对无功功率的几点认识
什么是无功功率及作用

无功功率在电力系统中的重要作用随着工业的发展,电能成为现代工业的主要能源,电能质量的好坏,直接影响到工业设备的运行及企业的经济效益、社会效益等,为用户提供安全、可靠、稳定、、高效的电能是十分重要的。
在电力系统的运行过程中,通常用功率因数来衡量电网运行的效率,功率因数的大小,反映了电网系统中电源输出的视在功率中有功功率的有效利用的程度。
为了提高电网系统中电能输送质量,希望功率因数越大越好,却往往忽视了无功功率在电网中的重要作用。
无功功率在电网对用户输电的过程中,电网要提供给负载的电功率有两种:有功功率和无功功率。
有功功率(p)是指保持设备运转所需要的电功率,也就是将电能转化为其它形式的能量(机械能,光能,热能等)的电功率;而无功功率(Q)是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需的电功率。
无功功率比较抽象,它主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换,在电气设备(电路系统)中建立和维护磁场的功率。
它不表现对外做功,由电能转化为磁能,又由磁场转化为电能,周而复始,并无能量损耗。
特别指出的是无功功率并不是无用功,只是它不直接转化为机械能、热能为外界提供能量,作用却十分重要。
电机运行需要旋转磁场,就是靠无功功率来建立和维护的,有了璇转的磁场,才能使转子转动,从而带动机械的运行。
变压器也需要无功功率,才能使一次线圈产生磁场,二次线圈感应出电压,凡是有电磁线圈的电气设备运行都需要建立磁场,然而建立及维护磁场消耗的能量都来自无功功率,没有无功功率电机不能转动、变压器不能运行、电抗器不能工作、继电器不会动作,所有设备中的磁场无法建立,电气设备也就不会运行。
因此供电系统中除了对用户提供有功功率,还要提供无功功率,两者缺一不可,否则电气设备将无法运行。
功率因数电网的电力负荷中的电气设备都是由电感、电容、电阻等元件组合而成,既有感性负载又有容性负载如电机、变压器、电抗器等,感性负载的电压与电流的相量间存在一个相位差,通常用相位角的余弦cosφ来表示,cosφ称为功率因数式中 cosφ-功率因数,P-有功功率,KW; Q-无功功率,KVar; s-视在功率,KVA; 功率因数的大小,反映了电网系统中电源输出的视在功率的有效利用程度,为了提高电网系统中电能输送质量,希望功率因数越大越好。
无功功率的基本知识

无功功率的基本知识1.1什么是电力系统中的无功功率?1、电力系统从源头发电机到终端设备都是由非纯阻性元件组成的,因此必然存在无功功率的交换。
2、电感元件或电容元件虽然不消耗功率,但功率P瞬时值按正弦规律正负交替变化,这说明元件与外电路在不断的进行着能量交换。
因此电感电容元件的瞬时功率又称为交换功率。
元件交换功率的幅值越大,表面同样时间内“吞吐”的能量就越多,也即能量交换的规模越大。
基于上面的分析,可得如下结论:电感元件的瞬时功率的幅值,可以作为衡量电感或电容元件与外电路能量交规模的指标,并称之为电感或电容元件的无功功率,用符号Q表示。
则Q=UI无功功率的单位为var。
3、然而电力系统中大部分的无功功率并非无用的功率,相反在电力传输当中起着什么重要的作用。
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,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递,磁场交变就需要与电源进行能量交换。
为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的"无功"并不是"无用"的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。
1.2为什么要进行无功补偿?一、减低电力系统网络损耗。
当电力系统运行时,在线路和变压器中将要产生功率损耗和电能损耗。
通常配电网的损耗是由两部分组成的:一部分是与传输功率有关的损耗。
它产生在输电线路和变压器的串联阻抗上,传输功率愈大则损耗愈大,这种损耗叫变动损耗,在总损耗中所占比重较大;另一部分损耗则仅与电压有关,它产生在输电线路和变压器的并联导纳上,如输电线路的电晕损耗、变压器的励磁损耗等,这种损耗叫固定损耗。
电力系统的有功功率损耗不仅大大增加了发电厂和变电所的设备容量,同时也是对动力资源的额外浪费。
