空载长线路,相当于其两线间接了多个空气介质的电容,这些电容在电能传输中就会不断地充放电,从而引起工频电压升高。电容容量越小,由于电容量与容抗成反比例函数关系(X=1/2πfc),故容抗越大。容抗越大,相对于电源内阻来说,说明电源内耗越小,从而负载上得到的电压也越升高。
大量容性功率通过系统感性元件(发电机、变压器、输电线路)时,在线路末端电压将要升高,这种由分布电容引起的电压升高在电力工程上称为“电容效应”或“容升”现象,或“法拉第”效应。在电力系统为小负荷运行方式时,这种现象尤其严重。空载长线路的电容效应会导致线路末端电压升高是因为:

1.

带电线路对大地是绝缘的,与大地间能发生静电感应,就构成了一个电容器。与平板电容器类似。理论上任何两个相互绝缘的导体之间都存在电容效应。
2.
假设线路首端电压为U1,末端电压为U2,对地容抗XC,感抗XL,电阻R。XL>>R,R可忽略不计,对于长距离输电线路,XC>XL,C上的电压和L上的电压相位差180°。电源电压US≈UC-UL,电容上的压降大于电源电压,所以末端电压U2>U1。
为了减弱“工频电压升高”效应,常在远距离输电线路的中途或末端装设并联电抗器,依靠电抗器的感性无功来补偿线路上的容性充电功率,从而达到减低工频电压升高的目的。


