在交流電路中,由電源供給負載率有兩種：一種是有功功率,一種是無功功率

1、在交流電路中，由電源供給負載率有兩種：一種是有功功率，一種是無功功率。有功功率是保持用電設備正常運行所需的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量（機械能、光能、熱 能）的電功率。比如：5.5千瓦的電動機就是把 5.5千瓦的電能轉(zhuǎn)換為機械能， 帶動水泵抽水或脫粒機脫粒； 各種照明設備將電能轉(zhuǎn)換為光能，供人們生活和工作照明。有功功率的符號用P表示，單位有瓦（W ）、千瓦（KW）、兆瓦（MW ）。無功功率比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換，并用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率。 它不對外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。凡是有電磁線圈的電氣設備，要建立磁場，就要消耗無功功 率。比如40瓦的日

2、光燈，除需 40多瓦有功功率（鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率）來發(fā)光外，還需80乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。由于它不對外做功，才被稱之為無功”無功功率的符號用Q表示，單位為乏（Var）或千乏（kVar ）。無功功率決不是無用功率，它的用處很大。電動機的轉(zhuǎn)子磁場就是靠從電源取得無用功率建立的。變壓器 也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場，在二次線圈感應岀電壓。因此，沒有無功功率， 電動機就不會轉(zhuǎn)動，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會吸合。為了形象地說明問題，現(xiàn)舉一個例子：農(nóng) 村修水利需要挖土方運土，運土時用竹筐裝滿土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是無功功率，

3、 竹筐并不是沒用，沒有竹筐泥土怎么運到堤上呢？在正常情況下，用電設備不但要從電源取得有功功率，同時還需要從電源取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無 功功率供不應求，用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，那么，這些用點設備就不能維持 在額定情況下工作，用電設備的端電壓就要下降，從而影響用電設備的正常運行。無功功率對供、用電產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)在：1. 降低發(fā)電機有功功率的輸出。2. 降低輸、變壓設備的供電能力。3. 造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。4. 造成底功率因數(shù)運行和電壓下降，使電氣設備容量得不到充分發(fā)揮。從發(fā)電機和高壓電線供給的無功功率，遠遠滿足不了負荷的需要，所以在電網(wǎng)

4、中要設置一些無功補償裝置 來補充無功功率，以保證用戶對無功功率的需要，這樣用電設備才能在額定電壓下工作。這就是電網(wǎng)需要 裝設無功補償裝置的道理。2、功率因數(shù)電網(wǎng)中的電力負荷如電動機、變壓器等，屬于既有電阻又有電感的電感性負載。電感性負載的電壓和電流 的相量間存在著一個相位差，通常用相位角©的余弦cos©來表示。Cos ©稱為功率因數(shù)，又叫力率。功率因數(shù)是反映電力用戶設備合理使用狀況、電能利用程度和用電管理水平的一項重要指標。三相功率因數(shù) 的計算公式為：UIcoscos=P/S式中cos©功率因數(shù)；P有功功率，kw;Q無功功率，kVar;S視在功率，kv，

5、AoU用電設備的額定電壓，VoI用電設備的運行電流，Ao 功率因數(shù)分為自然功率因數(shù)、瞬時功率因數(shù)和加權(quán)平均功率因數(shù)。（1 ）自然功率因數(shù)： 是指用電設備沒有安裝無功補償設備時的功率因數(shù)，或者說用電設備本身所具有的功率因數(shù)。自然功率因數(shù)的高低主要取決于用電設備的負荷性質(zhì)，電阻性負荷（白熾燈、電阻爐）的功率因 數(shù)較高，等于 1 。而電感性負荷（電動機、電焊機）的功率因數(shù)比較低，都小于1。（2 ）瞬時功率因數(shù)： 是指在某一瞬間由功率因數(shù)表讀出的功率因數(shù)。 瞬時功率因數(shù)是隨著用電設備的類型、 負荷的大小和電壓的高低而時刻在變化。（3）加權(quán)平均功率因數(shù)：是指在一定時間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值，其計算公式為：