电能损耗还密切影响到电能成本,从而影响整个国民经济的效益。
电力系统各元件中的无功功率损耗相对来说较有功功率损耗还大,由于无功功率损耗要有发电机或其他无功电源来供给,因此在众多发、输电设备视在容量为一定的条件下,无功功率的增大势必相应减少发、输电的有功功率,即减少发、输电容量。
关于无功功率的理解,这些认知误区每个电气人都要避免

关于无功功率的理解,这些认知误区每个电气人都要避免在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。
有功功率:是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。
比如:5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能,带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能,供人们生活和工作照明。
有功功率的符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
▲有功功率、无功功率和视在功率的关系无功功率:比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。
比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。
由于它不对外做功,才被称之为“无功”。
无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。
无功功率决不是无用功率,它的用处很大。
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。
为了形象地说明这个问题,现举一个例子:农村修水利需要开挖土方运土,运土时用竹筐装满土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是无功功率,竹筐并不是没用,没有竹筐泥土怎么运到堤上呢?在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。
如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。
无功功率到底是什么,怎么处理

无功功率到底是什么,怎么处理无功功率是指当由电流施加在交流电压上的电流导致电流流向前或后施加的交流电压时。
反应装置将存储一些能量作为电压应用,他们将在正弦波之后返回该能量...想想一个弹簧...你把电力放入弹簧,然后当你减少或消除力量作为电压,弹簧将弹回来返回放入其中的能量...无能量被吸收,无功负载返回到之后的能量。
如果用直流电压为电容充电,则在直流电压连接断开后,将灯放在该电容器上,这样会使灯点亮,因为它返回存储的能量。
以同样的方式,如果将电压连接到诸如电机的电感器,则可以减小或去除电压,电感器会随着磁场的衰减而反弹。
因此,“无功功率”是一种解释电流在无功负载下的运行方式,相对于应用的交流电压...进一步了解变得更加复杂,可以更好地解释为更具体和直接的问题。
“反应动力”...让我们清除一个常见的误解,发电机和电网供应商,不提供无功功率...电源是电压和电流。
电力公司为您提供交流电压。
你用这种电压做什么取决于你和你的设备。
如果您在该电压上放置一个小(高欧姆值)电阻,则将绘制一个小电流。
如果在该电压上放置一个较大的(低欧姆值)电阻,则会产生较大的电流。
类似地,您的设备控制电流,而不是供应商...如果您的设备是纯电阻,则电流将与施加的电压同相...但是如果连接电感负载,如电机,则当前周期将落后于施加的电压...这意味着电流交流波形将比电压上升更快,因此总线也将比电压上升更晚。
这意味着一定量的功率将被负载的反应部分吸收,但是后续的功率将在周期后返回...所以平均而言,没有无功功率被消耗...像吸收压缩春天在部分循环过程中,再次回到系统的另一部分循环,就像一个弹簧推回。
在电机中,电力的无功部分产生一个磁场,然后在所施加的交流电压通过其周期的同时,相反方向崩溃和改造。
正是这个磁场提供两个不同部分之间的机械力,导致电机旋转...只有真正的电力消耗,如在电机做机械工作...有些真正的电力作为热量,在各种低效率的损失中丧失。
如何理解视在功率,有功功率和无功功率?

