无功补偿的意义和原则：
（1）无功补偿的设计，应首先提高系统的自然功率因数，不足部分再装设人工补偿装置。
（2）无功功率补偿的设计，应按全面规划、合理布局、分层分区补偿、就地平衡的原则确定最优补偿容量和分布方式。
（3）无功功率就地平衡能降低计算负荷的视在功率，从而减小电网各元件的规格，如变压器容量、线路截面等。无功功率就地平衡能减少无功电流在系统中的流动，从而降低电网各元件的电压降、功率损耗和电能损耗。
（4）无功功率补偿的设计，应首先提高系统的自然功率因数，不足部分再装设人工补偿装置。
（5）无功补偿装置包括串联补偿装置、同步调相机、并联电抗补偿装置、并联电容补偿装置和静补装置。在110kV及以下用户中，人工补偿主要是装设并联电容补偿装置。
提高系统自然功率因素：配电系统消耗的无功功率中，异步电动机约占70%，变压器约占20%，线路约占10%.
（1）合理选择电动机功率，尽量提高其负荷率，避免“大马拉小车”。平均负荷率低于40%的电动机，应予以更换。
（2）合理选择变压器容量，负荷率宜在75~85%，且应计及负荷计算的误差。合理选择变压器台数，适当设置低压联络线，以便切除轻载运行的变压器。
（3）优化系统接线和线路设计，减少线路感抗。
（4）断续工作的设备如弧焊机，宜带空载切除控制。
（5）功率较大，经常恒速运行的机械，应尽量采用同步电动机。
同步电动机的补偿能力：
1、同步电动机输出的无功功率Qm=Srq；Sr—同步电动机的额定容量，kVA; ；q—同步电动机的补偿能力，kvar/KVA,与电动机负荷率β、励磁电流与额定励磁电流的比值及额定功率因数有关
2、当同步电动机的负荷率在0.4~1范围内变化时，同步电动机输出的无功功率可按如下公式近似求得Qm=Sr【sinφr+γ（1-β）】γ—同步电动机带负荷时的无功功率增加系数。
3、当电动机负荷率低于0.4时，其输出的无功功率等于按式上式.求出的无功功率加（0.01~0.04)Sr
并联电容器补偿容量计算
1、按最大负荷计算——Q=Pc（tanφ1-tanφ2）注 采用最大负荷计算时，应采用相应的功率因数；tan2—要求达到的功率因数正切值，《全国供用电规则》要求的最低功率因数：高压供电的工业用户和高压供电的装有负带负荷调压装置的电力用户为0.9（tan2=0.484）；100kVA（kw）及以上电力用户和大中型电力排灌站为0.85（ tan2=0.62）;趸售和农业用电为0.8（ tan2=0.75 ）
2、按提高电压要求计算——Q=∆U*Ub/Xl；Q—补偿容量， kvar；∆U— 补偿后变电站母线电压升高值， kV;Ub—补偿前变电站母线电压， kV；Xl— 该变电站送电线路的感抗值， Ω
3、按平均负荷计算电容补偿—— Q=αav(tanφ1 − tanφ2)=αav*Pc*qc；tanφ1 =βavQc/αav*Pc；
4、tanφ1—平均功率因数正切值；注 对已投入运行的用户，tan1 =Vm/Wm；Vm为月无功电能消耗量，kvarh，Wm为月有功电能消耗量kWh。tanφ2—要求达到的功率因数正切值，对于由发电机升压后经两次或三次降压供电的用户，经济功率因数可取0.92-0.95；对一次降压供电的用户，经济功率因数可取0.83-0.9。。发电成本较低者取较低值，发电成本较高者取较高值
5、并联电容器无功补偿：GB50227-2017
1）、发生谐振的电容器容量——Qch=Sk（1/h²-K）；K，串联电抗器的电抗率【表选，或1/h²+（0.01~0.02）】；Sk，电容器安装处的母线短路容量，MVA；
2）、高压电容器回路中应串联适当电抗率的电容器，以限制合闸涌流，抑制谐波电流，防治电容器过负荷。
3）、并联电容器装置宜装在变压器的主要负荷侧，当三绕组变压器的二次侧不具备条件时，也可装设在一次侧
4）、当配电站中无高压负荷时，不宜在高压侧装设并联电容器装置，以防向电网倒送无功
5)、并联电容器的各分组回路可采用直接接入母线，并经总断路器接入变压器的方式。当同级电压母线上有出线时，也可采用设置电容器专用母线的接线方式
6)、3~66KV并联电容器组应采用星型接线，在中性点非有效接地系统中电容器组的中性点不应接地；并联电容器组的每相或每个桥臂由多台电容器并联组成时，宜采用先并联后串联的连接方式
7)、低压并联电容器装置的安装地点和装设容量，应根据分散补偿和就地平衡的的原则设置，不得向电网倒送无功。低压电容器组可采用三角形或星型连接
串电抗器：为减少谐波流入电容器和合闸涌流，可串联适当参数的电抗器。其感抗值的选择应使在可能产生的任何谐波下，均使电容器回路的总电抗为感抗而不是容抗，从而消除了谐振的可能。
1、感抗值计算——Xl=K*Xc/n²；Xc（补偿电容器的工频容抗），n（可能产生的最低谐波次数），K（可靠系数，取1.2~1.5），对六相整流线路，n=5；对电弧炉，Xl=（12%~13%）Xc
2、为防止可能出现铁磁谐振，一般宜采用无铁芯的电抗器。电抗器的额定电流应稍大于电容器的实际电流，串联电抗会使电容器的基波电压升高
Uc=U1*Xc/（Xc-Xl）=U1/（1-K）；U1（系统额定电压），对于5次谐波，端电压升高可达6%，所以电容器额定电压应高于系统电压；用于星形或双星形接线，6.3KV应采用4KV电容器，10.5KV应采用6.6KV电容器。
并联电容器额定电压选择：
1、若电容器额定电压低于运行电压，电容器长期过载运行，会使其内部介质产生局部放电，造成损害，导致事故，若额定电压的安全裕度过大，会使电容器输出容量的亏损也大（Q=wCU²）
2、分析电容器预期的运行电压，应考虑
1）并联电容器接入电网引起的母线电压升高——∆U=Ub（Q/Sk），∆U（母线电压升高值），Ub（电容器投入前的母线电压），Q（母线上运行的所有电容器容量），Sk（电容器安装处的母线短路容量）
2）串联电抗器引起的电容器端子电压升高——Uc=Un/√3S（1-K）；Uc（电容器端电压），Un（电容器接入点的系统标称电压），S（电容器组每相的串联段数，10KV及以下为1），K（串联电抗器的电抗率）
3、电容器长期运行电压的平均值可取系统标称电压的1.05倍，星形连接的单台高压电容器的额定电压按下式计算：
Urc=1.05Un/√3S（1-K）Urc（单台电容器额定电压的计算值）
并联电容器装置的实际输出容量：
第一步：根据Uc=U1*Xc/（Xc-Xl）计算串电抗器后的母线电压U2
第二步：电容器组的容抗不变，U1²/Q1=U2²/Q2，计算出Q2
第三步：计入电抗器后，实际输出容量=Q2*（1-K）
