无功功率的产生、作用与影响
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 标准
无功功率标准无功功率在交流电路中起着重要的作用，它直接影响到电压质量、频率质量、波形质量、相位平衡、交流电路的功率因数、减少谐波干扰、抑制浪涌电流、防止电压闪变、保持三相平衡以及降低启动电流等方面。
下面将对每个方面进行详细介绍。
1. 电压质量无功功率对电压质量有着重要的影响。
在电力系统中，无功功率的不足会导致电压下降，影响设备的正常运行。
而当系统中存在过多的无功功率时，会导致电压升高，对设备产生过电压威胁。
因此，无功功率的平衡可以保证电压在正常范围内波动。
2. 频率质量无功功率与频率质量也有密切的关系。
在电力系统中，频率的稳定是保证电能质量的重要因素之一。
当系统中的无功功率不足时，有功功率的传输将受到影响，导致频率下降。
反之，当系统中存在过多的无功功率时，频率会上升。
因此，无功功率的平衡对维持频率稳定具有重要意义。
3. 波形质量无功功率对波形质量也有影响。
在交流电路中，电流的波形应该是完美的正弦波。
但是，当系统中存在无功功率的波动时，电流波形会出现畸变，产生谐波干扰。
因此，为了保持电流波形的质量，需要采取措施控制无功功率的波动。
4. 相位平衡无功功率与相位平衡也有关系。
在交流电路中，相位差会影响到设备的正常运行。
当相位差过大时，会导致设备无法正常工作。
而无功功率的平衡可以有助于减小相位差，提高设备的运行效率。
5. 交流电路的功率因数无功功率与交流电路的功率因数密切相关。
功率因数是衡量电气设备使用效率的一个重要指标。
当无功功率过大时，会导致功率因数下降，增加电力系统的能耗。
因此，通过控制无功功率的大小和平衡度可以提高功率因数，降低能耗。
6. 减少谐波干扰无功功率的波动会产生谐波干扰，对电力系统造成不良影响。
为了减少谐波干扰，需要对无功功率进行控制和滤波处理。
通过采用专门的滤波设备和滤波技术，可以有效地抑制谐波的产生和传播。
7. 抑制浪涌电流浪涌电流是指短时间内电流突然增大或减小的现象，它会对电力系统造成很大的冲击和危害。
无功功率的影响的危害
2023《无功功率的影响的危害》CATALOGUE 目录•无功功率的概念•无功功率的影响•无功功率的危害•无功补偿技术•无功功率的治理措施•无功功率的未来发展01无功功率的概念无功功率是指在交流电路中，电源输出与负载之间的能量交换，但并不消耗功率的一种现象。
它通常用视在功率的平方减去有功功率的平方来计算。
无功功率的主要特点是在电路中不进行能量转换，即无功功率不会导致能量的损失，但它会影响电流和电压的波形，从而影响电气设备的正常运行。
定义与特点无功功率的产生主要来自于电动机、变压器等感性负载。
这些设备在运行过程中需要不断改变电流的幅度和频率，以适应不同的负载需求。
这个过程中产生的电流和电压波动即为无功功率。
此外，一些电子设备如电视机、电脑等也会产生无功功率，这是由于它们在工作过程中需要不断进行开关操作，导致电流频繁波动。
无功功率在电力系统中有着重要的作用。
它能够维持电压水平，确保电力系统的稳定运行。
同时，无功功率也是实现电能质量管理和节能的关键因素之一。
在电力系统中，无功功率的平衡是保证系统稳定运行的重要条件。
如果无功功率不平衡，会导致系统电压波动、谐波干扰等问题，严重时甚至会导致系统崩溃。
因此，对无功功率进行合理的管理和补偿对于电力系统的安全和经济运行至关重要。
02无功功率的影响1 2 3无功功率的缺失可能导致电力系统电压波动，影响电力系统的稳定性和可靠性。
电压波动无功功率的不足将导致电力系统的功率因数下降，影响电力系统的电能质量。
功率因数下降无功功率的缺乏可能导致电力设备容量不足，限制了电力系统的供电能力和运行效率。
设备容量不足03线路损耗增加无功功率的缺乏将增加电力线路的损耗，导致电能浪费和运行成本增加。
