电网无功功率计算.docx
无功功率因数计算
无功功率因数计算
视在功率为S，有功功率为P，无功功率为Q，电压U，电流I，相角差为φ
S＝U×I
P＝U×Icosφ
Q＝U×Isinφ
根据有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ
cosφ=P/S
根据sinφ平方+cosφ平方=1，
再计算无功功率Q＝Ssinφ=S根号（1-cosφ^2）
无功功率=IUsinφ,单位为乏或千乏。
IU 为容量,单位为伏安或千伏安。
无功功率降低或升高时,有功功率不变.但无功功率降低时,电流要降低,线路损耗降低,反之,线路损耗要升高。
功率因数低，占用资源，增加损耗。
罚款是促进提高节能意识吧。
功率因数cosφ=0.9则tgφ=0.484有功P=501
无功Q=P* tgφ=501*0.484=242.6
功率因数=有功/视在功率0.9=501/x X=~556.67
视在x视在=有功x有功+无功x无功无功=~242.65
功率因数Cosφ、有功计算负荷P、无功计算负荷Q、视在计算负
荷SCosφ=P/S 得到S=556.7S^2=P^2+Q^2 得到Q=242.7 单位Var或kVar。
一表法测无功功率公式
一表法测无功功率公式
一、一表法测无功功率原理。
在三相三线制电路中，当三相负载对称时，可以采用一表法来测量无功功率。
设三相电路的线电压为U_L，相电流为I_p，功率因数角为φ。
对于对称三相电路，无功功率Q = √(3)U_LI_psinφ
1. 采用一只功率表测量时，功率表的电压线圈接在A、B相之间（U_AB），电流线圈串入C相（I_C）。
- 根据对称三相电路的线电压与相电压关系U_AB=√(3)U_A∠30^∘，相电流I_C=I_p∠ - 120^∘。
- 功率表的读数P = U_AB I_Ccosθ，这里θ为U_AB与I_C的相位差。
- 计算θ：U_AB的相位为30^∘，I_C的相位为- 120^∘，所以θ = 30^∘-<=ft(-120^∘)=150^∘。
- 则P = U_ABI_Ccos150^∘，又因为U_AB=√(3)U_A，I_C=I_p，cos150^∘=-(√(3))/(2)。
- 所以P =-√(3)U_AI_p(√(3))/(2)=-(3)/(2)U_AI_p。
- 而三相无功功率Q=√(3)U_LI_psinφ，在对称三相电路中U_L = √(3)U_A，I_p为相电流。
- 根据三角函数关系sinφ=cos<=ft(90^∘-φ)，对于功率因数角φ，在这种接线方式下，功率表读数P与无功功率Q的关系为Q = √(3)P。
所以一表法测无功功率的公式为Q=√(3)P（其中P为按上述接线方式功率表的读数）。
电网无功功率计算
电网无功功率计算电网无功功率计算是电力系统中的一个重要内容，无功功率是指电网中传输和分配的电能中，无效部分所占的功率。
在电力系统中，无功功率的存在会导致电流和电压不同相，甚至造成电动机功率因数下降，从而影响电能的有效利用和电力系统的稳定运行。
1.确定电流和电压的相位差：无功功率的计算需要知道电流和电压的相位差，一般使用功率因数来表示。
功率因数是有功功率与视在功率之比，也可以通过电流和电压的相位差来计算。
相位差是用来描述电流和电压之间的相对位置关系，它的范围一般为0-90度。
2.计算电流和电压的有效值：为了计算无功功率，需要首先计算电流和电压的有效值。
电流和电压的有效值分别表示它们的平均功率与相应阻抗的乘积，一般使用仪表读数或者电流、电压波形图来计算。
3.根据电流和电压的相位差计算功率因数：功率因数可以通过电流和电压的相位差来计算。
如果相位差为正，即电流超前于电压，则功率因数为正，表示电感性负载；如果相位差为负，即电流滞后于电压，则功率因数为负，表示电容性负载。
功率因数的绝对值越大，表示无功功率的比重越小，说明电能的有效利用率越高。
4.计算有功功率：有功功率是指电流和电压的乘积，一般用焦耳（J）作为单位。
有功功率是用来描述电能转化为其他形式的功率，如机械功、热功等。
有功功率通过仪表读数或者电流和电压波形图来计算。
5.计算无功功率：无功功率是通过有功功率和功率因数来计算。
根据电流和电压的相位差，可以得出功率因数，然后通过有功功率乘以功率因数的平方根来计算无功功率。
无功功率的单位是伏安乘乘，即乏。
计算无功功率时要注意功率因数为正负不同情况的处理。
6.计算视在功率：视在功率是通过有功功率和无功功率来计算。
它表示电能传输和分配的总功率大小，单位是伏安（VA）。
视在功率是电网中电流和电压的乘积，它的大小决定了电路的传输能力。
电力负荷无功功率计算公式
电力负荷无功功率计算公式在电力系统中，无功功率是指电路中的电容器和电感器所消耗的功率。