如何理解视在功率,有功功率和无功功率?一、几个常见的疑问无功功率是不是无用的功率?什么是功率因素?功率因素是不是越高就越省电?为什么供电公司对工厂用电设备的功率因素有要求?二、概念简介电路中的元件大致可以分为三类,电阻,电感和电容。
电阻的电压和电流相位相等;电感的电压相位比电流相位超前90°;电容的电压相位比电流相位滞后90°。
1、有功功率官方定义:在交流电路中,有功功率是指一个周期内发出或负载消耗的瞬时功率的积分的平均值(或负载电阻所消耗的功率),因此,也称平均功率。
说明:电阻是耗能元件,电流通过电阻的时候要产生热,电能变成了热能,就是消耗了电功率。
它只能吸收功率,不能释放功率,特点是不可逆的。
2、无功功率官方定义:无功功率是由电抗器(电感或电容)在交流电路中,由于其两端的电压与流过的电流有90度角的相位差,所以不能做功,也不消耗有功功率,但它参与了与电源的能量交换,这就产生了无功功率,降低了发电机和电网的供电效率。
说明:电感和电容是储能元件,虽然它们也从外电路吸收功率,但只是将吸收的功率储存起来,并在适当的时候释放出来,与外电路(电源)间进行能量交换,特点是可逆的。
3、视在功率视在功率表示交流电器设备容量的量。
它是交流电源所能提供的总功率,在数值上等于交流电路中电压有效值和电流有效值的乘积。
视在功率既不等于有功功率,又不等于无功功率,但它既包括有功功率,又包括无功功率。
4、功率因数功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度。
在功率三角形中,有功功率P与视在功率S的比值,称为功率因数cosφ,其计算公为:P=U×Icosφ,其中的φ指的是电压和电流的相位差。
说明:功率因素就是用来描述有功和无功多少的指标。
功率因素越高,有功功率占的比重多些。
我们希望功率因数越大越好。
这样电路中的无功功率可以降到最小,视在功率将大部分用来供给有功功率,从而提高电能输送的功率。
三、重点理解无功功率在工厂环境下,有大量的感性负载,它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。
无功功率

对无功功率的理解。
想要细致理解很简单,把电路中理想电感或电容的电压和电流瞬时值相乘,就能得到电感或电容消耗的功率表达式,把它画出来,你就会发现电感或电容的功率每一个周期循环一次,且每一个周期的功率积分,也就是能量是零,整体上是不消耗电能的。
最极端的例子就是谐振回路,电路中只有一个理想电容和电感,给电容一个初始电压,电路中便产生了无功电流,电容的电场能和电感的磁场能循环,两者之和不变。
电力系统中的无功补偿就是满足无功功率的循环,电感的磁场能减少,必然需要电容的电场能来承接,而这些最好是在小范围内进行,如果无功电流跑到大系统中,就会被动的产生有功损耗和电压降,对系统运行是不利的。
补充:无功功率虽然不做功,但是会在电力线路中通过线缆流动,无功电流还使线缆发热,所以需要让线缆变粗,出于各个方面考虑,就地补偿(集中补偿)。
写无功的坏处。
无功补偿:让无功功率在磁场能和电场能之间来回循环,而不是在系统里来回循环流动。
有功最终归属电能范畴,无功最终归属磁能范畴。
有功提供能量,无功建立磁场,再换言之,频率差反馈信号影响原动机输入功率,从而影响机械能转化为电能的多少,并实现出力与负荷的平衡,完成频率调整。
有功功率被负荷消耗和网损消耗,实现了能量的最终转化。
B=uI/2(pi)r,其中u为真空中磁导率,是基本物理常数,而I就是载流导线中的电流大小,pi是圆周率,r为某点距离导线的距离,从这个公式看出磁的形成过程依赖于该电流的存在,大学物理电磁学里面也假设过环形超导体通入电流就能建立恒定磁场,而建立磁场的电流存在到始终不消耗。