01变压器过载无功功率的缺失可能导致变压器过载，增加变压器的损耗和故障风险。
02电机启动困难无功功率的不足可能导致电机启动困难，影响电机的正常运行。
无功功率的缺失将增加电力线路的损耗，降低电力线路的传输效率。
有功功率和无功功率的作用
无功功率怎么理解，在电力系统中有什么作用电力系统中的电源是由发电机产生的三相正弦交流电，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：千瓦的电动机就是把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)。
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，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走呢？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。
无功功率对供、用电可能产生的不良影响主要有：①降低发电机有功功率的输出；②降低输、变电设备的供电能力；③造成线路电压损失增大和电能损耗的增加；④造成低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。
时代—无功功率及功率因数
2.典型工业负载无功补偿容量的确定 2.典型工业负载无功补偿容量的确定
2.2交流电动机负载 2.2交流电动机负载 (1).补偿电机的空载无功 取空载无功的90%, 补偿电机的空载无功, 90%,以 (1).补偿电机的空载无功,取空载无功的90%,以 防止电动机产生过高的自励磁电压； 防止电动机产生过高的自励磁电压；
2.典型工业负载无功补偿容量的确定 2.典型工业负载无功补偿容量的确定
2.1供电系统变电站及企业配变 2.1供电系统变电站及企业配变 北京市通州区供电公司━35kV站 北京市通州区供电公司━35kV站
2.典型工业负载无功补偿容量的确定 2.典型工业负载无功补偿容量的确定
(1).变电所补偿安装容量的确定: (1).变电所补偿安装容量的确定: 变电所补偿安装容量的确定 变电所安装电容器， 变电所安装电容器，其主要作用是补偿变 压器的无功损耗及配电线路前段的无功负荷及 无功损耗，同时可以进行调压。 无功损耗，同时可以进行调压。变电所电容器 的补偿容量按主变压器额定容量的10% 15%来 10%～ 的补偿容量按主变压器额定容量的10%～15%来 配置，对于变电站集中补偿时, 配置，对于变电站集中补偿时, 补偿容量可增 加至变压器容量的30%左右,根据变电所的负荷 加至变压器容量的30%左右, 30%左右 性质和运行方式和调压要求， 性质和运行方式和调压要求，确定合理的无功 补偿容量。 补偿容量。
2.典型工业负载无功补偿容量的确定 2是削弱输 入电路的高次谐波电流，因此， 入电路的高次谐波电流，因此，不能用补偿电 容的方法，目前较多使用的是电抗器法。 容的方法，目前较多使用的是电抗器法。 (1).交流电抗器法 (1).交流电抗器法 在变频器交流输入侧串入 三相交流电抗器AL AL， 三相交流电抗器AL，高次谐波电流的含有率可 降低为38% 功率因数PF可提高至0.8∽0.85 38%， PF可提高至0.8∽0.85。 降低为38%，功率因数PF可提高至0.8∽0.85。 (2).直流电抗器法 加直流电抗器后， (2).直流电抗器法 加直流电抗器后，高次谐 波电流的含有率可降低为33% 功率因数PF 33%， PF可 波电流的含有率可降低为33%，功率因数PF可 以提高到0.90以上，由于其体积较小， 0.90以上 以提高到0.90以上，由于其体积较小，不少变 频器已将直流电抗器直接配置在变频器内。 频器已将直流电抗器直接配置在变频器内。
无功功率的影响及危害
SVC是一种灵活的无功补偿装置，通过晶闸管控制电抗器和电容器 的投切，可以快速地调节无功功率。
