3.4 电容器的容量计算及合闸涌流
电力系统对感性无功功率的补偿，当前应用较多的是电容器，它具有电路结构简单、成本低的突出优点，而电容器的铭牌上有用千乏标注的功率容量，用字符标记是kvar；同时也标注有总的电容量，通常用微法（μF）作单位。补偿电容器在通电合闸时有较大的合闸涌流。电容器的功率容量、电容容量，以及合闸涌流的测算评估，与电力系统无功补偿的开发设计、元件参数的选择确定，无功补偿装置的安全运行息息相关，至关重要。
3.4.1 电容器功率容量与电容量的换算
补偿电容器的铭牌上一般都会标注产品的主要技术参数，包括型号、功率容量千乏（kvar）数、额定电压、电流、频率、电容量微法数等，但有时我们还是希望知道这些参数之间的关联性以及换算关系，以便增长理论知识，并提高实践动手操作的能力。
补偿电容器相关参数之间的换算可参见式（3-7）～式（3-10）。
（3-7）
QD=UI （3-8）
（3-9）
C=QS/（2πfU2 ） （3-10）
以上计算式中，QS和QD为电容器的功率容量，单位为乏，即var。其中式（3-7）用来计算三相三角形连接的电容器的功率容量QS，式中U为线电压，单位为V，I为线电流，单位为A；式（3-8）用来计算单相电容器的功率容量QD，式中U为相电压，单位为V；I为电流，单位为A；式（3-9）用来计算电容器的额定电流，式中的C是电容器的电容量，单位为法拉，即F，1F=106μF，U为线电压，单位为V；式（3-10）用来计算电容器的额定电容量，式中QS是电容器的额定功率容量，单位是乏，即var；U为线电压，单位为V。在三相电容器中，式（3-10）计算得到的是三相总电容量。以上各公式中的f是电源频率，按50Hz计算。
例如一台型号为BSMJ-0.45-20-3的补偿电容器，从型号可知，其额定电压为450V，功率容量为20kvar=20000var，是一台三相电容器，我们可以用式（3-10）得到其电容量：
利用式（3-9）可计算得到其额定电流：
用式（3-7）验证一下计算所得电流值的正确性：
与型号中标注的容量20000var=20kvar极其接近。
应该指出的是，补偿电容器投入运行时的补偿容量是小于型号中的额定容量的，原因是实际加到电容器端子上的电压为380V，低于型号中标示的450V。也就是说，补偿电容器的功率容量是按型号中标示的额定电压450V计算的，实际用于补偿时的运行电压是380V，与380V电压对应的补偿功率会较小。额定功率容量、实际补偿容量与电压的平方成正比。因此，考虑补偿电容器的额定电压时要心中明确，选额定电压高的运行更安全，但与相同功率容量而额定电压较低的电容器相比，前者的实际补偿容量要略小。这就是无功补偿控制器设置投入电容器的功率容量，可以大于系统实际占用的无功容量，而不至于出现过补偿的原因。例如无功补偿控制器检测到系统有15kvar待补偿的无功功率，控制器指令投入的是16kvar的电容器，投入后系统获得的补偿容量可能只有14kvar多点（与电容器的额定电压有关），不会因为用16kvar的电容器去补偿15kvar的待补偿无功功率出现过补偿，恰恰相反，补偿的可能还稍欠一点。当然这种补偿效果是合理的。
3.4.2 补偿电容器的合闸涌流
计算补偿电容器合闸涌流需要考虑的因素较多，在运行现场很难找到一个周密无瑕的计算方法，国家标准GB/T 11024.1—2010在附录D中提出了电容器合闸涌流的计算方法，它考虑到了影响合闸涌流的重要因素，使计算结果具有较高的准确度、可信度，又能满足无功补偿系统设计时对合闸涌流的数据需求。
①标准提供的投入单个电容器组时合闸涌流的计算方法，我们在这里称其为式（3-11）：
（3-11）
式中 IS——电容器组涌流的峰值，A；
IN——电容器组的额定电流（方均根值），A；
S——电容器安装处短路容量，MV·A；
Q——电容器组的容量，Mvar。
②将电容器组投入含有运行中电容器的电力系统，先后投入的电容器相互并联，合闸涌流会更大，其计算方法见公式（3-12）：
（3-12）
式中 IS——电容器组涌流的峰值，A；
XC——电容器每相的串联容抗，Ω；
XL——电容器组间每相的感抗，Ω；
U——相对地电压，V。
式（3-12）中的XC可由公式（3-13）计算得到：
XC=3U2（1/Q1+1/Q2）×10-6 （3-13）
式中 Q1——接入的电容器组的容量，Mvar；
Q2——已在运行中的电容器组的总容量，Mvar。
由以上国家标准规定的补偿电容器合闸涌流计算方法可见，该计算过程需要考虑的因素较多，既要考虑电容器的容抗，还要考虑感抗，以及已经投入的电容器组的总容量等。已经投入的电容器组的总容量越大，后续投入的电容器合闸涌流会越大，因此，电容器的合闸涌流是一个变量。由于最后投入的电容器组合闸涌流最大，因此行业标准JB/T 10695—2007的7.7条规定，“涌流试验只验证投入最后一组电容器时电路中的涌流值”。
电力系统无功补偿系统中电容器合闸涌流的计算适用于以上第二种情况，是将电容器组投入已运行中的电容器，投入后相互并联。