无功功率的存在会影响电力系统的稳定性和效率，因此对无功功率进行准确的计算和控制是非常重要的。
本文将介绍电力负荷无功功率的计算公式及其相关知识。
电力负荷无功功率的计算公式如下：Q = V I sin(φ)。
其中，Q为无功功率，V为电压，I为电流，φ为电压和电流的相位差。
在电力系统中，无功功率的计算通常是针对交流电路进行的。
在交流电路中，电压和电流的相位差会导致电路中产生无功功率。
因此，了解电压和电流的相位差对于计算无功功率非常重要。
在实际应用中，电力系统的无功功率通常是通过电力仪表或电力监控系统进行测量和监测的。
但是，如果需要手动计算无功功率，可以使用上述公式进行计算。
下面将详细介绍无功功率计算公式中各个参数的含义和计算方法。
首先是电压（V），电压是电路中的电势差，通常以伏特（V）为单位。
在交流电路中，电压是随时间变化的，因此需要考虑电压的幅值和相位角。
电压的幅值可以通过电压表或电压计进行测量，而相位角则可以通过示波器或相位表进行测量。
其次是电流（I），电流是电路中的电荷流动，通常以安培（A）为单位。
与电压类似，电流也是随时间变化的，因此需要考虑电流的幅值和相位角。
电流的幅值可以通过电流表或电流计进行测量，而相位角则可以通过示波器或相位表进行测量。
最后是相位差（φ），相位差是电压和电流之间的相位角度差。
在交流电路中，电压和电流的相位差会导致电路中产生无功功率。
相位差可以通过示波器或相位表进行测量，也可以通过计算电压和电流的相位角度差来获得。
通过以上参数的测量和计算，就可以得到电力负荷的无功功率。
无功功率的计算对于电力系统的稳定运行和节能降耗非常重要。
因此，掌握无功功率的计算方法和公式是非常有益的。
除了计算无功功率，还可以通过控制电路中的电容器和电感器来调节无功功率的大小。
通过合理的无功功率控制，可以提高电力系统的效率和稳定性，减少能源消耗和电力损耗。
视在功率有功功率无功功率的计算公式
视在功率有功功率无功功率的计算公式在我们的日常生活和工业生产中，电是无处不在的。
而在电学领域里，有几个重要的概念：视在功率、有功功率和无功功率。
要搞清楚它们，就得先从它们的计算公式说起。
咱们先来聊聊有功功率。
有功功率呀，用字母 P 来表示，单位是瓦特（W）。
它的计算公式是P = U × I × cosφ 。
这里的 U 是电压，I 是电流，cosφ 就是功率因数啦。
比如说，咱们家里的电灯、电暖器，这些实实在在消耗电能并把电能转化为其他形式能量（比如光能、热能）的电器，它们所消耗的功率就是有功功率。
我给您讲个事儿，有一次我去一个工厂参观，看到工人们正在检修一台大型电动机。
技术人员拿着仪器测量各种数据，嘴里还念叨着有功功率的数值。
我凑过去好奇地问：“师傅，这有功功率对这电机很重要吗？”师傅一边忙着手里的活儿，一边跟我说：“那可不，有功功率决定了这电机干活儿出多少力，要是有功功率不正常，这电机就没法好好运转，生产都得受影响！” 从那以后，我对有功功率的重要性有了更深刻的认识。
再来说说无功功率。
无功功率用字母 Q 表示，单位是乏（var）。
它的计算公式是Q = U × I × sinφ 。
无功功率并不是“无用”的功率哦，它在电力系统中起着非常重要的作用。
像电动机、变压器这些电感元件，在工作时就需要建立磁场，这时候就会产生无功功率。
有一回，我在小区的配电室外面碰到一位电工师傅在检修设备。
我就问他：“师傅，这无功功率到底是咋回事儿啊？”师傅停下手里的活儿，耐心地跟我解释：“无功功率就像是电力系统里的‘后勤部队’，虽然它不直接做功，但没有它，那些用电设备可就运转不灵啦。
” 经过师傅这么一解释，我恍然大悟。
最后，咱们说说视在功率。
视在功率用字母 S 表示，单位是伏安（VA）。
它的计算公式是S = √（P² + Q²）。
视在功率可以理解为电源提供的总功率。
无功功率的公式
无功功率的公式无功功率是电力系统中的一个重要概念，咱们先来聊聊无功功率的公式到底是啥。
无功功率的公式是：Q = UIsinφ 。
这里面的 U 表示电压，I 是电流，φ 则是电压和电流之间的相位差。
就拿咱们日常生活来说吧，我记得有一次去一个工厂参观。
那个工厂里机器轰鸣，各种设备运转不停。
我好奇地问那里的工程师，为啥有些设备看着转得挺欢，但是实际做功好像又不那么明显呢？工程师笑着跟我解释，这就涉及到无功功率啦。
他说，你看那些大型的电动机，在启动的时候，电流会突然增大，但是并不是所有的电流都用来转化为有用的机械能，一部分电流只是用来建立磁场，这部分就属于无功功率。
就好比你去搬一个重物，一开始你要使足了劲儿调整姿势，这部分力气没直接把重物搬起来，但却是为后面能搬起来做准备，这调整姿势使的力就类似于无功功率。