静止无功发生器（SVG）
SVG是一种基于电力电子技术的无功补偿装置，可以实现动态无功Байду номын сангаас补偿，并且响应速度快，调节精度高。
合理配置无功补偿设备容量
根据电力系统的需求合理配置无功补偿设备的容量，可以有效地提高电力系统的功率因数，减少无功 损耗，提高电网的供电效率。
提高电力系统的稳定性
无功功率的平衡使得电力系统在受到扰动时能够迅速恢复稳定运行 。
降低线损
无功功率的传输减少了线路中的电压降，从而降低了线损。
无功功率的单位
乏（var）
乏是无功功率的单位，表示电感或电 容元件与电源之间进行能量交换的量 。
千乏（kvar）
千乏是乏的千倍，表示无功功率的单 位。
02
VS
详细描述
无功功率补偿是电力系统中的重要技术， 对于提高电力系统的稳定性和效率具有重 要意义。当前，无功功率补偿技术仍存在 一些问题，如补偿效率、稳定性和可靠性 等。因此，需要进一步研究和发展高效、 稳定的无功功率补偿技术，以满足电力系 统的高效、稳定运行需求。
研究无功功率的管理策略
总结词
制定科学、有效的无功功率管理策略
降低线路容量
无功功率的增加会使线路 容量利用率降低，不能满 足负荷需求时，会导致电 压波动和闪烁。
增加线路谐波
无功功率的增加可能会引 起线路谐波问题，导致电 流波形畸变和设备损坏。
04
无功功率的危害
增加电力系统的能耗
1
无功功率的增加会使电力系统的有功损耗增加， 因为无功功率的传输需要消耗有功功率。
电力系统无功功率平衡和电压调整
无功补偿装置的应用场景和效果
高峰负荷时段
提高电压稳定性，减少电压波动和闪变现象。
电网故障时
快速响应无功功率变化，维持系统电压稳定。
风电、光伏等新能源接入
平滑新能源发电的功率输出波动，提高并网性能。
工业园区和大型建筑物
降低能耗，提高供电质量。
电力系统无功功率平衡和电 压调整
目 录
• 电力系统无功功率平衡 • 电压调整的原理和方法 • 电力系统无功补偿装置 • 电力系统无功管理和优化 • 电力系统电压稳定性和控制 • 电力系统无功功率平衡和电压调整的未来发展
01
电力系统无功功率平衡
无功功率的产生和影响
无功功率的产生
在电力系统中，电动机、变压器等感 性负载需要消耗无功功率来建立磁场 ，以实现能量的转换和传输。
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THANKS
06
电力系统无功功率平衡和 电压调整的未来发展
新能源并网对无功功率平衡和电压调整的影响
01
新能源并网将增加电力系统的复杂性和不确定性，对无功功率 平衡和电压调整带来挑战。
02
新能源并网将促进无功功率平衡和电压调整技术的发展，推动
电力系统向更加智能化、高效化的方向发展。
新能源并网将促进电力系统的优化配置，提高电力系统的可靠
电压波动可能导致电力设备过载或欠载，影响 其正常运行和寿命。
对用户设备的影响
电压波动可能导致用户设备工作异常，影响生 产和生活。
对系统稳定性的影响
电压波动可能导致电力系统不稳定，甚至引发系统崩溃。
电压调整的原理
根据电力系统的无功功率平衡原理， 电压水平取决于无功功率的分布和平 衡情况。
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。
火力发电厂的有功功率与无功功率
火力发电厂的有功功率与无功功率一、前言火力发电厂是将燃料的化学能转化为电能及热能的一个庞大而又复杂的生产工厂，其源源不断地向电网输送着电能，在电力系统中起着不可或缺的重要作用。
发电厂向外输送的电能一部分被转化为其他机械能、光能或热能，这部分能量被称为有功功率。
另外一部分电能为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率，比如电容把电能存起来，把它转换成电场能；电感线圈把电能以磁场的形式存起来。
