什么是无功功率？无功功率补偿的组成要素

无功功率与无功功率补偿的知识

什么是无功功率？

具有电感和电容的交流电路中，电感的磁场或电容的电场在一个周期内的一部分时间内从电源吸收能量，另一部分时间内将能量返回电源。

在整个周期内平均功率为零，也就是没有能量消耗。但能量是在电源和电感或电容之间来回交换的。能量交换率的最大值叫做无功功率。

接在电网中的大多数用电设备是利用电磁感应实现能量转换和传递的。

如发电机、变压器、电动机等，就是通过磁场来完成机械能与电能之间的转换的。无功功率与无功功率补偿的知识

以异步电动机为例，电机从电网吸收的大部分电功率转换成了机械功率从转轴上输出给了机械设备，这部分功率就是有功功率；

而电动机还要从电网吸收另外一部分电功率，用来建立交变磁场，这部分功率不是被消耗，而是在电网与电动机之间不断的进行交换，这就是无功功率。

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。

供电部门当然希望无功功率越小越好，但实无功功率不可能为0(功率因数cosφ=1)。实际的负荷主要是电感性的负载，所以为了减小无功功率，对工厂来说往往用电容器的容抗来抵消一部分感抗，以提高功率因数。

功率因数cosφ=有功功率P/视在功率S

视在功率S的平方=有功功率P平方＋无功功率Q的平方

什么是无功功率补偿

无功功率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，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量；而感性负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量，能量在两种负荷之间互相交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功功率补偿的基本原理。

力率电费

是指电力用户感性负载无功消耗量过大，造成功率因数低于国家标准，从而按电费额的百分比追收的电费（详细了解力率电费调整办法）。电工天下

过零模块

采样及触发可控硅（晶闸管）。是通过过零模块对可控硅两端进行采样，当可控硅两端电压为零时，触发可控硅，使电容器投入或切除。投入时无涌流，切除时无过电压。

涌流及过电压

◇涌流是将电容器投入时瞬间产生的电流．如接触器投入电容器时采用不过零点，所以当电容器投入时瞬间相当于短路，产生的电流会比电容器额定电流大几十倍或上百倍．同时会将电容器的极板的许多耐压薄弱点击穿，造成电容器无法储存能量，影响电容器的使用寿命．所以接触器式电容柜不可以频繁投切。

◇电压是将电容器切除时瞬间产生的电压．切除时由于电网电压与电容器的端电压产生迭加，从而产生过电压。

投切振荡
当投入电容器时出现过补偿，切除后又欠补偿，造成电容器来回频繁投切，产生振荡。

过补和欠补
欠补是指用电系统中感性无功大于容性无功。
过补是指用电系统中容性无功大于感性无功。

编码式投切

是指控制器投入电容器时采取的一种方式，如1—2—2

例：现做一台100KVAR的电容柜。
1、无编码：可做10路，每路10KVAR，以10KVAR等级投切。
2、有编码：可做6路，前两路每路为10KVAR，后4路每路20KVAR，投切等级也为10KVAR。
两种方法比较起来都以10KVAR等级进行投切，无编码用了10路，而有编码的只用了6路就可达到同样的效果，减少了4回路。降低了产品的成本。

响应速度

接触器动作时间为几百毫秒。（机械）可控硅(采样和触发)20毫秒就能将电容器投入。（电子）

谐波
是由于非线性负载所引起电压及电流的畸变，污染电网，是电气设备的一种公害。

反送无功的害处
反送无功与无功欠补偿同样会使电压电流产生电位差，造成功率因数过低。如果长期向电网反送大量的无功，将会引起电网电压升高造成对电网的污染，严重时会造成电网崩溃耗．（电业局不允许长期向电网反送无功）。

投切信号的比较

功率因数，无功电流，无功功率三种方式。

1.功率因数：用功率因数作为电容器投切信号的一种方式。如果系统功率因较低，无功功率又比较小，投入电容器又过补，过补后在切，就容易产生投切振荡。
2.无功电流及无功功率：用无功电流或无功功率作为电容器投切信号的一种方式，采系统中无功电流或无功功率，当系统中无功功率小于控制器所设置的参数，控制器不发出投入电容器的信号，避免了投切振荡。减少了动作次数。

就地补偿

全国供用电规则规定：无功电力应就地平衡。
就地补偿是指针对于某一台设备进行补偿，安装在设备附近，具有投资少、体积小、安装方便，补偿效果好等特点。
就地补偿适用于单台设备容量较大，电力用户输电线路较长。就地平衡无功电流。使电压质量得到保证，减少线路损耗。

灯力分算

是指用户的照明用电量与动力用电量占总用电量的比例。有些用户照明和动力是用一块计量表计量，其中照明用电不收取力率电费，所以电业局在计算力率电费时将用户的照明与动力用电的多少按比例将总电量中的照明部分划分出去后再计算。也就是说计算力率是按动力用电量的多少来计算。