咱们再回到这个公式，UIsinφ ，这里面的sinφ 就特别关键。
如果电压和电流同相位，也就是φ = 0 ，那sinφ 就是 0 ，无功功率也就为 0 ，这说明电能都被有效地利用了，没有“浪费”在建立磁场之类的事情上。
但实际情况中，大多数负载都不是纯电阻性的，总会存在相位差，也就有了无功功率。
比如说在电力传输中，如果无功功率太大，那线路的损耗就会增加，效率就会降低。
想象一下，电流就像一群努力工作的小蚂蚁，本来应该齐心协力把能量送到目的地，结果有一部分小蚂蚁跑偏了，去干了“无用功”，这不仅影响了整体的效率，还可能让线路发热，增加故障的风险。
在工厂的配电室里，各种仪表不停地跳动着数字，工程师们时刻关注着无功功率的变化，通过调整电容补偿装置等手段，来尽量减少无功功率，提高电能的利用效率。
总之啊，无功功率虽然不像有功功率那样直观地体现为实实在在的能量输出，但它在电力系统中却起着至关重要的作用。
理解和掌握无功功率的公式，对于优化电力系统的运行、提高能源利用效率都有着重要的意义。
就像我们在生活中，有时候看似一些不起眼的准备工作或者调整，其实都是为了最终能够更高效地达成目标，无功功率也是这样，虽然看不见摸不着，但却默默地影响着我们的电力世界。
(完整word版)无功补偿常用计算方法
按照不同的补偿对象，无功补偿容量有不同的计算方法。
（ 1）按照功率因数的提高计算对需要补偿的负载， 补偿前后的电压、 负载从电网取用的电流矢量关系图如图 3.7 所示：I 1 a I2 a U21II2 rI 21 rI 1图 3.7电流矢量图补偿前功率因数 cos 1 ,补偿后功率因数 cos2 ，补偿前后的平均有功功率为P ，则需要补偿的无功功率容量Q 补偿 P( t a n 1 t a n 2 )（3.1 ）由于负载功率因数的增加，会使电网给负载供电的线路上的损耗下降，线损的下降率3(I1a ) 2R3(I2a) 2 Rcos 1cos2100%P 线损 %I1a)2 R3(cos 11 ( cos 1 ) 2100%（3.2 ）cos 2式中 R 为负载侧等值系统阻抗的电阻值。
（ 2）按母线运行电压的提高计算①高压侧无功补偿无功补偿装置直接在高压侧母线补偿，系统等值示意图如图3.8 所示：U SUR+jXP+jQjQ补偿图 3.8系统等值示意图图中， U S 、 U 分别是系统电压和负载侧电压； R jX 是系统等值阻抗（不含主变压器高低压绕组阻抗） ； P jQ 是负载功率， jQ 补偿 是高压侧无功补偿容量； U 1 、 U 2 分别是补偿装置投入前后的母线电压。
无功补偿装置投入前后，系统电压、母线电压的量值存在如下关系：无功补偿装置投入前U SPR QXU 1U 1无功补偿装置投入后 U S PR (QQ 补偿 )XU 2U 2所以U 2 U 1Q 补偿 X （3.3 ）U 2所以母线高压侧无功补偿容量Q 补偿 U 2 (U 2 U 1)（3.4 ）X②主变压器低压侧无功补偿无功补偿装置在主变压器的低压侧进行无功补偿，系统等值示意图如图3.9所示：USU1U2R+jXP+jQjQ补偿图 3.9 系统等值示意图图中， R jX 是包含主变压器高低压绕组总阻抗的系统等值阻抗；U 1、 U 2 均对应补偿装置投运前后低压侧母线电压u1、 u2归算至高压侧的值。
有功功率、无功功率、视在功率及其计算(完整资料).doc
此文档下载后即可编辑有功功率、无功功率、视在功率及其计算1、有功功率：在交流电路中，凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率（如转变为热能、光能或机械能）称为有功功率，简称“有功”，用“P”表示，单位是瓦（W）或千瓦（KW）。
它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小，或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值，故又称平均功率。
它的大小等于瞬时功率最大值的1/2，就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。
2、无功功率：为了反映以下事实并加以表示，将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率。
简称“无功”，用“Q”表示。
单位是乏（Var）或千乏(KVar)。
在交流电路中，凡是具有电感性或电容性的元件，在通电后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。
