1樓：華興特種變壓器
許多用電裝置均是根據電磁感應原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率，因此，所謂的"無功"並不是"無用"的電功率，只不過它的功率並不轉化為機械能、熱能而已;因此在供用電系統中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。
在功率三角形中，有功功率p與視在功率s的比值，稱為功率因數cosφ，其計算公式為：
cosφ=p/s=p/(p2+q2)1/2
在電力網的執行中，功率因數反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，我們希望的是功率因數越大越好。這樣電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。
1、影響功率因數的主要因素
(1)大量的電感性裝置，如非同步電動機、感應電爐、交流電焊機等裝置是無功功率的主要消耗者。據有關的統計，在工礦企業所消耗的全部無功功率中，非同步電動機的無功消耗佔了60%～70%;而在非同步電動機空載時所消耗的無功又佔到電動機總無功消耗的60%～70%。所以要改善非同步電動機的功率因數就要防止電動機的空載執行並儘可能提高負載率。
(2)變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10%～15%，它的空載無功功率約為滿載時的1/3。因而，為了改善電力系統和企業的功率因數，變壓器不應空載執行或長期處於低負載執行狀態。
(3)供電電壓超出規定範圍也會對功率因數造成很大的影響。
當供電電壓高於額定值的10%時，由於磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，據有關資料統計，當供電電壓為額定值的110%時，一般無功將增加35%左右。當供電電壓低於額定值時，無功功率也相應減少而使它們的功率因數有所提高。但供電電壓降低會影響電氣裝置的正常工作。
所以，應當採取措施使電力系統的供電電壓儘可能保持穩定。
2、無功補償的一般方法
無功補償通常採用的方法主要有3種：低壓個別補償、低壓集中補償、高壓集中補償。下面簡單介紹這3種補償方式的適用範圍及使用該種補償方式的優缺點。
(1)低壓個別補償
低壓個別補償就是根據個別用電裝置對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地與用電裝置並接，它與用電裝置共用一套斷路器。通過控制、保護裝置與電機同時投切。隨機補償適用於補償個別大容量且連續執行(如大中型非同步電動機)的無功消耗，以補勵磁無功為主。
低壓個別補償的優點是：用電裝置執行時，無功補償投入，用電裝置停運時，補償裝置也退出，因此不會造成無功倒送。具有投資少、佔位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優點。
(2)低壓集中補償
低 壓集中補償是指將低壓電容器通過低壓開關接在配電變壓器低壓母線側，以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，根據低壓母線上的無功負荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進行，做不到平滑的調節。低壓補償的優點：
接線簡單、執行維護工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網損，具有較高 的經濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。
(3)高壓集中補償
