为什么要无功补偿
为什么要进行无功补偿？无功补偿的原理、形式详细解读
为什么要进行无功补偿？无功补偿的原理、形式是什么？终于明白了02 18原文功率因数是针对不同的负载说的，在之前的直流电时代，是没有功率因数这一说的，那时候功率因数都是1。
后来特斯拉将我们带入了交流电时代，从此以后功率因数就常常伴随着我们的身边（一般功率因数都是小于1的）。
下面就给大家讲一讲无功补偿的原理、补偿形式，供大家学习参考。
（1）为什么要进行无功补偿无功功率绝不是无用功率，在交流供电系统中，电感和电容都是必不可少的负载，如电动机、变压器等铁磁性负载，如果没有感性无功的励磁，设备无法正常工作，比如定距离送电的线路本身，就是容性负载，只要是送电当中就会相当于电容器在工作。
那么也就是说在交流供电系统中，无功的存在对能量的传输和交换有着巨大意义，不可缺少，或者说离开无功功率的交换系统就不能正常工作。
那么，大量的无功由哪里来？系统中众多的无功负载，尤其是感性无功负载，正常来讲，这些负载所吸收的无功功率是由发电厂提供的，也就是说发电机在工作时就会向系统释放有功电能，同时对感性负载提供相应的无功电能。
发电机运行时必须要保持适当的无功输出，如果没有无功输出就会对发电系统造成破坏性的影响,也就是说保护系统的无功平衡至关重要。
当系统中无功功率需求增大时，如果不在系统人为地安装无功补偿装置，发电厂要通过调相的方式来加大无功功率输出，由于发电机的容量是有限的，那么就势必要减少有功功率的输出量，也就是降低发电机的输出能力，为满足用电的要求，发电机、供电线路和变压器的容量需增大，这样不仅增加供电投资、降低设备利用率，也将增加线路损耗。
为了降低发电厂的无功供给压力，我们在供电系统中感性负载消耗较大的点投入相应的电容器来为感性负载提供无功功率，这样就极大的减轻了发电厂的无功供给压力。
用户应在提高用电自然功率因数的基础上，设计和装设无功补偿装置，并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除，防止无功倒送。
同时将用户的功率因数达到相应的标准，以避免供电部门加收力率电费。
为什么要使用无功补偿装置-作用是什么
为什么要使用无功补偿装置?作用是什么
为什么要使用无功补偿装置?作用是什么
无功补偿技术是一种很传统的电力技术，它代表了一个国家电力水平的高低，无功补偿通俗的讲就是将低压变压器传输过来的无用功转变为有用功。
这样：
(1)减少线路损耗50%以上。
就全国讲，线路损耗约占据12%，其中主要是无功分量引起的损耗，若无功线损降低50%~60%，一年便可节电500亿度左右，相当于半个三峡工程的发电量。
这种不消耗一次能源，便可增大发电量的工程是绝好的绿色工程。
且投资极小，见效快。
(2)避免罚款。
我国电力部及物价局“关于颁发《功率因数调整电费办法》通知”中规定，功率因数0.94时，减少电费1.1%，功率因数0.6时增加电费15%。
例如一个315KV A 的变压器，功率因数从0.6提高到0.94以上，年奖罚差3～4万元。
(3)不额外投资，便实现扩容。
进行无功补偿后，便可提高用电承载率，变压器可满负荷运行。
例如一台315KV A的变压器，功率因素COSф=0.6负荷的变压器只能提供优质服务189KW的有功功率，不能承受300KW左右的容量，需购买一台500KV A的变压器替换。
将功率因数由0.6提高到
0.98，相当于扩大了63%,既有功由189KW提高到309KW可基本满足需要的容量，便节省了一台500KV A的变压器，经费约三四十万元。
(4)改善电能质量，延长了电器寿命，提高了产品质量。
功率因数及无功补偿介绍
2.2 提高功率因数的方法
电容补偿无功功率原理
电流在电感元件中作功时，电流滞后于电压90°，而电流在电 容元件中作功时，电流超前电压90°，在同一电路中，电感电 流与电容电流方向相反，互差180°，如果在电感元件电路中有 比例地安装电容元件，使两者的电流相互抵消，使电流的矢量 与电压矢量之间的夹角缩小，相应的功率因数就得到提高。由 于无功补偿设备投资及本身也要消耗一定的能耗，所以说这是 一种折中的提高功率因数的方法。
