為什么要進行無功功率補償？
發布者：正涵電氣 發布時間：2024-03-15 17:12:33 點擊次數：
關閉一、為什么要進行無功功率補償？
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，這些用電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。
但是從發電機和高壓輸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。
無功補償的基本原理是：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯接在同一電路，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出的無功功率補償。
無功補償可以改善電能質量、降低電能損耗、挖掘發供電設備潛力、無功補償減少用戶電費支出，是一項投資少，收效快的節能措施。
不過在確定無功補償容量時應注意在輕負荷時要避免過補償，倒送無功功率勢必造成功率損耗增加；另外功率因數越高，補償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數提高到0.95就是合理補償。
二、發現無功功率能做的證據
當代人們可以不承認無功功做功的事實，但不能不利用它來做功。最早使用直流電時，是利用熱能做功。當發明交流電以后，人們又利用電磁能做功，如變壓器和電動機。這時人們把無功功率做的功，當成是有功功率做的功。就使人們在錯誤的道路上越走越遠，出現了許多人們無法解答的怪現象。無功功率能做功的表現如下：
1、無功功率在電流表中能產生轉矩，指針轉動就是無功功率做的功
實踐得知：電流指針走動大小與有效電流大小成正比。證明無功功率在電流表中能產生轉矩。電流表雖小，說明問題很大，電表與電動機性質相同，都是利用電磁能做的功，轉矩大小都與電流大小成正比，推理無功功率在交流電動機中一定會做功。
2、無功功率在變壓器中能進行轉換，證明無功功率做了功
書中承認變壓器的空載電動勢是由無功功率電流產生的，并且承認輸入電流的相位，是輸出電流的相位決定的，兩個電流相位差180度，當輸出有功功率時，輸入就是有功功率；輸出無功功率時，輸入也是無功功率。如果無功功率不能做功，那么，原邊電流的相位，就不會由負邊的電流相位和大小而改變。變壓器能進行能量轉換，證明無功功率能做功。
3、在負載和電源電壓不變的條件下，在異步電動機中，并聯適當的電容器，消耗的有功功率減少，說明無功功率在交流電動機中做了功。
實踐得知：在異步電動機中，定子電流的相位和變壓器一樣，是由轉子電流的相位決定的，兩個電流相位差180度。如果有功功率能做功，那么無功功率也能做功，因為它們的兩個磁場的相對位置是一樣的。
書中認為異步電動機轉動原理與直流電機原理相同是不對的，它不是通電導體在磁場中受力作用產生的，而是定子旋轉磁場拖動轉子產生的。因定子磁場大小與視在功率成正比，所以無功功率能做功。
在并聯電容器后，電路中增加一個內電動勢，輸入了新的能量，在負載大小不變時，從電網中輸入的電流減少，所以節約了有功功率。
如果無功功率不能做功，那么，負載大小不變，消耗有功功率也不能發生變化，但實踐證明消耗有功功率減少，就證明無功功率做了功。
4、無功功率在有功功率電表中不產生轉矩，不能做為證據？
書中認為無功功率不能在測有功功率時產生轉矩，就認為無功功率不能做功。此種說法是不對的，有功功率在測量無功功率大小時也不產生轉矩，兩種情況都是人為造成的，有功功率電表不能做為否認無功功率能做功的證據。
通過對以上各種問題的探討：發現無功功率能做功，視在功率代表總電能
三、新理論
由于對無功功率認識不同形成不同的學說。
1、當代的電工書可稱為《有功功率中心說》：
①無功功率瞬時平均功率為零，沒有功率量綱，故起名無功功率。
②無功功率的電流與電壓相位差90度，它不能做功。電功率公式P=IUcos∮
③無功功率在電動機和有功功率電表中不能產生轉矩。
④有效電流和有效電壓沒有實際意義，視在功率不代表總電能。
⑤電路諧振不產生能量，不承認《內電動勢》是能源。
⑥在電能收費方面，不收無功功率電費。
通過以上幾個問題可以看出，當代的電工理論實際就是一個有功功率中心說（暫時雖然還沒有這個提法，實際是。），要承認電路諧振時產生能量，不是一件容易的事情，不改變對無功功率的認識，不承認視在功率代表總電能，不提出視在功率中心說是不行的，是無法辦到的。
2、新理論-視在功率中心說：
①瞬時平均功率不為零，有無功功率量綱，因為感抗屬于保守力，所以可以改名為保守功率。
②無功功的電流與電壓相位差90度，是時間角度，不是空間角度。它好比是宏觀兩個相差900度的分力，它們合力的功，等于分力功的矢量和。電功率公式S=IU
③無功功率在電動機和有功功率電表中能產生轉矩，可以轉變為機械能做功。
④有效電流和有效電壓有實際意義，視在功率不代表總電能。
⑤新理論能達到理論與實踐相一致，宏觀與微觀相統一。感抗和宏觀中的重力相同，都是一個保守力，在宏觀消耗在保守力方面的能量稱為：保守功率。同理在微觀消耗在感抗或電抗中的電功率也可稱為：保守電功率。
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