电厂把电能送给它们了，它们存起来而不是做功，这样的功率就称为无功功率。
下面就详细了解一下有功功率与无功功率。
二、有功功率有功功率是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率，称为有功功率。
是指单位时间内实际发出或消耗的交流电能量，是周期内的平均功率。
单相电路中等于电压有效值、电流有效值和功率因数的乘积。
多相电路中等于相数乘以每相的有功功率。
以字母P表示，单位主要有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW) 。
交流电的瞬时功率不是一个恒定值，瞬时功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，因此，有功功率也称平均功率。
三、无功功率无功功率是指在具有电抗的交流电路中，电场或磁场在一周期的一部分时间内从电源吸收能量，另一部分时间则释放能量，在整个周期内平均功率是零，但能量在电源和电抗元件（电容、电感）之间不停地交换。
交换率的最大值即为“无功功率”。
单相交流电路中，其值等于电压有效值、电流有效值和电压与电流间相位角的正弦三者之积。
单位为Var、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。
无功是无功类设备（电感、电抗）与电网进行能量交换的速率。
应强调的是交换的速率，而不是交换过程中的损耗，即在交换过程中由于漏磁、介质损耗等能量的损失并不属于无功，这些是因无功过程中引起的有功损耗。
无功功率的影响的危害
无功功率的影响的危害无功功率是电力系统中一种特殊的电能形式，与有功功率相对应。
有功功率是用于实际进行功耗的电能，而无功功率则是用于维持电力系统运行稳定性和电能质量的，对于无功功率的影响主要表现在以下几个方面：1.能源浪费：无功功率虽然不能直接进行功耗，但是却需要通过电力传输和配电系统进行输送和处理，这会占用电力系统的容量和设备资源，造成能源的浪费。
尤其在大规模的电能输送和供电系统中，无功功率的存在会增加电力系统的负担，导致系统运行效率降低。
2.电力网稳定性下降：无功功率是维持电力系统稳定运行的重要因素之一、在电力系统中，通过控制无功功率的产生和吸收，能够有效地调节线路电压、控制电流和电能质量。
如果无功功率不能有效地控制，会导致电网电压波动、谐振现象和电力设备的过载等问题，进而影响电力系统的稳定性和可靠性。
3.电能质量下降：无功功率的存在会导致电力系统中的功率因数下降。
功率因数是衡量电力质量的重要指标之一，它反映了有功功率和总功率的比值，功率因数越低，表示电力系统中的无功功率越多。
当功率因数下降时，会导致电流增大，电流谐波增加，使得电力系统中的电能质量下降，甚至对电力设备和用户设备造成损坏。
4.增加电网线路和设备的负荷：无功功率的存在需要额外的电力设备进行补偿或吸收，例如无功补偿装置和电容器等。
这些设备需要进行安装、调试和维护，增加了电力设备投资和运行成本。
同时，在输电线路中，无功功率会增加线路电流，导致线路的负荷增大，降低了线路的容载能力，甚至可能引发线路过负荷和故障。
综上所述，无功功率对电力系统造成了很多危害，包括能源浪费、电力网稳定性下降、电能质量下降和增加电网线路和设备的负荷等。
因此，有必要通过合理的无功功率调节和控制手段，来减少无功功率的影响，提高电力系统的可靠性和经济效益。
无功功率的作用和害处
无功功率的作用和害处在理解无功功率之前，我们需要了解一些基础知识。
电力运行中除了有有功功率，还有无功功率和视在功率。
有功功率是电能转换为其他形式能量（如热能、机械能）的功率，它是实际功率。
无功功率是电能来回交换，在电路中只产生磁场和电场，不做功的功率。
视在功率是有功功率和无功功率的代数和，代表电气设备工作的总功率。
无功功率的作用虽然无功功率不会转化为其他形式的能量，但是它在电气工程中却起到了重要的作用。