因此，在交流电每个周期内的上半部分（瞬时功率为正值）时间内，它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场；而下半部分（瞬时功率为负值）的时间内，其建立的磁场或电场能量又返回电源。
因此，在整个周期内这种功率的平均值等于零。
就是说，电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换，而并不消耗功率。
无功功率是交流电路中由于电抗性元件（指纯电感或纯电容）的存在，而进行可逆性转换的那部分电功率，它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中，凡是有线圈和铁芯的感性负载，它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。
如果没有无功功率，电动机和变压器就不能建立工作磁场。
3、视在功率：交流电源所能提供的总功率，称之为视在功率或表现功率，在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。
视在功率用S表示。
单位为伏安（VA）或千伏安（KVA）。
它通常用来表示交流电源设备（如变压器）的容量大小。
视在功率即不等于有功功率，又不等于无功功率，但它既包括有功功率，又包括无功功率。
能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率，主要取决于负载的功率因数。
无功功率补偿容量计算公式
无功功率补偿容量计算公式无功功率补偿容量的计算，这可是个在电力领域里挺关键的知识点呢。
咱先来说说为啥要搞清楚这个无功功率补偿容量的计算。
想象一下，你家里的电器开得多了，电压就不太稳，有时候灯光还会忽明忽暗的，这可多闹心呐！其实这就可能是无功功率没处理好。
在工厂里、大型商场里，如果无功功率不补偿到位，那设备运行效率低，电费还得多掏，老板可不乐意啦！那怎么来计算这个无功功率补偿容量呢？这就得提到一个公式啦：Qc = P（tanφ1 - tanφ2）。
这里的Qc 就是咱要算的无功功率补偿容量，P 是有功功率，tanφ1 是补偿前功率因数角的正切值，tanφ2 是补偿后功率因数角的正切值。
比如说，有个小工厂，它的有功功率 P 是 100 千瓦，补偿前功率因数是 0.7，补偿后想提高到 0.9。
那咱先算补偿前功率因数角的正切值tanφ1 ，大概是 1.02 ；补偿后功率因数角的正切值tanφ2 ，约是 0.48 。
把这些数带进公式里，Qc = 100×（1.02 - 0.48），算出来无功功率补偿容量 Qc 大概是 54 千乏。
我之前遇到过这么个事儿。
有一家小加工厂，老板老是抱怨电费太高，设备还老出毛病。
我去他们厂里一看，好家伙，那功率因数低得可怜。
我就给他们详细解释了无功功率补偿的重要性，还手把手地教他们用这个公式算补偿容量。
老板一开始还将信将疑的，等按照算出来的补偿容量装好了设备，嘿，没过多久，电费降下来了，设备运行也顺溜多了，老板那叫一个高兴，直夸我厉害。
在实际应用中，还得考虑一些其他因素。
比如说，负载的变化情况，如果负载波动大，那补偿容量就得留点儿余量，不然跟不上变化，还是会出问题。
还有谐波的影响，要是谐波严重，还得先治理谐波，不然补偿设备可能会受损。
总之啊，无功功率补偿容量的计算虽然有点复杂，但搞明白了，就能给咱的用电带来好多好处。
不管是家庭用电，还是工厂、商场这些大地方，都能省不少心，省不少钱呢！希望大家都能把这个知识掌握好，让电用得更高效、更舒心！。
无功电能计算公式
无功电能计算公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：无功电能是指在电力系统中，由于电流和电压的相位差引起的无功功率。
无功功率在电力系统中是不可避免的，但是在实际运行中需要进行计算和补偿，以保证系统的稳定和高效运行。
下面将介绍无功电能的计算公式及其应用。
在电力系统中，电能可以分为有功电能和无功电能两部分。
有功电能是指由电流和电压的同相位的功率，它可以被转换为有用的机械功或热能。
而无功电能则是由电流和电压的异相位引起的功率，它并不能直接转换为有用的功率。
无功功率主要是用来维持电力系统的稳定性和电压的平衡。
无功功率的计算公式为：\[Q = V \times I \times \sin(\theta)\]Q为无功功率，V为电压，I为电流，θ为电压和电流的相位差。
无功功率的计算公式与有功功率的计算公式相似，只是少了一个功率因数的项。
一般而言，无功功率的单位为Var（乏），而有功功率的单位为瓦特（W）。
无功功率的计算公式可以用来计算各种电力设备的无功功率，例如变压器、电动机等。
