当前位置:首页检测中心基础知识 │ 电气线路中无功功率的计算及无功功率的作用

电气线路中无功功率的计算及无功功率的作用

  • 浏览次数:2759次
  • 发布时间:2014/8/19 9:44:07
  • 作者:hb_yinhe

  无功功率是指为电气电路设备中电容、电感等电气元件运行工作时建立磁场所需的电功率,用Q表示。在电气线路中,无功功率是不是就是无用功率?无功功率有什么样的作用以及无功功率是怎样计算的?

一、无功功率的主要作用

  首先,我需要理解一个概念,无功功率并不是无用功率。只是无功功率不直接转化为机械能、热能等能量为外界提供能量,但是作用却十分重要。无功功率主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换,用于在电气设备中建立和维护磁场的功率。它不表现对外做功,主要是将电能转化为磁能,再将磁场转化为电能,周而复始,期间并无能量损耗。

我们知道,电机运行是靠转子转动带动机械运行的。而转子转动所需要旋转磁场,就是靠无功功率来建立和维护的,有了璇转的磁场,才能使转子转动起来。同样变压器也需要无功功率,才能使一次线圈产生磁场,二次线圈感应出电压,凡是有电磁线圈的电气设备运行都需要建立磁场,然而建立及维护磁场消耗的能量都来自无功功率,没有无功功率电机不能转动、变压器不能运行、电抗器不能工作、继电器不会动作,所有设备中的磁场无法建立,电气设备也就不会运行。因此供电系统中除了对用户提供有功功率,还要提供无功功率,两者缺一不可,否则电气设备将无法运行。

二、无功功率的计算

  1、对于单相单路无功功率的计算:Q=UIsinj
  2、对于对称三相电路无功功率的计算:
        Q=QA+QB+QC= 3UpIpsinj=√3UlIlsinj
  3、对于非对称三相电路无功功率的计算:
   各相功率单独相加

三、无功补偿原理

  电气设备的运行即要从电源取得有功功率,同时还需要取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,因此电气设备就无法维持在额定磁场状态下工作,用电设备两端电压就会下降,影响到电气设备的运转。如果从发电机和高压输电线路来供给设备大量的无功功率,则使功率因数变得很小,有功功率供给也会远远满足不了负荷的需要。同时还会造成供电质量的下降,所以从发电机和高压输电线路来供给设备的无功功率是不合理的。这就需要在电网增加无 功补偿设备来补偿无功率,以保证电气设备的运行,可见在电网中进行无功补偿是十分必要的。

  无功补偿的基本原理是把具有容性功率的负荷设备与感性功率的负荷的设备并联在同一电路中,当感性设备吸收能量时,容性设备就放出能量,能量就在这两种负荷间转换,这样感性负荷所需要的无功 功率可由容性负荷输出的无功功率来补偿。

  无功功率的补偿方式主要有以下几种:低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿这三种补偿方式各有各的特点,可根据补偿要求及经济的合理性来进行选择补偿方式。同时电机的空载运行、变压器的空载运行和低负荷运行及电网中输送的电压过高都会消耗过多的无功功率,直接影响到功率因数。在电气设备的运行时要尽量避免在上述状态下运行。

  无功功率的作用非常重要,无功功率的不足会降低发电机有功功率的输出,降低输、变电设备的供电能力,造成线路电压损失增大和电能损耗的增加,造成低功率因素运行和电压的下降等等影响。无功功率并不是无用功率,在电气系统与有功功率起着同样重要的作用。