以下是无功功率的一些作用：维持电网电压稳定电压是电力系统中非常重要的一个参数，电压不能过高或过低，否则会影响设备的正常工作。
在电力系统中，缺少足够的无功功率会导致电网电压降低并可能崩溃。
在电力系统中，通过静态无功发生器（SVC）、静态无功补偿器（STATCOM）等设备，可以提供所需要的无功功率来稳定电网电压，保证电力系统的正常运行。
提高输电效率在输电过程中，由于电缆的电感，导致电流“滞后”于电压。
这导致实际输送的能量小于理论值。
而通过电容补偿，可以提供所需的无功功率来抵消滞后的电流，提高输电效率。
减少设备损耗在工业生产线中，经常使用电动机和电力系统，而电动机的运转会导致电力系统中的无功功率增加。
这些无功功率会造成导线、互感器和变压器中的额外损耗。
通过使用电容器、电感器等设备来提供所需的无功功率，可以降低这些设备的损耗。
改善动态性能在电气系统中，设备的动态响应通常是非常缓慢的。
在突发电流、短路等故障事件中，设备的响应时间可能无法满足要求，这会影响电力设备的正常运行。
通过利用电容器和电感器等设备，可以提供所需的无功功率来加快设备的响应速度，提高设备的动态性能。
无功功率的害处虽然无功功率在电力系统中有着重要的作用，但它也会带来一些害处：降低电力系统容量在电力系统中，由于多种因素导致的无功功率不足，会造成电网电流过载而快速崩溃。
而如果使用静态无功补偿器（STATCOM）等设备来提高无功功率，也会带来降低电力系统容量的风险。
无功功率的产生、作用与影响
无功功率的产生、作用与影响在交流电路中，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：千瓦的电动机就是把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)。
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。
无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在： (1)降低发电机有功功率的输出。
无功功率在电力系统中的重要作用
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。
无功功率的影响的危害
和电阻器可靠性较高，不易损坏。同时，便于运行人员正常的维护 和事故情况下的检修。
无源滤波
缺点
a、补偿性能变化大 由于电容器、电抗器和电阻器的参数变化以 及系统频率的偏差，滤波器的实际调谐点可能高于或低于设计的调 谐点，从而使得滤波器的滤波特性不稳定。此外，滤波器的滤波效 果与系统运行情况密切相关，随系统运行条件的变化和不同滤波器 组的投切，在特定情况下无源滤波器还可能与系统发生谐振，引起 注入系统和滤波器的谐波电流发生放大，严重时将损坏滤波器和其 它用电设备。
蔡杜鑫
无功功率
电动机和变压器的磁能部分，以及用于能量交换目的 的功率转换器等处需要无功功率 Q 。与有功功率不同， 无功功率并不做功。计量无功功率的单位是 Var 或 kvar 。
无功功率补偿
供电部门规定一个最小功率因数以避免电能浪费。如 果一个工厂的功率因数小于这个最小值，它要为无功 功率的部分付费。否则它就应该用电容器提高功率因 数，这就必须在用电设备上并联安装电容器。
电容器熔断器熔断炸裂
Y织布配电室1P-11
更换新电容器
新、旧电容器工作在相同的母线上时会表现出运 行状况和寿命预期的很大差异， 有可能新电容器 将在更短的时间内损坏
使用同一规格型号电容，不同规格型号电容在相 同的母线上时会有不一样的需求和输出，一些差 异会使电容更容易损坏。
谐波补偿措施
无源LC滤波：单调谐、双调谐 特点：简单、造价低、容量大、兼有基波容 性无功补偿能力、易产生谐振、补偿 支路只能滤单次谐波
有源滤波APF：电力电子逆变技术 特点：复杂、成本高、容量小、无谐振危险、 可同时补偿各种谐波