6、 提高功率因數(shù)的方法有兩種，一種是改善自然功率因數(shù)，另一種是安裝人工補償裝置。 無功功率補償?shù)姆N類和特點1. 集中補償在高低壓配電所內(nèi)設置若干組電容器， 電容器接在配電母線上， 補償供電范圍內(nèi)的無功功率， 如圖 1 所示 1.2 組合就地補償 （分散就地補償） 電容器接在高壓配電裝置或動力箱的母線上， 對附近的電動機進行無功 補償，如圖 2 所示。1. 單獨就地補償將電容器裝于箱內(nèi)，放置在電動機附近，對其單獨補償。圖 3 為電容器直接接在電動機端子上或保護設備 末端，一般不需要電容器用的操作保護設備，稱為直接單獨就地補償。油井使用電容補償器后，無功功率和視在功率下確實很明顯，但是為什么有功功率

7、和單井有功電量都上升 了。這樣的話，究竟是節(jié)電了還是耗電增加了？無功補償見到效果，應該有哪些體現(xiàn)？單井有功電量應該 有什么反應？請專家賜教！答：一般的用電負載都有線圈，如異步電動機繞組、電器的線圈等。線圈消耗感性無功（即常稱為滯后無 功），電容則消耗容性無功（即常稱為超前無功）。無功功率是不消耗能量的功率，只是在交流電的半個周期內(nèi)暫時將電能以磁場（感性無功）或電場（容性 無功）的形式儲存起來，然后再另外半個周期內(nèi)將所儲存的能量返還給電網(wǎng)。雖然無功不消耗電能，但是要儲存電功率就必須通過增加電流來實現(xiàn)。而電流的增加，電網(wǎng)傳輸線路的損 耗將增大。所以增加無功本身不消耗功率，而是增加電流使電能傳輸?shù)膿p

8、耗增加。此外，由于電流的增加， 供配電設備的負擔加重，負載能力下降。因此，應該進行補償。否則，電業(yè)部門將增收一定的額外收費以 作線路損耗和其它因此而造成的費用。你說：油井使用電容補償器后，無功功率和視在功率下降確實很明顯，但是為什么有功功率和單井有功電 量都上升了？其實，若油井或單井設備的工作量沒有增加，有功功率和單井有功電量都不會上升。你說的情況可能是： 1 、無功功率占視在功率的比重上升了，或者說功率因數(shù)上升了?；蛘哒f是由于電網(wǎng)電 流下降，可以增加負載。 2 、油井或單井的用點設備增加，因才可能使有功電量上升。對于第一種情況，應該說是省電了，或能量損耗減少了；對于第二種情況，不能說不是節(jié)電

9、，應該說提高 了供電設備的效率。也就是說，如果不補償，同樣的供電設備和線路提供不了那么多的有功功率，現(xiàn)在補 償后能夠提供那么多的有功功率是設備的效率或利用率增加了，也是有很高的經(jīng)濟效益的。補償電容器的主要作用是通過補償無功來提高用電設備的功率因數(shù)，所以說從用電部門來講不會有什么集 體的不同感覺，有功電量的消耗也不會有明顯增加，但無功的消耗一定是明顯降低的，由于供電局向工業(yè)企業(yè)供電時無功消耗也是計費的，著也就是說用電企業(yè)會因無功消耗的降低而節(jié)約很大一筆開支，在許多 地區(qū)，如果企業(yè)能將功率因數(shù)提高到0.9以上的，供電局會返還一定比例的電費作為獎勵，如果你單位的功率因數(shù)較高，建議你去當?shù)氐墓╇姴块T咨

