无功补偿装置步进台阶的选择

由于电容器的容量是固定的，为了能够控制补偿装置的补偿量，需要在一套补偿装置中安装若干台电容器，控制电容器的投入数量，就可以控制总的补偿量。
最常见的设计方案是使用若干台相同容量的电容器，这时，步进台阶就是单台电容器的容量。按标幺值计算，设总补偿量为1，则步进台阶为电容器数量的倒数。例如：在一套补偿装置中安装了10台20Kvar的电容器，则总补偿量为200Kvar，步进台阶为20Kvar。按标幺值计算，步进台阶为1/10。这种设计方案比较简单，也比较容易使电容器循环投切。缺点是步进台阶过大，即使安装了15台电容器，步进台阶仍然为1/15，在被补偿用户负荷较轻时，仍然不能取得良好的补偿效果。
还有一种设计方案是将电容器容量按2进制排列，例如最小的电容器为5Kvar，然后依次为10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar、160Kvar。这种方案使用的电容器数量最少，步进台阶也最小，总容量310Kvar的补偿装置只安装6台电容器，步进台阶为5Kvar，标幺值为：5/310=1/62。这种方案的致命缺点是电容器的投切过于频繁。例如当系统需要的补偿量为150Kvar时，需要投入10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar共4台电容器。当系统需要的补偿量增加到160Kvar时，需要将10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar共4台电容器切除，然后投入160Kvar电容器。反之当系统需要的补偿量为减少到150Kvar时，需要将切除160Kvar电容器，然后投入10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar共4台电容器。
更为严重的问题是：当其中某一台电容器出现故障以后，会导致振荡现象。例如当20Kvar电容器损坏而系统需要的补偿量为150Kvar时，首先投入10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar共4台电容器后发现欠补偿20Kvar。然后将10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar共4台电容器切除，投入160Kvar电容器后又发现过补偿10Kvar。再切除160Kvar电容器，投入10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar共4台电容器后又发现欠补偿20Kvar。如此反复，即导致振荡现象发生。
最好的设计方法是使用若干台相同容量的电容器，再使用一台1/2容量的电容器和一台1/4容量的电容器。例如：使用8台20Kvar的电容器、1台10Kvar的电容器和1台5Kvar的电容器。这时共使用10台电容器，总补偿容量175Kvar，步进台阶为5Kvar，标幺值为：5/175=1/35。这种设计方案的步进台阶已经足够小，可以实现足够的补偿精度，满足各种场合的需要。8台相同容量的电容器可以实现循环投切，1/2容量的电容器和1/4容量的电容器的投切虽然可能频繁一些，但是由于容量小，投切频繁一些没有问题。
WSBC-PTK4J(T)型阶梯式无功补偿控制器就是基于这种理论而开发设计的。