高壓集中補償是指將並聯電容器組直接裝在變電所的6～10kv高 壓母線上的補償方式。適用於使用者遠離變電所或在供電線路的末端，使用者本身又有一定的高壓負荷時，可以減少對電力系統無功的消耗並可以起到一定的補償作用;補償裝置根據負荷的大小自動投切，從而合理地提高了使用者的功率因數，避免功率因數降低導致電費的增加。同時便於執行維護，補償效益高。
3、採取適當措施，設法提高系統自然功率因數
提高自然功率因數是不需要任何補償裝置投資，僅採取各種管理上或技術上的手段來減少各種用電裝置所消耗的無功功率，這是一種最經濟的提高功率因數的方法。
(1)合理使用電動機;
(2)提高非同步電動機的檢修質量;(3)採用同步電動機：同步電動機消耗的有功功率取決於電動機上所帶機械負荷的大小，而無功功率取決於轉子中的勵磁電流大小，在欠勵狀態時，定子繞組向電網"吸取"無功，在過勵狀態時，定子繞組向電網"送出"無功。因此，對於恆速長期執行的大型機構裝置可以採用同步電動機作為動力。
非同步電動機同步執行就是將非同步電動機三相轉子繞組適當連線並通入直流勵磁電流，使其呈同步電動機執行，這就是"非同步電動機同步化"。
(4)合理選擇配變容量，改善配變的執行方式：對負載率比較低的配變，一般採取"撤、換、並、停"等方法，使其負載率提高到最佳值，從而改善電網的自然功率因數。
4、無功電源
電力系統的無功電源除了同步電機外，還有靜電電容器、靜止無功補償器以及靜止無功發生器，這4種裝置又稱為無功補償裝置。除電容器外，其餘幾種既能吸收容性無功又能吸收感性無功。
(1)同步電機： 同步電機中有發電機、電動機及調相機3種。
①同步發電機： 同步發電機是唯一的有功電源，同時又是最基本的無功電源，當其在額定狀態下執行時，可以發出無功功率：
q=s×sinφ=p×tgφ
其中:q、s、p、φ是相對應的無功功率、視在功率、有功功率和功率因數角。
發電機正常執行時,以滯後功率因數執行為主,向系統提供無功，但必要時,也可以減小勵磁電流,使功率因數超前,即所謂的"進相執行"，以吸收系統多餘的無功。
②同步調相機:
同步調相機是空載執行的同步電機，它能在欠勵或過勵的情況下向系統吸收或供出無功，裝有自勵裝置的同步電機能根據電壓平滑地調節輸入或輸出的無功功率，這是其優點。但它的有功損耗大、執行維護複雜、響應速度慢，近來已逐漸退出電網執行。
③並聯電容器：
並聯電容器補償是目前使用最廣泛的一種無功電源，由於通過電容器的交變電流在相位上正好超前於電容器極板上的電壓，相反於電感中的滯後，由此可視為向電網"發?quot;無功功率：
q=u2/xc
其中：q、u、xc分別為無功功率、電壓、電容器容抗。
並聯電容器本身功耗很小，裝設靈活，節省投資;由它向系統提供無功可以改善功率因數，減少由發電機提供的無功功率。
④靜止無功補償器：
靜 止無功補償器是由閘流體所控制投切電抗器和電容器組成，由於閘流體對於控制訊號反應極為迅速，而且通斷次數也可以不受限制。當電壓變化時靜止補償器能快速、平滑地調節，以滿足動態無功補償的需要，同時還能做到分相補償;對於三相不平衡負荷及衝擊負荷有較強的適應性;但由於閘流體控制對電抗器的投切過程中 會產生高次諧波，為此需加裝專門的濾波器。
⑤靜止無功發生器：
它的主體是一個電壓源型逆變器，由可關斷閘流體適當的通斷，將電容上的直流電壓轉換成為與電力系統電壓同步的三相交流電壓，再通過電抗器和變壓器並聯接入電網。適當控制逆變器的輸出電壓，就可以靈活地改變其執行工況，使其處於容性、感性或零負荷狀態。
與靜止無功補償器相比，靜止無功發生器響應速度更快，諧波電流更少，而且在系統電壓較低時仍能向系統注入較大的無功。
2樓：菊易嗽偎倭逝
變壓器的無功功率分為兩個部分，一是勵磁的無功功率，等於勵磁電流×額定電壓×√3。二是負載電流流經變壓器產生的無功，與變壓器短路阻抗有關。
變壓器的損耗主要包括鐵損耗和原副繞組上的銅損耗兩部分。鐵損耗與加在一次繞組上的電源電壓有關一般不變，又稱不變損耗。當變壓器的鐵損耗等於銅損耗是，變壓器效率最高！
變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10%～15%，它的滿載無功功率約為 ★空載★時的1/3。因而，為了改善電力系統和企業的功率因數，變壓器不應空載執行或長期處於低負載執行狀態。