电机无功发送原理
电机无功发送原理电机无功是指电机在运行过程中，由于电流和磁通密度产生的相互作用，导致电机转速和电流之间存在相位差。
这种相位差会导致电机在运行过程中产生无功功率。
电机无功的产生和变化对电机的性能和稳定性有着重要的影响。
为了更好地了解和控制电机无功的产生和变化，本文将介绍电机无功发送的原理及其影响因素。
电机无功发送原理电机无功的产生主要与电流和磁通密度有关。
当电流流过电机线圈时，会在线圈内部产生磁场。
这个磁场与电机外部磁场相互作用，产生一个相位差，从而产生无功功率。
当电流改变方向时，磁通密度也会随之改变，从而产生另一个相位差，形成周期性的无功功率输出。
电机无功的影响因素1.电源频率：电源频率越高，线圈内部磁通密度变化越快，产生的无功功率也就越大。
2.电流大小：电流越大，线圈内部磁通密度变化越快，产生的无功功率也就越大。
3.磁场变化速度：磁场变化速度越快，产生的无功功率也就越大。
4.电机结构：电机结构的不同会对无功功率的产生产生影响。
5.负载情况：负载的阻抗会影响电机的无功功率输出。
6.运行条件：电机运行条件的改变，如温度、湿度、海拔高度等，也会对无功功率的产生产生影响。
电机无功控制策略为了减少电机无功的产生，可以采用以下策略：1.调整电源频率：通过改变电源频率，可以降低线圈内部磁通密度变化的速度，从而降低无功功率的产生。
2.控制电流大小：通过控制电流大小，可以调节线圈内部磁通密度的大小，从而控制无功功率的产生。
3.优化电机结构：通过优化电机结构，可以提高电机的运行效率，降低无功功率的产生。
4.合理设置负载：通过合理设置负载，可以降低电机的运行阻抗，减小无功功率的输出。
5.改善运行条件：通过改善电机运行条件，可以降低环境对电机的影响，减少无功功率的产生。
结论电机无功的产生和变化对电机的性能和稳定性有着重要的影响。
本文通过介绍电机无功发送的原理及其影响因素，探讨了电机无功控制的策略。
为更好地控制电机无功，可以采用调整电源频率、控制电流大小、优化电机结构、合理设置负载和改善运行条件等方法。
电力系统无功功率以及电压调整
随着科技的进步，电力系统无功功率与电压调整技术也在不断发展。未来技术发展的趋势包括：采用先进的传感 技术和智能算法实现无功功率和电压的快速、准确检测与控制；发展基于电力电子技术的动态无功补偿装置和有 源滤波器；利用大数据和云计算技术实现电网无功功率与电压的优化调度等。
THANKS FOR WATCHING
通过投切无功补偿设备， 如并联电容器、静止无功 补偿器等，来调整系统无 功功率，进而稳定电压。
有载调压
通过调整变压器分接头档 位来改变电压，以满足系 统电压要求。
串联电容器补偿
通过在输电线路中串联电 容器来补偿线路的感抗， 提高线路的电压水平。
电压调整的优化目标与原则
经济性
电压调整应尽量降低系统运行 成本，提高经济效益。
实施效果
无功补偿装置的应用显著减少了该工业园区在生产高峰期的无功功率 消耗，稳定了电压，降低了电能损耗，提高了生产效率。
05 结论与展望
电力系统无功功率与电压调整的重要性和挑战
重要性
电力系统无功功率与电压调整是保障电力系统的稳定运行和电能质量的关键环节。通过合理的无功功 率补偿和电压调整，可以有效降低线路损耗、提高设备利用率、增强系统稳定性，满足用户对电能质 量的需求。
挑战
随着电力系统的规模不断扩大和运行方式的复杂化，无功功率与电压调整面临诸多挑战。例如，无功 功率的合理分布和补偿、电压波动与闪变的抑制、动态无功补偿装置的性能优化等，需要不断研究和 改进。
未来研究方向与技术发展
研究方向
未来电力系统无功功率与电压调整的研究方向将主要集中在以下几个方面：一是无功功率补偿与电压调节的协调 优化；二是智能电网下的无功功率与电压控制策略；三是新能源并网对电力系统无功功率与电压的影响及其应对 措施。
简述光伏逆变器输出无功功率的原理
1. 引言在当今社会，光伏发电已经成为一种主流的清洁能源形式。