为什么电力系统需要无功?假设没有这个磁场,请问发电机怎么切割磁感线做功,将机械能热能转化为电能?在原边与副边没有直接电的联系的情况下,如果没有这个磁场,请问变压器怎么传变电能?我们所用的异步电动机怎么旋转?想真正明白一个物理概念,只能从物理角度真正去理解,任何比喻,拟人,打比方,假设的解释行为都会引导你步入理解的误区。
无功功率的基本概念

无功功率的基本概念1.什么是无功功率?为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。
无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就需要无功功率。
无功电能是沟通电应用中必不行少的电能,但是,即非无用功率,它的主要作用就是作能量的转换工作,就是把电能转换为磁场能,然后将磁场能再转换为机械能,也就是电动机的工作原理。
变压器是将电能转换为磁场能,再是将磁场能转换成电能。
虽然,它只是起到了一个能量转换的作用,但是,这个能也有电流,来回在供电线路上,虽然,它是不消耗功率,但是,作用很大,而且是必需要用到的,所以,将这个能称之为无功电能,这个功率,就称之为无功功率。
2.也可以这样解释;为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。
什么是功率因数?假如你知道什么是无功功率,那么,你也知道,无功功率并不是无用之功,没有这部分功率,就不能建立感应磁场,电动机、变压器等设备就不能运行。
除负荷需要无功外,线路电感、变压器电感等也需要。
在电力系统中,无功电源有:同步发电机、同步调相机、电容器、电缆及架空线路电容,静止补偿装置等,而主要无功负荷有:变压器、输电线路、异步电动机、并联电抗器。
一般终端用户电压多称之为低压电路的,特殊是工厂的动力用电,它属于电感性电器,用户电感性电器设备需要大量的无功功率,这是必定的。
3.沟通电在电能输送中的二种功率;沟通电力系统的运行,需要两部分能量,一部分电能用于做功被消耗,它们转化为热能、光能、机械能或化学能等,称为有功功率,另一部分能量用来建立磁场,作为交换能量使用,对外部电路并未做功,它们由电能转换为磁场能,再由磁场能转换为电能,周而复始,并未消耗,这部分能量称为无功功率。
在沟通电路的电力输送过程中,又由于,导线的输送电能的截面积有限,给设备供应的电流一方面是有功功率的电流,另一方面还需要供应无功功率的电流,才能保证感性设备的正常运行。
来一起了解无功功率、无功补偿、功率因数

来一起了解无功功率、无功补偿、功率因数最近有朋友向笔者请教无功补偿的一些事情。
那么就在本文中,笔者将与其相关的无功功率、功率因数都简单讲一下吧!一、无功功率我们知道,电网中的许多电力设备多是根据电磁感应原理工作的,他们在能量转换过程中建立交变的磁场,在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等。
电源能量在通过纯电感或纯电容电路时并没有能量消耗,仅在负荷与电源之间往复交换、在三相之间流动,由于这种交换功率不对外做功,因此称为无功功率。
从物理概念来解释感性无功功率:由于电感线圈是贮藏磁场能量的元件,当线圈加上交流电压后,电压交变时,相应的磁场能量也随着变化。
电压增大时,电流及磁场能量也就相应加强,此时线圈的磁场能量就将外电源供给的能量以磁场能量形式贮藏起来;当电流减小和磁场能量减弱时,线圈把磁场能量释放并输回到外面的电路中。
交流电感电路不消耗功率,电路中仅是电源能量与磁场能量之间的往复转换。
电感线圈(图片来源:网络)从物理概念来解释容性无功功率:由于电容器是贮藏电场能量的元件,当电容器加上交流电压后,电压交变时,相应的电场能量也随着变化。
电压增大时,电流及电场能量也就相应加强,此时电容器的电场能量就将外电源供给的能量以电场能量形式贮藏起来;当电压减小和电场能量减弱时,电容器把电场能量释放并输回到外面的电路中。