變壓器的滿載無功功率約為空載時的1/3。不是空載無功功率約為滿載時的1/3！！
什麼是無功功率損耗？
3樓：奧特電器深圳
呵呵你問的問題很有代表性，非常好！這是好多人迷惑的問題。
先說「損耗」一詞，我認為是大多數文獻，把「需要」和「損耗」用混了。這都是以前的翻譯惹的禍，要麼是他們不熟悉術語，要麼就是沒有學好中文。
實際上，用電裝置是「需要」無功功率，並沒有消耗無功功率，所以，說無功功率損耗，是不嚴密的。
其次，說無功功率的實質：無功功率，是用電裝置建立電場、磁場的那部分功率，是發電裝置給出的實實在在發出的能量。它在用電裝置建立電場或磁場以後，就一直以電場磁場型式存在，儲存在用電裝置和電網中的。
所以無功功率的做功＝0，也就是沒有做功，沒有損耗。這裡要明晰一個概念：無功功率做功＝0，不是無功功率＝0。
做功，是功率與時間的積分（乘積）。
無功功率是怎麼求出來的？可以用q＝dw/dt，這得到瞬時無功功率。也可以用電壓乘無功電流得到，得到的是有效值的無功功率。
無功功率本身就是一個瞬時功率。不過我們在工程中，需要平均的無功功率，或者有效值的無功功率。瞬時無功功率是一個時間的函式，工程上使用不方便。
第三，所有的無功補償裝置，既發出無功功率，也吸收無功功率。你說的沒有返回，應該是一個誤解。這個問題，簡單的可以從電容補償來理解。有源補償，也是一樣的。
最後，說說無功功率造成的線路損耗。理論上無功功率是不會損耗的，但是電網和裝置之間交換無功功率，必定有電流流來流去，會導致線路發熱，這是實實在在的線路損耗，只是損耗較少，工程上通常忽略不計了。不過大範圍的計算，這個損耗還是不少的，所以國家要求儘量就地補償，就是為了減少線路損耗。
深圳奧特的就地補償裝置，也是為了減少線路損耗而涉及生產的。
4樓：匿名使用者
【什麼是無功功率損耗？】——所謂的無功功率：是用電裝置建立電場、磁場的那部分功率，是發電裝置給出的實實在在發出的能量。
它在用電裝置建立電場或磁場以後，就一直以電場磁場型式存在，儲存在用電裝置和電網中的。所以無功功率的做功＝0，也就是沒有做功，沒有損耗。這裡要明晰一個概念：
無功功率做功＝0，不是無功功率＝0。做功——是功率與時間的積分（乘積）。
【無功不是在一個週期內沒有被損耗麼？為什麼還有無功損耗這種說法。另外既然在一個週期內，無功為0，為什麼他的功率p=w/t不是0？
它的定義不是無功裝置與電網交換能量的速率麼？那這個無功功率是怎麼求出來的？難道是dw/dt ?
如果是這樣的話，那麼其應該是一個瞬時功率才對呀，電力系統中的那些功率都應該是一個穩態功率才對吧。】——無功功率是用 q＝dw/dt，這公式得到瞬時無功功率。也可以用電壓乘無功電流得到，得到的是有效值的無功功率。
無功功率本身就是一個瞬時功率。不過我們在工程中，需要平均的無功功率，或者有效值的無功功率。瞬時無功功率是一個時間的函式，工程上使用不方便。
【另外既然說在前半週期內電源向無功裝置發出功率，後半週期內無功裝置向電源返回功率，為什麼我覺得在計算時只覺得一直在發出，從來沒有返回呢？
】—— 所有的無功補償裝置，既發出無功功率，也吸收無功功率。你說的沒有問題，但應該是一個誤解。這個問題，簡單的可以從電容補償來理解。有源補償，也是一樣的。
【另外無功補償器是隻發出無功，而沒有無功返回麼？那這樣無功都被徹底的散失掉了麼？】——理論上無功功率是不會損耗的，但是電網和裝置之間交換無功功率，必定有電流流來流去，會導致線路發熱，這是實實在在的線路損耗，只是損耗較少，工程上通常忽略不計了。
不過大範圍的計算，這個損耗還是不少的，所以國家要求儘量就地補償，就是為了減少線路損耗。深圳奧特的就地補償裝置，也是為了減少線路損耗而涉及生產的。
有關變壓器無功補償值的計算問題，已知變壓器容量，無功補償如何計算？
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