10、詢一下。電網(wǎng)中的許多點設備是根據(jù)電磁感應原理工作的。它們在能量轉(zhuǎn)換過程中建立交變磁場，在一個周期內(nèi)吸 收的功率和釋放的功率相等，這種功率叫無功功率。電力系統(tǒng)中，不但有有功功率平衡，無功功率也要平 衡。有功功率、無功功率、視在功率之間的關系如圖1所示 QC S式中S視在功率，KVAP有功功率，KWPQ無功功率，kvar圖一©角為功率因數(shù)角，它的余弦（cos冊是有功功率與視在功率之比即cos © =P/S稱為功率因數(shù)。由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，用電企業(yè)功率因數(shù)cos©越小，則所需的無功功率越大。如果無功功率不是由電容器提供，則必須由輸電系統(tǒng)供給，為滿足

11、用電的要求，供電線路和變壓器的容量 需增大。這樣，不僅增加供電投資、降低設備利用律，也將增加線路損耗。為此，國家供用電規(guī)則規(guī)定:無功電力應就地平衡，用戶應在提高用電自然功率因數(shù)的基礎上，設計和裝置無功補償設備，并做到隨其 負荷和電壓變動及時投入或切除，防止無功倒送。還規(guī)定用戶的功率因數(shù)應達到相應的標準，否則供電部 門可以拒絕提高功率因數(shù)，防止無功倒送，從而節(jié)約電能，提高運行質(zhì)量都具有非常重要的意義。補償?shù)幕驹硎牵喊丫哂腥菪怨β守摵傻难b置與感性功率負荷并連接在同一電路，能量在兩種負荷之間 相互交換。這樣，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸岀的無功功率補償。當前，國內(nèi)外廣泛采用并聯(lián)電容器作

12、為無功補償裝置。這種方法安裝方便、建設周期短、造價低、運行維 護簡便、自身損耗小。采用并聯(lián)電容器進行無功補償?shù)闹饕饔?1.提高功率因數(shù)如圖2所示？圖中P有功功率S1補償前的視在功率S1S2 Q2S2補償后的視在功率Q1補償前的無功功率©2©1Q2補償后的無功功率P© 1補償前的功率因數(shù)角圖二© 2補償后的功率因數(shù)角由圖示中可以看出，在有功功率P 一定的前提下，無功功率補償以后（補償量Qc=Q1-Q2 ），功率因數(shù)角由© 1 ©減小到©2，則cos ©2 > cos© 1提咼了功率因數(shù)。1.降低輸電

13、線路及變壓器的損耗三相電路中，功率損耗P的計算公式為1.P=3式中P有功功率，KWU額定電壓，KV;R線路總電阻，？。由此可見，當功率因數(shù) cos©提高以后，線路中功率損耗大大下降。1.改善電壓質(zhì)量線路中電壓損失厶U的計算公式U=3Q1S1式中P-有功功率，KW;S2Q-一無功功率，Kvar;Q2U額定電壓，KV;©2 ©1R線路總電阻，；P圖三X線路感抗，？。由上式可見，當線路中，無功功率Q減小以后，電壓損失 U也就減小了1.提高設備岀力如圖3所示，由于有功功率 P=Scos©，當供電設備的視在功率 S 一定時，如果功率因數(shù) cos©提高，即

14、功 率因數(shù)角由©1到©2,則設備可以提供的有功功率 P也隨之增大到P+ P，可見，設備的有功出力提高了。 電容器容量的選者：電容器安裝容量的選者，可根據(jù)使用目的的不同，按改善功率因數(shù)，提高運行電壓和降低線路損失等因素 來確定。按改善功率因數(shù)確定補償容量的方法簡便、明確，為國內(nèi)外所通用。根據(jù)功率補償圖（如圖2）中功率之間的向量關系，可以求出無功補償容量Qc,(kvar)(kvar)式中P最大負荷月的平均有功功率，KW;tg © 1 tg © 2補償前后功率因數(shù)角的正切值；cos ©1、cos © 2補償前后功率因數(shù)值?？衫貌楸矸ǎ槌雒?/p>