而光伏逆变器作为光伏发电系统中的核心设备，其输出功率的控制非常重要。
其中，无功功率控制更是光伏逆变器的重要功能之一。
本文将从光伏逆变器输出无功功率的原理入手，深入探讨其原理、作用以及影响因素。
2. 光伏逆变器输出无功功率的原理无功功率是指在电力系统中，不能执行有用功的功率。
光伏逆变器在输出交流电时，除了输出有用功率（如驱动负载工作），还需要提供一定的无功功率来维持电力系统的正常运行。
光伏逆变器输出无功功率的原理主要是通过控制输出电压和电流的相位差来实现的。
当无功功率控制设定值发生变化时，光伏逆变器会相应地调整输出电压和电流的相位差，从而达到提供或吸收无功功率的目的。
3. 无功功率控制的作用光伏逆变器输出无功功率的控制在电力系统中起着至关重要的作用。
它能够提供电力系统所需的无功功率，有助于维持电力系统的稳定运行和调节电压。
通过控制逆变器输出的无功功率，可以提高电力系统的功率因数，减小系统损耗，提高电力传输效率。
逆变器输出的无功功率还可以用于应对电力系统中突发的无功功率需求变化，保障系统的安全稳定运行。
4. 影响光伏逆变器输出无功功率的因素光伏逆变器输出无功功率受到多种因素的影响。
光照强度和温度是影响光伏逆变器输出功率的重要因素，而光照强度和温度的变化也会影响逆变器输出的无功功率。
电网电压和频率的变化、电力系统的负载变化等都会对光伏逆变器输出的无功功率产生影响。
在实际应用中，需要充分考虑这些因素，并通过合理的运行和控制策略来保证光伏逆变器输出的无功功率始终能够满足电力系统的需求。
5. 个人观点和理解对于光伏逆变器输出无功功率的控制，我认为在电力系统的发展中起着非常重要的作用。
随着清洁能源的不断发展和应用，光伏逆变器作为清洁能源发电系统中的核心设备，其输出无功功率的控制更是至关重要。
只有通过科学合理地控制光伏逆变器输出的无功功率，才能更好地维护电力系统的稳定运行，提高系统的效率和可靠性。
无功功率经济当量解释 -回复
无功功率经济当量解释-回复无功功率经济当量指的是对无功功率的一种经济衡量方式。
在电力系统中，电能传输需要消耗一定的无功功率，而无功功率的产生往往需要投入额外的电力设备和资源，因此对无功功率的经济评估具有重要意义。
本文将从无功功率的概念和分类入手，分析无功功率对电力系统的影响及其经济当量的计算方法。
一、无功力概念和分类无功功率源于电力系统中的电容器和电感器，它们通过存储和释放能量的方式来维持电压和电流的相位差。
根据功率的定义，无功功率表示电力系统中的电能流动不涉及有用功率的部分。
根据电能传输方向和电压电流相位差的正负关系，无功功率可以分为容性（正无功）和感性（负无功）两类。
二、无功功率对电力系统的影响1. 电能传输损耗：无功功率会引起线路的电能传输损耗，这是因为传输线路中的电阻和电感会耗散一部分电能。
2. 电力系统稳定性：由于电力系统中的无功功率存在一定的储备能量，它可以对电压和电流的波动起到缓冲作用，维持系统的稳定运行。
3. 电力设备容量：无功功率会占用电力系统中的电设备容量，导致系统的总供电能力减小。
三、无功功率经济当量的计算方法无功功率的经济当量可以通过计算无功功率的流动成本来得到。
无功功率的流动成本包括无功功率监测与控制所需的设备费用、电能传输损耗产生的能耗成本以及无功功率所带来的设备容量成本。
计算无功功率的流动成本需要考虑以下几个方面：1. 无功功率监测与控制设备成本：包括无功功率检测装置、通信设备以及控制器等的购置和维护成本。
2. 传输线路损耗成本：根据传输线路电阻和电感的参数，计算无功功率传输所带来的电量损耗，再乘以电费单价得到损耗成本。
3. 设备容量成本：无功功率会占用电力设备的容量，需要考虑由此带来的设备增容的成本。
综合考虑上述三个方面的成本，得到无功功率的经济当量。
其中，无功功率的流动成本通常以功率因数约束目标为基准，通过引入惩罚系数来表征无功功率对经济当量的影响程度。