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1.3 无功功率
无功功率（Q）
在交流电路中，具有电感（电容）的电路里，电感（电容）在 半周期的时间里把电源的能量变成磁场（电场）的能量贮存起 来，在另外半周期的时间里又把贮存的磁场（电场）能量送还 给电源，它们只是与电源进行能量交换，并没有真正消耗能量， 我们把与电源交换能量的振幅值叫做无功功率，以字母 Q 表示， 主要单位乏(var)、千乏(Kvar)，它是在电气设备中建立和维持 磁场和电场的电功率，它与电压、电流间的关系： Q=UIsinφ sinφ=Q/S。测量无功功率的仪表称为无功功率表，简称无功表
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名词解释
静止无功补偿器（SVC） 于20世纪70年代兴起，现在已经发展成为很成熟的FACTS装置， 其被广泛应用于现代电力系统的负荷补偿和输电线路补偿（电 压和无功补偿），在大功率电网中，SVC被用于电压控制或用 于获得其它效益，如提高系统的阻尼和稳定性等；这类装置的 典型代表有：晶闸管控制电抗器（TCR）和晶闸管投切电容器 （TSC）它不再采用大容量的电容器，电感器来产生所需无功 功率，而是通过电力电子器件的高频开关实现对无功补偿，特 别适用于中高压电力系统中的动态无功补偿。静止无功补偿器 是一种没有旋转部件，快速、平滑可控的动态无功功率补偿装 置。它是将可控的电抗器和电力电容器（固定或分组投切）并 联使用。电容器可发出无功功率（容性的），可控电抗器可吸 收无功功率（感性的）。通过对电抗器进行调节，可以使整个 装置平滑地从发出无功功率改变到吸收无功功率（或反向进 行），并且响应快速。
电容无功补偿原理
电容无功补偿原理
电容无功补偿是一种电力系统中常用的措施，通过添加电容器来提供无功功率，从而改善电力系统的功率因数。
其原理基于电容器具有存储和释放电能的能力。
在电力系统中，电流由有功分量和无功分量组成。
有功功率用于供应实际的负载功率需求，而无功功率用于维持电力系统的稳定性和电压质量。
功率因数是衡量电力系统负载对电源的有功功率利用效率的指标，它描述了有功功率和视在功率之间的关系。
当电力系统的功率因数较低时，系统的无功功率需求较大，这会导致电压下降、能源浪费以及系统效率降低。
为了改善功率因数和减少无功功率，电容无功补偿可以被应用。
电容器连接到电力系统中，在负载端补充无功功率，并改善功率因数。
当负载需要无功功率时，电容器通过释放储存的电能来满足这一需求；而当负载产生多余的无功功率时，电容器则可以吸收多余的无功功率来维持系统的平衡。
通过电容无功补偿，系统的功率因数可以得到改善，无功功率的流动得到控制，系统的电压稳定性得到提升，能源浪费得到减少。
同时，这种补偿措施对电力系统的可靠性和稳定性也有积极的影响。
总而言之，电容无功补偿利用电容器的储能和释能能力来提供无功功率，从而改善电力系统的功率因数，减少能源浪费，并
提高电压质量和系统的稳定性。
这是一种有效的电力系统优化措施。
直流换流站为什么使用无功补偿设备
cos
R
2
1 2
cos
cos
R
基波功率因数角近似认为：
换流器功率因数
逆变器基波功率因数为
逆变器向逆变侧受端系统输送正的有功功率和越前的无功功率，越前的基波功率
因数角1 为电流相量越前于负的相电压相量的相位角。 则1近似为：
以上各式中， 为逆变器的关断角，R , l 分别为整流器和逆变器的换相角
换流站无功补偿容量
换流站感性无功补偿设备总容量应满足：
QR
Qf
min
Qac.R
Qdc.min k2 2
式中： QR：换流站所需感性无功补偿设备总容量，单位为Mvar。 Qac.R：交流系统无功吸收能力，单位为Mvar Qdc.min：换流器最小无功消耗，单位为Mvar. 为满足最小滤波器组和绝对最小滤波器组要求，需要投入的交流滤波器的无功补偿容 量总和，单位为Mvar K2：电压修正系数，一般为1-1.05，通常取1.0