在实际的电力系统中，无功功率是需要进行计算和补偿的。
当无功功率过高时，会导致系统的电压波动、线路损耗增加，甚至引起设备的损坏。
需要采取一定的措施来控制和补偿无功功率。
为了补偿无功功率，通常使用无功功率补偿装置，如无功功率补偿电容器、静止无功发生器等。
这些无功功率补偿装置可以根据实际的无功功率进行调节，使系统的无功功率维持在一个合适的范围内，以保证系统的稳定性。
无功电能的计算公式是电力系统中一个重要的计算公式，通过这个公式可以计算无功功率，进而进行无功功率的补偿，提高系统的稳定性和效率。
希望通过本文的介绍，读者能够对无功电能的计算公式有一定的了解，并在实际工程中加以应用。
【此文2000字接近，如需要继续添加内容，请让我知道。
】第二篇示例：无功功率是指在电路中，所产生的能量无法被直接利用的电能。
在电力系统中，电流和电压之间存在着一定的相位差，导致了一部分电能无法被有效利用，这部分电能就是无功功率。
无功功率补偿计算方法
无功功率补偿计算方法无功功率补偿计算啊，就像是给电力系统这个超级大舞台做一场精心的“化妆”。
你看，电力系统里有功功率就像是舞台上那些耀眼的主角，在那蹦跶着干正事，推动着各种电器设备正常运转。
而无功功率呢，就像是那些默默在后台打辅助的小角色，虽然不那么起眼，但少了它还真不行。
咱们想象一下，如果把电力系统比作一个超级忙碌的大工厂。
有功功率就是那些在生产线上制造产品的工人，忙得热火朝天。
无功功率则是那些负责搬运原材料、打扫卫生的后勤人员，看似没直接生产产品，但能让整个工厂运作得更顺畅。
而无功功率补偿计算，就像是工厂的管理者在盘算着到底要请多少后勤人员才最合适。
这计算可不能瞎猜。
要是无功功率补偿不足，那就好比这个大工厂里后勤人手不够，东西到处乱放，道路不通畅，有功功率这个主力军干活的效率就大打折扣，整个电力系统就会变得乱糟糟的，各种设备就像疲惫的工人一样，干得吃力还出不了多少活。
但要是补偿过度呢，就像请了一大堆后勤人员在那无所事事，不仅浪费资源，还可能在这个电力的“大工厂”里捣乱，让设备们像被过度照顾而不知所措的孩子一样，反而容易出故障。
那怎么计算这个无功功率补偿呢？这就像是在解一个神秘的魔法方程式。
首先得搞清楚电力系统里各种设备的功率需求，这就好比要知道每个工人在工厂里的工作量一样。
然后还要考虑线路的长短、电阻的大小这些因素，就像是要考虑工厂的布局、通道的宽窄一样。
有时候，这个计算就像走迷宫，一步错就可能满盘皆输。
但别怕，只要掌握了那些像魔法咒语一样的计算公式，就能顺利找到出口。
就像在黑暗中找到了一盏明灯，照亮我们在无功功率补偿计算这个迷宫里前行的道路。
不过呢，这可不是一成不变的数学题。
电力系统就像个调皮的小孩，随时可能发生变化。
今天多开了几个设备，就像工厂里突然接了几笔大订单，这时候无功功率补偿的计算就得跟着调整，不然就会出乱子。
而且啊，这无功功率补偿计算就像一场和电力系统的斗智斗勇。
我们要像聪明的侦探一样，根据各种蛛丝马迹，也就是电力系统的运行数据，去算出最合适的无功功率补偿量，让这个电力系统的大舞台能完美地演出，让有功功率这个主角能尽情地发挥，而无功功率这个小助手也能恰到好处地帮忙。
2无功功率计算及补偿
第二节：无功补偿的确定在电力系统中,存在着广泛的、大量的感性负荷,在系统运行中消耗大量的无功功率,降低了系统的功率因数,增大了线路的电压损失,电能损耗也增高. 因此,国家供用电规则规定:无功电力应就地平衡,用户应在提高用电自然功率的基础上设计和装置无功补偿设备,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. 目前广泛采用并联电容器作为无功补偿装置,分集中补偿和分散补偿两种. 在确定无功补偿方案时应注意如下问题:1 补偿方式问题目前无功补偿的出发点还放在用户侧,只注意补偿用户的功率因数,而不是立足于降低电力网的损耗. 如为提高某电力负荷的功率因数,增设1台补偿箱,对降损有所帮助,但要实现最有效的降损,可通过计算无功潮流来确定各点的最优补偿量及补偿方式,使有限的资金发挥出最大的效益.2 谐波问题电容器具备一定的抗谐波能力,但谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响,甚至造成电容器的过早损坏,且电容器对谐波有放大作用,因此使系统的谐波干扰更严重. 动态无功补偿的控制容易受谐波干扰的影响,造成控制失灵. 