惩罚系数的选取需要综合考虑无功功率的影响程度、电力系统的特点以及经济利益等因素。
无功功率的危害及补偿技术
可连续动态调节
无功功率补偿技术 —SVC
1 TCR+MSC
MSC固定投切 TCR容量、MSC容量与系统总容量相同 控制元件为晶闸管 TCR产生大量的谐波电流
无功功率补偿技术 —SVC
2 DCR+MSC
MSC固定投切 DCR容量、MSC容量与系统总容量相同 控制元件为晶闸管 DCR产生大量的谐波电流
无功功率的危害 —对发电设备的影响
3 维修和维护成本的增加
由于发电机增发无功，转子定子电流增加， 还会增加作用于导体上的电磁力（以I2变化）， 从而加大振动，对发电机造成一定的损害。电 流也会导致温度升高，热胀冷缩加剧，造成较 大的机械压力，导致绕组变形和绝缘老化。因 此相当大一部分维修、维护费是由于无功发电 引起的。
电路的无功功率定义为 Q表示了其有能量交换而并不消耗功率。 Q表示了这种能量交换的幅度。
无功功率的危害 —对电网的影响
1.增加设备容量 无功功率的增加会导致电流增大和视在功 率增加，从而使发电机、变压器及其他电气设 备容量和导线容量增加。同时，电力用户的起 动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加 大
谐波电流
损耗 噪声 容量（kvar） FC补偿容量（kvar） 无功连续调节范围 （kvar） 体积 价格
谢谢
无功功率补偿技术
同步调相机 并联电容器 静止无功补偿装置(SVC) 晶闸管控制电抗器(TCR) 晶闸管投切电容器(TSC) 饱和电抗器 静止无功发生器(SVG)
无功功率补偿技术 • 同步调相机
运行于超前功率因数的同步电机称为同步调相机。 特点： 1.旋转电机 2.利用励磁电流进行微调 3.具备短时过载能力 抑 制 冲 击 电 流 的 小 电 感
耦合功率中的无功功率
耦合功率中的无功功率
耦合功率中的无功功率指的是在耦合电感中，当电流发生变化时，产生的磁场能量交换。
这种能量交换不消耗功率，因此被称为无功功率。
在电路中，当耦合电感电流发生变化时，耦合电感中的磁场会引起另一个电感中的电流发生变化，从而产生能量转移。
这种能量转移在电路中表现为无功功率。
无功功率在电路中起着重要的作用，它维持了电路中的电压和电流的相位差，使得电路能够正常工作。
无功功率的存在使得电路中的电压和电流不同相，从而保证了电路的稳定运行。
在电力系统中，无功功率的平衡是保证系统稳定运行的重要条件之一。
如果无功功率不足，会导致电压下降，影响用电设备的正常运行；如果无功功率过剩，会导致电压升高，甚至引起电压崩溃，造成大面积停电。
因此，合理配置无功补偿装置，保持无功功率平衡，是电力系统中重要的技术措施之一。
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无功功率的产生、作用与影响
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)。
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。
无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在： (1)降低发电机有功功率的输出。
(2)降低输、变电设备的供电能力。
(3)造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。
(4)造成低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。
从发电机和高压输电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。
这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。