Qdc.max Qac.C k1 2
式中：
QC:换流站所需容性无功补偿设备总容量，单位为Mvar。 Qac.C：交流系统容性无功提供能力，单位为Mvar Qdc.max：换流器最大无功消耗，单位为Mvar. K1：电压修正系数，一般为0.95-1.0，通常取1.0 容性无功补偿设备总容量除满足换流器最大无功消耗外，还应留有适当备用。
1）电网换相或串联电容器强迫换相； 2）每周波只发一个脉冲 3）开关功耗较低
1）自关断 2）高频开关，即每周波内发出多个脉 冲；
3）开关功耗高
直流输电的换流技术
现代高压直流系统主要以采用电流源换流器为主，从上表可以看出，当采用电流源换流器 作为换流单元时，换流站需要大量的无功补偿容量。
低压无功补偿的原理
低压无功补偿的原理
低压无功补偿是一种电力系统中常用的电力补偿技术，其原理是通过添加合适的无功补偿设备，来提高系统的功率因数，减小无功功率，提高电能的利用效率。
低压无功补偿的原理主要基于以下几个方面：
1. 电源电压波动引起的功率因数下降：当电源电压波动较大时，负载电流会发生变化，导致功率因数下降。
通过低压无功补偿，可以调节电流的相位和幅值，使其在电源电压变化时保持稳定，从而提高功率因数。
2. 非线性负载对功率因数的影响：许多电力设备，如电子设备、电磁继电器等，对电网的负载是非线性的。
这些非线性负载会引起谐波产生，影响系统的功率因数。
低压无功补偿可以通过滤波等方式，减少谐波的产生，提高功率因数。
3. 长距离输电线路对功率因数的影响：长距离输电线路会引起电网的电压损耗和电流损耗，导致系统的功率因数下降。
低压无功补偿可以通过增加无功电流的注入，来补偿传输线路的电流损耗，提高功率因数。
低压无功补偿通常采用的设备包括静态无功补偿器（SVC）、静止无功发生器（STATCOM）等，通过控制这些设备的无功
功率输出，实现对系统功率因数的调节和控制。
通过合理地设计和使用低压无功补偿设备，可以有效提高电力系统的稳定性和运行效率。
无功补偿的作用和原理
无功补偿的作用和原理无功补偿是电力系统中的一个重要概念，用于解决电力系统中出现的无功功率不平衡问题。
本文将介绍无功补偿的作用和原理。
一、无功补偿的作用无功功率是指在交流电路中产生和消耗无功功率的能量，它不对机械负载做功，主要表现为电感和电容元件的无功功率。
而无功功率不仅会造成电力系统中的电能浪费，还会导致电压稳定性问题。
无功补偿的作用就是调整电力系统中的无功功率，以提高电能的利用效率和电压的稳定性。
具体而言，无功补偿可以实现以下几个方面的作用：1. 提高功率因数：功率因数是指有功功率与视在功率之比。
功率因数越接近1，说明电能的利用效率越高。
通过无功补偿，可以降低系统中的无功功率，从而提高功率因数。
2. 改善电压稳定性：电力系统中的负载变化会引起电压波动，尤其是大型电动机和变压器的启动和停止会产生较大的电压波动。
通过无功补偿，可以在负载变化时调整无功功率的产生和吸收，从而保持电压在合理范围内的稳定。
3. 减少线路损耗：无功功率不仅会增加变压器和输电线路的负荷，还会导致线路电压降低，从而增加线路上的电能损耗。
通过无功补偿，可以减少线路上的无功损耗，提高电能传输的效率。
二、无功补偿的原理无功补偿的原理主要涉及到无功功率的产生和吸收，可以通过电容器和电感器来实现。
电容器是一种能够存储电能的元件，可以在电路中产生无功功率。
当电容器与电源相连接时，由于电容器具有存储电能的特性，在电源电压较高的时候，电容器会吸收电能；而在电源电压较低的时候，电容器会释放电能。
通过调整电容器的容值和连接方式，可以实现对无功功率的产生和吸收。
电感器是一种能够存储磁能的元件，可以在电路中吸收无功功率。
当电感器与电源相连接时，由于电感器具有存储磁能的特性，在电源电压较低的时候，电感器会吸收电能；而在电源电压较高的时候，电感器会释放电能。
通过调整电感器的参数和连接方式，可以实现对无功功率的吸收。
无功补偿的原理可以通过自动或手动方式实现。
无功补偿的作用和原理