交流电容电路不消耗功率,电路中仅是电源能量与电场能量之间的往复转换。
电容器(图片来源:网络)二、无功分类上文中,我们提到了感性无功和容性无功。
除此之外,还有基波无功和谐波无功。
感性无功:电流矢量滞后于电压矢量90°。
如电动机、变压器、晶闸管变流设备等;容性无功:电流矢量超前于电压矢量90°。
如电容器、电缆输配电线路等;基波无功:与电源频率相等的无功(50HZ);谐波无功:与电源频率不相等的无功。
三、功率因数实际供用电系统中的电力负荷,并不是纯感性或纯容性的,是既有电感或电容、又有电阻的负载。
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文献综述课题入门:1.对无功功率的几点认识:1.1什么是电力系统中的无功功率?1、电力系统从源头发电机到终端设备都是由非纯阻性元件组成的,因此必然存在无功功率的交换。
2、电感元件或电容元件虽然不消耗功率,但功率P瞬时值按正弦规律正负交替变化,这说明元件与外电路在不断的进行着能量交换。
因此电感电容元件的瞬时功率又称为交换功率。
元件交换功率的幅值越大,表面同样时间内“吞吐”的能量就越多,也即能量交换的规模越大。
基于上面的分析,可得如下结论:电感元件的瞬时功率的幅值,可以作为衡量电感或电容元件与外电路能量交规模的指标,并称之为电感或电容元件的无功功率,用符号Q 表示。
则Q=UI无功功率的单位为var。
3、然而电力系统中大部分的无功功率并非无用的功率,相反在电力传输当中起着什么重要的作用。
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,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递,磁场交变就需要与电源进行能量交换。
为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的"无功"并不是"无用"的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。
1.2为什么要进行无功补偿?一、减低电力系统网络损耗。
当电力系统运行时,在线路和变压器中将要产生功率损耗和电能损耗。
通常配电网的损耗是由两部分组成的:一部分是与传输功率有关的损耗。
它产生在输电线路和变压器的串联阻抗上,传输功率愈大则损耗愈大,这种损耗叫变动损耗,在总损耗中所占比重较大;另一部分损耗则仅与电压有关,它产生在输电线路和变压器的并联导纳上,如输电线路的电晕损耗、变压器的励磁损耗等,这种损耗叫固定损耗。
电力系统的有功功率损耗不仅大大增加了发电厂和变电所的设备容量,同时也是对动力资源的额外浪费。
电能损耗还密切影响到电能成本,从而影响整个国民经济的效益。
电力系统各元件中的无功功率损耗相对来说较有功功率损耗还大,由于无功功率损耗要有发电机或其他无功电源来供给,因此在众多发、输电设备视在容量为一定的条件下,无功功率的增大势必相应减少发、输电的有功功率,即减少发、输电容量。
而且,当通过输电线路和变压器输送无功功率时。
也将引起有功功率损耗,这些对于电力系统来说都是非常不经济的。
我们应尽力采取措施去降低功率损耗和电能损耗,这从节约能源、降低电能成本、提高设备利用率等方面来看都是非常必要的。
配电网的降损措施只要有1合理的使用变压器,采用节能型的变压器,同时避免经多级变压;2重视和合理进行无功补偿。
合理地选择无功补偿方式、补偿点及补偿容量,能有效地稳定系统的电压水平,避免大量的无功通过线路远距离传输而造成有功网损。
对电网的无功补偿通常采用集中、分散、就地相结合的方式,具体选择要根据负荷用电特点来确定。
一般的电网中,无功补偿装置安装在变压器的低压侧;3对电力线路改造,扩大导线的载流水平4调整用电负荷。
保持均衡用电。
