一、什么是无功与有功

交流电系统的发电厂需要向电网供给两部分能量：

1、有功功率

有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示，单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。

在交流电路中，电源在一个周期内发出瞬时功率的平均值(或负载电阻所消耗的功率)，称为"有功功率"。

这部分电能电能将转变为机械能、热能、光能或化学能，称这部分负载为“有功负荷”,发电厂供给的是有功功率。

2、无功功率

电网中的感性负载(如电机，扼流圈，变压器，感应式加热器及电焊机等)都会产生不同程度的电滞，即所谓的电感。

感性负载具有这样一种特性 -----即使所加电压改变方向，感性负载的这种滞后仍能将电流的方向(如正向)保持一段时间。一旦存在了这种电流与电压之间的相位差，就会产生负功率，并被反馈到电网中。电流电压再次相位相同时，又需要相同大小的电能在感性负载中建立磁场，这种磁场反向电能就被称作无功功率。

这一部分能量是用来与负载中的电感或电容负荷进行磁场能量或电场能量的交换。这部分能量只是在电源与负载之间往复交换，并没有消耗掉，称之为“无功负荷”，发电厂供给的是无功功率。

二、无功的作用

无功功率虽然不消耗电能，但它在电网中是必不可少的。无功功率决不是无用功率，它的用处很大。

电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。

因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。在电力线路传输电能时，导线周围也产生磁场，导线对地还存在电场，因此在电力系统中，电场和磁场是无处不在的。

无功功率比较抽象，不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏(Var)或千乏(kVar)。

三、功率的计算

有功功率计量单位是瓦（W），无功功率的计量单位是乏（var），视在功率的计量单位是伏安（VA）。三者关系如下图：

四、无功功率为何有正负

在纯电感电路中，电压超前电流相位π/2（即90°）；而在纯电容电路中，电流超前电压相位π/2 。如果在同一电网中，既有纯电感负载，又有纯电容负载，在这两种性质不同的无功负荷上施加同一电源电压，则在电感负载中流过的电流落后电源电压 π/2，而在电容负载中流过的电流超前电源电压π/2 。由此可见，在同一电源供电时，电感电流和电容电流互差180°。为了区别感性无功功率QL和容性无功功率Qc，根据其电流相位不同，将电流落后于电源电压90°的感性无功功率QL取正值，而将电流超前电源电压90°的容性无功功率Qc取负值。所以，无功功率有正负之分。

五、无功功率过高的缺点

1)无功功率会导致电流增大和视在功率增加，导致系统容量下降，降低发电机有功功率的输出。

2)无功功率增加，会使总电流增加，从而使设备和线路的损耗增加;

3)使线路的压降增大，冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。

配电网中的电感性电气设备如变压器、电动机、电焊机、空调器、洗衣机、电冰箱、钠灯、日光灯等投入运行后，不仅要从电力网中吸收有功功率用于做功，而且还要吸收无功功率建立磁场，这样就导致电力客户的自然功率因数一般都比较低。我国对电力客户的用电，规定了必须达到的功率因数标准。

有功可以直接测量;有功与无功混在一起，无法直接区分开来，可以通过功率因数表测量。

从发电机和高压输电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。

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