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无功功率真的无用吗?无功功率到底是什么?

浏览次数:    发布日期:2018-08-21


电力系统中存在的三种功率:有功功率、无功功率、视在功率以及与功率因素之间的关系;我们都知道,有功功率是用来做功,有功电能可以转化成机械能、热能、光能等等我们需要的能量形式;但是无功功率在电能的转化中起到什么作用呢?就算我们消耗了无功电度,供电公司也不收我们的电费;而且重要的一点;无功的存在要求设计时增加了变压器的容量,增大了导体的截面积,让我们多花了很多钱;无功对我们好像几乎没有益处,全是害处,无功是不是真的没用?

一. 无功功率到底是什么?

根据功率三角形、电压三角形以及阻抗三角形的关系,通俗简单的可理解为:电路中,纯电阻元件消耗的是有功功率(P),感性元件(如电抗器、变压器的线圈、电动机的定子或转子绕组)消耗无功功率(Q),而电容性元件提供无功功率(Q),比如:电容器,同步发电机(注意:同步发电机发电时线圈绕组呈容性,发出有功功率懂得同时也发出无功功率)。所以简单总结为:感性或容性元件是无功功率的消耗者和提供者。

 

二. 无功功率有哪些危害?

1.降低发电机有功功率的输出,原因为发电机的总容量(即视在功率S)恒定,如果发出的无功功率Q过多,有功功率P相应减少,否则发电机会过载。

2.降低输、变电设备的供电能力,道理与发电机一致。

3.造成线路电压损失增大,电路中无功电流分量增大,总的电流也增大,电压降:δU=IZ,压降与电流成正比,线路电压降增大,需要相应增大线路的截面,造成投资增大。

三. 无功功率的用处

许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。因此,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。因此可以看出,无功功率在电能的转换和变压过程中起到辅助的作用,没有无功功率就无法建立磁场;就无法将电能转换成机械能。

无功功率有益处也有害处,我们在设计时会设法消除它的害处,这就涉及到无功功率补偿的问题,怎么补偿?补偿多少适合?