调整用电设备运行方式,合理分配负荷,降低电网高峰时段的用电,增加低谷时段的用电;改造不合理的局域配电网,保持三相平衡,使用电均衡,降低线损。
二、提高电压质量衡量电能质量的指标主要是电压、频率、波形、电压波动与闪变和三厢不平衡度等。
其中电压质量对各类用电设备的安全运行都有直接影响。
影响电力系统电压的主要因素是无功功率。
只有系统有能力向负荷提供足够的无功功率时,系统电压才可能维持在正常水平;如果系统内无功电源不足,系统的端电压就将被迫降低。
所以,电力系统无功功率平衡与维持电力系统的电压水平有着不可分割的关系。
1.3电力系统的无功平衡影响电力系统电压的主要因素是无功功率。
只有系统有能力向负荷提供足够的无功功率时。
系统电压才有可能维持在正常水平;如果系统内的无功电源不足,系统的端电压就将被迫降低。
所以电力系统无功功率平衡与维持电力系统的电压水平有着不可分割的关系。
(1)电力系统的无功负荷及无功损耗电力系统的无功功率负荷各用电设备中,除了相对很小的白炽灯负荷只消耗有功功率、为数不多的同步电动机可发出一部分无功功率外,大多数都要消耗无功功率。
因此,无论工业或农业用户都也之后功率因数运行,其值约为0.6~0.9。
其中,较大的数值对应于采用大容量同步电动机的场合。
无功功率的负荷曲线的变化规律虽大体上也有功功率相似,也并非完全亦步亦趋。
其最大值可能出现在白昼而不是傍晚。
原因在于,系统总负荷的成分一昼夜间各不相同。
白昼,工业用电比重大;傍晚,生活用电等比重将增加,而二者的功率因数不同。
大致可认为,如白昼和傍晚有功功率负荷的峰值约略相等,白昼无功功率负荷的峰值将大于傍晚;反之,如白昼有功功率负荷的峰值远小于傍晚,白昼和傍晚无功功率负荷的峰值将约略相等。
但无论是电力系统的运行或设计部门。
一般都不编制无功功率负荷曲线而只编制无功功率平衡表或各枢纽点电压曲线。
而且,这些表格或曲线也只是隔一段时间制作一次。
无功功率损耗:变压器中的无功损耗和电力线路上的无功损耗变压器中的无功功率损耗分两部分,即励磁支路和绕组支路中损耗。
其中,励磁支路损耗的百分数基本上等于空载电流的百分数,约为1%~2%;绕组漏抗中损耗在变压器满载时,基本上等于短路电压的百分数,约为10%。
因此,对一台变压器或一级变压的网络而言,变压器中的无功功率损耗并不大,满载时约为它额定容量的百分之十几。
相对多电压级网络,变压器中的无功功率损耗就相当可观。
以一个五级变压器的网络为例,设电厂中10/200KV 升压,网络中220/110、110/35、35/10、10/0.4KV降压至用户,典型计算的结果表明系统中变压器的无功功率损耗占相当大比例,较有功功率损耗大得多。
电力线路上的无功功率损耗也分两部分,即并联电纳和串联电抗中的无功功率损耗,并联电纳中的这种损耗又称充电功率,与线路电压的平方成正比,呈容性。
串联电抗中的这种损耗与负荷电流的平方成正比,呈感性。
因此,线路作为电力系统的一个元件究竟消耗容性或感性无功功率就不能肯定。
根据自然功率的概念,可做一个大致的估计:当通过线路输送的有功功率大于自然功率时,线路将消耗容性无功功率。
而所以能作这样估计的前提是线路“无损耗“且负荷功率因数为1。
一般,通过110KV及以下线路输送的功率往往大于自然功率;通过500KV线路输送的功率大致等于自然功率。
通过220KV线路输送的功率则因线路长度而异,线路较长时,小于自然功率;线路较短时,大于自然功率。
(2)电力系统的无功电源发电机同步发电机既是有功功率电源。
又是最基本的无功功率电源。
电容器和调相机并联电容器只能向系统供应感性无功功率。
它说供应的感性无功功率与其端电压的平方成正比。
调相机实质上是只能发无功功率的发电机。
它在过激运行时容量的50%。
这些也就是作为无功功率电源的调相机的运行极限。
静止补偿器和静止调相机静止补偿器和静止调相机是分别与电容器和调相机相对应而又同属“灵活交流输电系统”范畴的两种无功功率电源。