因而在有较大谐波干扰的地方补偿无功,还应考虑添加滤波装置.3 无功倒送问题无功倒送会增加线路及变压器的损耗,加重线路的负担,因此是电力系统所不允许的.4 电容器容量的选择(1) 集中补偿容量( kvar) :QC = P ( tanψ1 - tanψ2) . P为最大负荷月的平均有功功率, kW; tgψ1为补偿前功率因数的正切值; tgψ2为补偿后功率因数的正切值; (2) 单个电动机随机补偿容量( kvar) :QC = 3 I0Un. Un 为电动机的额定电压, kV; I0为电动机的空载电流, A .(3) 按配电变压器容量确定补偿容量( kvar ) . 在配电变压器低压侧安装电容器时, 应考虑在轻负荷时防止向10kV 配电网倒送无功,以取得最大的节能效果. QC = (0. 10 ～ 0. 15) Sn. Sn 为配变容量, kV A .无功补偿的作用无功补偿可以收到下列的效益：①提高用户的功率因数,从而提高电工设备的利用率;②减少电力网络的有功损耗；③合理地控制电力系统的无功功率流动，从而提高电力系统的电压水平，改善电能质量，提高了电力系统的抗干扰能力；④在动态的无功补偿装置上，配置适当的调节器，可以改善电力系统的动态性能，提高输电线的输送能力和稳定性；⑤装设静止无功补偿器(SVS)还能改善电网的电压波形,减小谐波分量和解决负序电流问题。
电力系统的无功功率
平方成正比，即
QC=U 2/XC
• 缺点：电容器的无功功率调节性能比较差。 • 优点：静电电容器的装设容量可大可小，既可集 中使用，又可以分散安装。且电容器每单位容量的 投资费用较小，运行时功率损耗亦较小，维护也较 方便。
4. 静止补偿器
•静止补偿器由静电电容器与电抗器并联组成
功补偿装置。
无功不足应采取的措施
电力系统的无功功率平衡应分别按正常运行时的最大和最 小负荷进行计算。 经过无功功率平衡计算发现无功功率 不足时，可以采取的措施有： (1)要求各类用户将负荷的自然功率因数提高到现行规程 规定的数值。 (2)挖掘系统的无功潜力。例如将系统中暂时闲置的发电 机改作调相机运行；动员用户的同步电动机过励磁运行等。 (3)根据无功平衡的需要，增添必要的无功补偿容量，并 按无功功率就地平衡的原则进行补偿容量的分配。小容量 的、分散的无功补偿可采用静电容电器；大容量的、配置 在系统中枢点的无功补偿则宜采用同步调相机或静止补偿 器。
频率唯一
集中调整
调压
只能调原动机功率
电压水平各点不同 调整分散 手段多样（有多种无功电源）
分析无功功率和电压分布之间的关系
无功损耗 ﹥﹥有功损耗;
U P RQX U
电压降受无功功率的影响较大;
无功功率的流动从Uh→UL
由上可以看出：维持电压稳定，应该尽量减少无 功的传输，采取就地平衡。
第一节 电力系统的无功功率平衡
0~16h VOVj VOj (0.95~1.05)VN0.01VN (0.96~1.06)VN
16~24hV OV iV O j (0.95~1.05)VN0.03VN (0.98~1.08)VN
电网无功功率计算
电网无功功率计算————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。
它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫无功功率。
电力系统中，不但有功功率平衡，无功功率也要平衡。
有功功率、无功功率、视在功率之间的关系如图1所示式中S——视在功率，kVAP——有功功率，kWQ——无功功率，kvarφ角为功率因数角，它的余弦(cosφ)是有功功率与视在功率之比即cosφ＝P/S称作功率因数。
由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，用电企业功率因数cosφ越小，则所需的无功功率越大。
如果无功功率不是由电容器提供，则必须由输电系统供给，为满足用电的要求，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。
为此，国家供用电规则规定：无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率因数的基础上，设计和装置无功补偿设备，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。
还规定用户的功率因数应达到相应的标准，否则供电部门可以拒绝供电。
因此，无论对供电部门还是用电部门，对无功功率进行自动补偿以提高功率因数，防止无功倒送，从而节约电能，提高运行质量都具有非常重要的意义。
无功补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。
这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。
当前，国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。