无功补偿的作用和原理无功补偿是电力系统中的一项重要技术，它对于改善电力质量、提高能效具有重要作用。
本文将介绍无功补偿的作用和原理。
一、无功补偿的作用1. 提高电力系统的功率因数无功补偿可以减少电力系统中的无功功率，提高功率因数。
功率因数是指有功功率与视在功率的比值，它反映了电力系统的有功功率和无功功率之间的协调程度。
功率因数接近1时，电力系统的能效较高，能够更好地满足用户对电力质量的要求。
2. 改善电力网络稳定性无功补偿可以消除电力系统中的无功电流，减小电力系统的无功损耗，提高电力系统的稳定性。
无功电流会导致电压的波动和失真，影响电力系统的正常运行。
通过补偿无功功率，可以降低电力线路的电压损失，改善电力网络的稳定性。
3. 提高电力系统的可靠性无功补偿可以提高电力系统的可靠性。
电力系统中的无功功率会导致电压降低和电压波动，可能引起电力设备的故障和损坏。
通过补偿无功功率，可以提高电力系统的电压稳定性，减少电力设备的故障率，提高电力系统的可靠性。
二、无功补偿的原理1. 电容补偿原理电容补偿主要通过连接并联的电容器来提供无功功率，对电力系统中的感性负载进行补偿。
电容器可以产生与感性负载相反的无功功率，从而使系统的功率因数得到提高。
电容补偿能够快速响应，适用于对瞬时无功补偿要求较高的场合。
2. 感应补偿原理感应补偿主要通过连接串联的感应电抗器来提供无功功率，对电力系统中的容性负载进行补偿。
感应电抗器可以产生与容性负载相反的无功功率，从而提高系统的功率因数。
感应补偿适用于对动态无功补偿要求较高的场合。
3. 谐波补偿原理谐波补偿主要针对电力系统中存在的谐波问题进行补偿。
谐波是电力系统中频率为基波频率整数倍的电压和电流成分，会导致电力系统中的电压波动和电流失真。
通过连接并联的谐波滤波器，可以减小谐波的影响，提高电力系统的质量。
总结起来，无功补偿的作用主要包括提高功率因数、改善电力网络稳定性和提高电力系统的可靠性。
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要搞清楚什么是“无功功率”，说实话，如果不是科班出身，就是在电力系统工作一辈子也是知其然而不知其所以然。
其次纠正一下概念，电压降是电流产生的，有功电流也会造成系统电压降低（直流供电没有无功的概念，但是系统照样有电压损耗）。
无功功率的定义：无功功率是指电力系统中用于电磁能量转换的那一部分功率。
无功功率在电源和负载之间来回传递而不被消耗。
举一个简单的例子：一个LC震荡电路，充了电的电容向电感放电，电感将电能变成磁场能量，电容放电终止时，电感中的磁场能量又会转变成电能向电容充电变成电场能量，周而复始。
这其中传递的就是“无功功率”。
还要引申一个概念：电力系统中的大部分负载都是电感性的，在系统电压的作用下，它们同时进行电磁转换，它们“消耗”无功功率。
并入系统运行的发电机正常时都是电流超前电压的，具有电容的特性，它们“发出”无功功率，也就是说，当电感负载磁场储能的瞬间，发电机相当于电容释放电场能量。
当负载释放磁场能量时，发电机将这部分能量储存起来。
说到这里很多人不能理解，明明发电机线圈也是电感，发电机怎么会变成“电容”呢？道理很简单，我们的发电机是在“过励磁”（感应电势大于端电压）状态运行，它从系统吸收电磁能量的相位正好跟负
载相反，所以说它相当于“电容”，发出“容性无功”。
现在问题已经比较清楚了。
改变发电机的励磁电流，就可以改变定子的感应电势，增大励磁电流就可以使感应电势大于端电压（电动机的端电压永远大于感应电势），从而使发电机的电流超前于端电压，使发电机发出无功功率。
电力系统的某一时间，负载“消耗”的无功是和发电机“发出”的无功平衡的。
一台
机多带了无功，其他机组的无功负荷就会下降。
当负载无功功率增大时，无功电流的增量就会在发电机的电枢反应中起到“去磁作用”，使发电机的感应电势降低，从而造成系统电压下降（严格说是在较低的电压下达到新的平衡），所以可以认为系统电压下降是因为发电机输出的无功功率不足造成的。
现在能理解了吗？我是东南大学发电厂及电力系统自动化专业毕业，面对发电机和电力系统值班近三十年才想通了的。