什么是无功
在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。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。无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外做功,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。
电源能量与感性负载线圈中磁场能量或容性负载电容中的电场能量之间进行着可逆的能量转换而占有电网容量叫做无功,
无功功率Q表达为下式:Q=UIsinψ
式中无功量Q的单位为Var(乏),线电压U的单位为V(伏),视在电流I的单位为A(安)。
什么是谐波
在供电系统中,通常总希望交流电压和交流电流都呈正弦波形。正弦电压施加在线性负载上(如电阻、电感、电容),其电流和电压都是正弦波,但当正弦电压施加在非线性负载(如整流电路、交流调压电路)上时,产生的电流就是非正弦波,非正弦电流在电网阻抗上产生压降,会使电压波形也是非正弦波形,即电网电压产生了畸变。畸变的电网电压无论施加在线性还是非线性负载上,电流都是非正弦波。
对于周期性的非正弦波可以分解成频率为50Hz的正弦波和频率为50Hz整数倍的正弦波。前者称为基波,后者称为谐波。
公用电网中的谐波源主要是各种电力电子装置等非线性装置,如相控整流器,变频器等、电弧炉、荧光灯等。这些装置在输入侧产生大量的谐波,给电网造成了严重的污染。
在各种电力电子装置中,三相桥式整流装置占的比例最大。三相六脉动相控电路交流侧的电流为互差120°的方波,经傅立叶分析该波形包含(6N±1)次谐波,理论上各次谐波含量为谐波次数的倒数。无功功率补偿原理
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,并且还有无功功率产生的一些影响,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。这时电网中就需要装设无功功率补偿装置。
在工业和生活用电负载中,阻感性负载占有很大的比例阻感性负载工作时电流滞后电压,其产生的无功功率为感性无功功率。无功功率的补偿是根据容性无功和感性无功相互抵消的原理,利用补偿装置的容性无功功率抵消负载的感性无功功率,使电网尽可能少地传输无功功率,达到提高功率因数,即提高电网利用率的目的。
谐波抑制原理
谐波抑制原理是利用电容器和电抗器的串联谐振特点,通过电容器和电抗器的匹配,可以使该滤波器对相应的谐波呈零阻抗(如:5次滤波器对5次谐波的阻抗为0、7次滤波器对7次谐波的阻抗为0)。对于谐波来说,变压器可以等效成一个阻抗不为零的电感,而补偿装置为谐波提供了一个阻抗为零的通道。因此谐波会流入滤波器的零阻抗通道,而不流入阻抗较大的变压器注入上级网,从而达到就地治理谐波的目的。
每天保证更新30+优质资源,为您提供2026电力领域的电力电气、继电保护及二次回路、电气试