这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小。
采用并联电容器进行无功补偿的主要作用：1、提高功率因数如图2所示图中P——有功功率S1——补偿前的视在功率S2——补偿后的视在功率Q1——补偿前的无功功率Q2——补偿后的无功功率φ1——补偿前的功率因数角φ2——补偿后的功率因数角由图示可以看出，在有功功率P一定的前提下，无功功率补偿以后(补偿量Qc＝Q1-Q2)，功率因数角由φ1减小到φ2，则cosφ2＞cosφ1提高了功率因数。
有功功率与无功功率计算
有功功率和无功功率参数计算在交流电路中，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。
有功功率与无功功率计算
有功功率与无功功率计算有功功率和无功功率参数计算在交流电路中，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。
无功功率的计算公式
无功功率的计算公式
无功功率是指电力系统中产生有损无功功率的机械设备发出的功率。
无功功率主要由电力系统中的可充电储能设备和无限源负责。
无功功率产生的原理是：可源电压和电流是在永久性不变的电力系统中以固定比例变化，它们之间可以总电压、总电流或相位角。
由于可源、储能设备和无限源的功率是不可控的，因此无功功率的计算必须采用前沿的技术来确定。
无功功率的计算可以通过基于电压相位、电流相位、总有功或总无功的方法来实现。
当总功率由电力系统的主要发电机的容量来确定时，可以采用容量相位或功率因数法来获得无功功率。
容量相位法计算无功功率的公式：无功功率=容量*总电流*sin (相减角)。
功率因数法计算无功功率的公式：无功功率=总功率*sin（功率因数-1）。
总之，无功功率的计算在电力系统中有着重要的意义，一般来说，采用的计算公式有容量相位法，功率因数法以及基于总有功功率和总无功功率的方法，从而建立无功功率的计算模型。
以上三种计算方法都可以估算出无功功率，只要在数据库中保存相应的测量系统参数，就可以实时计算出无功功率。
无功功率计算
无功功率计算CosΦ1为补偿前的功率因数；CosΦ2为补偿后的功率因数。
K代表总电流与无功功率千乏值的比例系数。
Q=I总хK一、无功补偿装置系列产品CS系列低压无功补偿柜、用途CS系列低压无功补偿柜用于低压电网的无功功率补偿，以提高电网功率因数，降低线路损耗，改善电能质量。
该系列低压无功补偿柜以智能型无功功率控制器为核心，利用电容型接触器作为电容器组的投切器件，根据电网功率因数自动进行投切电容，确保电网始终具有较高的功率因数。
CSC型低压无功补偿柜的补偿元件为电容器，可用于谐波不高的场合；CSR型低压无功补偿柜的补偿元件由电容器与电抗器相串联组成，具有谐波抑制功能，可用于谐波较高的场合。
二、使用条件1．环境温度：-25℃～+45℃。
2．相对湿度：不超过90%。
3．周围环境无腐蚀性气体，无导电尘埃，无易燃易爆的介质存在。
4．海拔高度：不超过2000m。
6．安装地点无剧烈振动及颠簸，安装倾斜度不大于5度。
注：若有特殊环境使用条件，请在订货时与我公司协商。
三、结构特点1．补偿柜内部主要元器件有电容器、电抗器（CSR型）、刀熔开关、熔断器、接触器、控制器等组成；CSR型无功补偿柜可根据用户要求可进行模块化设计，即一模块集电容器、电抗器、熔断器、接触器于一体，结构紧凑、布局新颖。
2．柜体面板上有功率因数表、电流表、转换开关等，方便用户进行实时观测，和手动/自动投切转换；柜体顶部设有散热用的风机，由温控开关控制，面板上具有控制风机的手动/自动转换开关。
3．柜体采用优质冷轧钢板制成，平整性好，外表面作喷塑处理，防腐能力强；内部框架采用镀锌钢板铝锌钢板，确保较好或敷的导电性和防腐性。
4. 保护功能齐全：有短路、过载、过压、欠压、缺相等保护；各项参数设定方便；当外部有相关故障发生时自动退出运行，送电后自动恢复运行。
四、技术参数1．额定电压：380V,660V，1000V2．额定频率：50Hz3．额定补偿容量：30～1000kVar4．运行电压范围：0.8～1.1Un5．电容器接线方式：“△”或“Y”。
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电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。
它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫无功功率。
电力系统中，不但有功功率平衡，无功功率也要平衡。
