电容器串联电抗器后为什么电压会升高

在电力系统中，尤其是在无功补偿领域，我们经?；峥吹降缛萜饔氲缈蛊鞔褂玫呐渲?。一个让许多初学者感到困惑的现象是：串联了电抗器之后，电容器两端的电压竟然会高于系统母线电压。这似乎违背了常识，因为通常串联电阻或电感会分压，导致负载电压降低。

一、核心原理：串联谐振与电压矢量叠加

要理解电压升高，关键在于摆脱直流电路思维的束缚，并建立交流矢量（相量）的概念。在交流系统中，电压和电流不仅是大小变化，还有相位差异。

⑴电容与电感的特性

电容器：其两端电压相位滞后于电流相位90°。

电抗器（即电感）：其两端电压相位超前于电流相位90°。

⑵串联电路的矢量分析

当一个电容（C）和一个电感（L）串联后接入交流系统（电压为U），电路的总阻抗Z不再是简单的代数相加，而是矢量相加。

二、工程应用：为什么要故意设计“电压升高”？

明知电压会升高，工程师们仍然有意地将电容器与电抗器串联，这主要出于两个核心目的：

⑴抑制谐波：这是串联电抗器最主要的目的。现代电网中充满了大量非线性负载（如变频器、整流器），它们会产生谐波电流。

⑵限制合闸涌流：电容器在投入电网的瞬间，其电极板上的电荷为零，相当于瞬间短路，会产生幅值极高、频率极高的瞬时冲击电流（可达额定电流的数十倍）。这种涌流会对开关器件（接触器、断路器）和电容器本身造成电动力和热冲击损伤。

因此，理解“容性升压”现象，不仅是掌握电路理论的一个生动例证，更是正确设计、应用和维护无功补偿装置的基础。下次当用户看到电容器的额定电压高于系统电压时，就会明白，这很可能是为了与它身旁的“守护神”电抗器协同工作而做的精心准备。