目前常用的有晶闸管控制电抗器型(TCR型)、晶闸管开关电容器型(TSC型)和饱和电抗器型(SR型)三种。
1.4怎么进行无功补偿?与系统中的有功功率电源是集中在各类发电厂的发电机不同的是,无功功率的电源除发电机外。
还有电容器、调相机、和静止补偿器等,分散在各变电所。
供应有功功率和电能必须消耗能源,但无功功率电源一旦设置后,就可以随时使用而不再有其他经常性耗费。
系统中无功功率损耗远大于有功功率损耗。
正常稳态运行时,全系统频率相同,频率调整集中在发电厂,而全系统电压水平各点不同,而且,电压调整可分散进行,调压手段也多种多样。
无功功率的补偿原则:无功补偿措施:1利用同步发电机进行补偿2利用调相机进行无功补偿3利用电容器进行无功补偿4利用静止补偿器进行无功补偿4并联电抗器就感性无功功率闻言,并联电抗器显然不是电源而是负荷,但在某些电力系统中的确装有这种设施,用以吸取轻载或空载线路过剩的感性无功功率。
而对高压远距离输电线路而言,它还有提高输送能力,降低过电压等作用。
(1减轻空载或轻载线路上的电容小于,以降低工频暂态过电压;2改善长距离输电线路上的电压分布;3使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动,同时也减轻了线路上的功率损失;4在大机组与系统并联时,降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列;5防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象;6当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用单相快速重合闸。
)无功功率的平衡电源供应的无功功率由两部分组成,即发电机供应的无功功率和补偿设备供应的无功功率,而补偿设备供应的无功功率又分调相机供应的无功功率、并联电容器供应的无功功率和静止补偿器供应的无功功率三部分。
无功功率损耗的无功功率包括三部分:变压器中的无功功率损耗、线路电抗中的无功功率损耗和线路电纳中的无功功率损耗。
进行无功功率平衡计算的前提应是系统的电压水平正常。
而如果不能在正常电压水平下保证无功功率的平衡,系统的电压质量总不能保证。
无功补偿的原理网络未加无功补偿设备前,负荷的有功功率、无功功率为P、O。
与网络传输的功率相等。
加装了一部分无功补偿设备后。
网络传输的有功功率不变,传输的无功功率变为减少了,相当于无功消耗减少了。
补偿后的电力网的功率因数得到了提高。
无功补偿的意义加装无功补偿设备后,电网的功率因数提高。
具有以下几个方面的意义。
1减少系统元件的容量,换个角度看是提高电网的输送能力。
加装了无功补偿后,减少了电网无功输送量,在输送同样的有功功率情况下,设备安装的容量可以减少,就能节约大量的有色金属,也节约了投资。
对运行中的电气设备而言,无功补偿后其中通过的无功功率减少了,有功的输送能力提高,使设备容量得到充分利用。
2降低网络功率损耗和电能损耗当符合电流流过线路是,其功率损耗为线路输送的无功由补偿的Q减少到Q1时,线路的功率损耗下降,每年在线路上和变压器上的电能损耗也下降。
3改善电压质量减少线路输送的无功功率,则电压损耗有所下降,改善了电力网和用户的电压质量。
可将无功补偿是保证电能质量的重要措施。
电力系统的无功功率补偿原则电网的无功补偿原则是按分层分区和就地平衡原则考虑。
并应能随负荷或电压进行调整,保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。
电力系统中无功功率的最优分布无功功率的最优分布包括无功功率电源的最优分布和无功负荷的最优补偿两个方面。
但在讨论这两个方面问题之前,有必要对提高负荷的自然功率因数,既减低负荷对无功功率需求,因为面对十分低劣的负荷自然功率因数谈论无功功率的最优分布,显然是舍本逐末。