有功功率、无功功率、视在功率之间的关系如图1所示
式中
S——视在功率，kVA
P——有功功率，kW
Q——无功功率，kvar
φ角为功率因数角，它的余弦(cosφ)是有功功率与视在功率之比即cosφ＝P/S称作功率因数。
由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，用电企业功率因数cosφ越小，则所需的无功功率越大。
如果无功功率不是由电容器提供，则必须由输电系统供给，为满足用电的要求，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。
为此，国家供用电规则规定：无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率因数的基础上，设计和装置无功补偿设备，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。
还规定用户的功率因数应达到相应的标准，否则供电部门可以拒绝供电。
因此，无论对供电部门还是用电部门，对无功功率进行自动补偿以提高功率因数，防止无功倒送，从而节约电能，提高运行质量都具有非常重要的意义。
无功补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。
这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。
当前，国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。
这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小。
采用并联电容器进行无功补偿的主要作用：
1、提高功率因数
如图2所示图中
P——有功功率
S1——补偿前的视在功率
S2——补偿后的视在功率
Q1——补偿前的无功功率
Q2——补偿后的无功功率
φ1——补偿前的功率因数角
φ2——补偿后的功率因数角
由图示可以看出，在有功功率P一定的前提下，无功功率补偿以后(补偿量Qc＝Q1-Q2)，功率因数角由φ1减小到φ2，则cosφ2＞cosφ1提高了功率因数。
2、降低输电线路及变压器的损耗
三相电路中，功率损耗ΔP的计算公式为
式中
P——有功功率，kW；
U——额定电压，kV；
R——线路总电阻，Ω。
由此可见，当功率因数cosφ提高以后，线路中功率损耗大大下降。
由于进行了无功补偿，可使补偿点以前的线路中通过的无功电流减小，从而使线路的供电能力增加，减小损耗。
例：某县电力公司某配电所，2005年1月～2月份按实际供售电量情况进行分析。
该站1～2月份，有功供电量152.6万kW·h，无功供电量168.42万kvar·h，售电量133.29万kW·h，功率因数0.67，损耗电量19.31万kW·h，线损率12.654%。
装设电容器进行无功补偿后，如功率因数由原来的0.67提高到0.95 时，
(1)可降低的线路损耗
2)减少线损率12.654%×0.5=6.333%
(3)减少损耗电量152.6×6.333%=9.6642万kW·h
(4)按购电价0.237元计算，可减少购电费
0.237×96642=22904.15元
总之，增加无功补偿后会减少无功在电网中流动，其主要目的是降低线损，其次，能很好地改善电压质量，从而提高供电企业的经济效益。
3、改善电压质量
线路中电压损失ΔU的计算公式
式中
P——有功功率，KW；
Q——无功功率，Kvar；
U——额定电压，KV；
R——线路总电阻，Ω
XL——线路感抗，Ω。
由上式可见，当线路中，无功功率Q减小以后，电压损失ΔU也就减小了。
4、提高设备出力
如图3所示，由于有功功率P＝S·cosφ，当供电设备的视在功率S一定时，如果功率因数cosφ提高，即功率因数角由φ1到φ2，则设备可以提供的有功功率P也随之增大到P+ΔP，可见，当增加了无功补偿装置以后在一定的范围内增加有功设备的出力而不需要增加供电设备的视在功率，从而提高了供电设备的带负载能力。
电容器容量的选择：
电容器安装容量的选择，可根据使用目的的不同，按改善功率因数，提高运行电压和降低线路损失等因素来确定。
按改善功率因数确定补偿容量的方法简便、明确，为国内外所通用。
根据功率补偿图(如图2)中功率之间的向量关系，可以求出无功补偿容量Qc，
或
式中
P——最大负荷月的平均有功功率，KW；
tgφ1、tgφ2——补偿前后功率因数角的正切值；
cosφ1、cosφ2——补偿前后功率因数值。
可利用查表法，查出每1KW有功功率、功率因数，改善前后所需补偿的容量。
再乘以最大负荷的月平均有功功率，即可计算出所需要的无功补偿容量。