电感和电容在无功功率中的作用

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1、电力系统电压与无功补偿　　现代生产和现代生活离不开电力。电力部门不仅要满足用户对电力数量不断增长的需要，而且也要满足对电能质量上的要求。所谓电能质量，主要是指所提供电能的电压、频率和波形是否合格，在合格的电能下工作，用电设备性能最好、效率最高，电压质量是电能质量的一个重要方面，同时，电压质量的高低对电网稳定、经济运行也起着至关重要的作用。信息请登陆:输配电设备网　　1.电压与无功补偿信息来自:输配电设备网　　电压顾名思义就是电(力)的压力。在电压的作用下电能从电源端传输到用户端，驱动用电设备工作。信息来自:输配电设备网　　交流电力系统需要电源供给两部分能

2、量，一部分将用于作功而被消耗掉，这部分电能将转换为机械能、光能、热能或化学能，我们称为“有功功率”。另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用的，对于外部电路它并没有作功，由电能转换为磁能，再由磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗，这部分能量我们称为“无功功率”，无功是相对于有功而言，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转。在电力系统中，除了负荷无功功率外，变压器和线路的电抗上也需要大量无功功率。信息来自:输配电设备网　　国际电工委员会给出的无功功率的定义是：电压与无功电流的乘积为无功功率。其物理意义是

3、：电路中电感元件与电容元件活动所需要的功率交换称为无功功率。信息来自:www.tede.cn　　电容和电感并联接在同一电路时，当电感吸收能量时，正好电容释放能量;电感放出能量时，电容正好吸收能量。能量就在它们中间互相交换。即电感性负荷所需的无功功率，可以由电容器的无功输出得到补偿，因此我们把具有电容性的装置称为“无功补偿装置”。信息请登陆:输配电设备网　　电力系统常用的无功补偿装置主要是电力电容器和同步调相机。信息来源:http://www.tede.cn　　若电力负荷的视在功率为S，有功功率为P，无功功率为Q，有功功率、无功功率和视在功率之间的关系可以

4、用一个直角三角形来表示，以有功功率和无功功率各为直角边，以视在功率为斜边构成直角三角形，有功功率与视在功率的夹角称为功率因数角。有功功率与视在功率的比值，我们称为功率因数，用cosf表示，cosf=P/S。它表明了电力负荷的性质。信息来源:http://tede.cn　　P=UIcosf信息来自:输配电设备网　　Q=UIsinf信息来源:http://tede.cn　　S=(P2+Q2)1/2=UI信息来自:输配电设备网　　有功功率的常用单位为千瓦(kW)，无功功率为千乏(kvar)，视在功率的单位为千伏安(kVA)。信息请登陆:输配电设备网　　无功功率

5、按电路的性质有正有负，Q为正值时表示吸收无功功率，Q为负值时表示发出无功功率，在感性电路中，电流滞后于电压，f>0，Q为正值。而在容性电路中，电流超前于电压，f<0，Q为负值。（f表示电流与电压的方向，是滞后还是超前）信息来源:http://tede.cn　　这就是人们通常称电动机等设备“吸收”无功而电容器发出“无功”的道理。信息来自:www.tede.cn　　2.电压水平与无功功率补偿信息来源:http://tede.cn　　当输电线路或变压器传输功率时，电流将在线路或变压器阻抗上产生电压损耗，下面以一条输电线路为例来分析这个问题。一段输电线路的单相等

6、值电路，其中R、X分别为一相的电阻和等值电抗，U1、U2为首未端相电压，I为线路中流过的相电流。信息来自:输配电设备网　　为了说明问题，以线路末端电压U2为参考轴，设线路电流I为正常的阻感性负荷电流，它滞后于U2一个角度f，电流流过线路电阻产生一个电压降IR，它与电流向量同方向，同时，线路电流也在线路上产生一个电压降IX，它超前于电流向量90度,U1就是U2、IR、IX三个电压的和。信息来自:输配电设备网　　线路的电压损耗DU为电压DU1和DU2之和，U1=IRcosf，DU2=IXsinf，所以线路的电压损耗为DU=DU1+DU2=I(Rcosf+Xs

7、inf)，如果电流I用线路末端的单相功率S和电压U2来表示，即信息来源:http://tede.cn　　P=U2Icosf,Q=U2Isinf信息来源:http://www.tede.cn　　则可得：信息来自:输配电设备网　　DU=(PR+QX)/U2信息请登陆:输配电设备网　　由此可见，电压损耗由两部分组成，即有功功率在电阻上的压降和无功功率在电抗上的压降。信息来源:http://www.tede.cn　　一般说来，在超高压电网的线路、变压器的等值电路中，电抗的数值比电阻大得多。所以无功功率对电压损耗的影响很大，而有功功率对电压损耗的影响则要小得多。因

8、此，可以得出结论，在电力系统中，无功功率是造成电压损耗的主要因素。信息来自:输配