相的電流平衡,并且三相的功率因數均等于1,零線沒有電流。
當供電系統中的感性負荷較少,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,對供電系統仍然是有利的。