浅析无功功率内容的讲解

无功功率在电力系统中的重要作用随着工业的发展，电能成为现代工业的主要能源，电能质量的好坏，直接影响到工业设备的运行及企业的经济效益、社会效益等，为用户提供安全、可靠、稳定、、高效的电能是十分重要的。

在电力系统的运行过程中，通常用功率因数来衡量电网运行的效率，功率因数的大小，反映了电网系统中电源输出的视在功率中有功功率的有效利用的程度。

为了提高电网系统中电能输送质量，希望功率因数越大越好,却往往忽视了无功功率在电网中的重要作用。

无功功率在电网对用户输电的过程中，电网要提供给负载的电功率有两种：有功功率和无功功率。

有功功率（p)是指保持设备运转所需要的电功率，也就是将电能转化为其它形式的能量（机械能，光能，热能等）的电功率；而无功功率（Q）是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需的电功率。

无功功率比较抽象，它主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换，在电气设备（电路系统）中建立和维护磁场的功率。

它不表现对外做功，由电能转化为磁能，又由磁场转化为电能，周而复始，并无能量损耗。

特别指出的是无功功率并不是无用功，只是它不直接转化为机械能、热能为外界提供能量，作用却十分重要。

电机运行需要旋转磁场，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，从而带动机械的运行。

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。

功率因数电网的电力负荷中的电气设备都是由电感、电容、电阻等元件组合而成，既有感性负载又有容性负载如电机、变压器、电抗器等，感性负载的电压与电流的相量间存在一个相位差，通常用相位角的余弦cosφ来表示，cosφ称为功率因数式中 cosφ-功率因数，P-有功功率，KW; Q-无功功率，KVar; s-视在功率，KVA; 功率因数的大小，反映了电网系统中电源输出的视在功率的有效利用程度，为了提高电网系统中电能输送质量，希望功率因数越大越好。

关于无功功率的理解，这些认知误区每个电气人都要避免在交流电路中，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。

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)。

▲有功功率、无功功率和视在功率的关系无功功率：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)。

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。

为了形象地说明这个问题，现举一个例子：农村修水利需要开挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功功率，竹筐并不是没用，没有竹筐泥土怎么运到堤上呢?在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。

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，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。

如何理解有功功率与无功功率
在电网中电力设备大多是根据电磁感应原理工作的，它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等。

电源能量在通过纯电感或纯电容电路时并没有能量消耗，仅在用电负荷与电源之间往复交换，由于这种交换功率不对外做功，因此称为无功功率。

无功功率反映了内部与外部往返能量交换的情况。

无功功率在电网中并不是没有任何作用的，反而它的作用很大，电动机需要从电源吸收无功功率来建立和维持旋转的磁场以使其正常运行，变压器需要无功功率通过一次绕组建立和维持交变磁场才能在二次绕组中感应出电压。

因此，电感性用电设备不但需要从电源取得有功功率，还必须从电源取得无功功率才能满足运行需求。

而在电网中有功功率即为实际消耗掉的电源能量，用电设备将电源的能量通过各种方式转换成了光能、机械能、热能等其他形式的能源。

从微观波形上来讲交流电源的电压和电流都是正弦波形曲线，当电压和电流相位角不相等时在一个周期内的电压和电流的乘积有可能为正也有可能为负，电压和电流乘积为正即为吸收电网的功率，乘积为负即为对电网发出功率。

在这样的电路中电压或电流的一个周期中吸收电网的总功率视为有功功率，而对外发出的功率视为无功功率。

当电压和电流相位角相差90°时，在电压或电流的一个周期内吸收的功率和发出的功率相等，也就是说周期内吸收的总功率为零，这种负载即视为纯感性或纯容性负载。

浅析电力系统无功功率及电压控制摘要：无功功率及电压控制是电力系统中的重要问题，对于保持电力系统的稳定运行和增强电力系统的可靠性具有重要意义。

本文对电力系统中的无功功率及电压控制进行浅析，介绍了无功功率及电压控制的基本概念、原理以及常用的控制方法，并对电力系统中无功功率及电压控制的应用实例进行了讨论。

通过本文的分析，可以明确电力系统无功功率及电压控制的重要性，并为电力系统的无功功率及电压控制提供有益的参考意见。

关键词：电力系统，无功功率，电压控制，控制方法，应用实例正文：电力系统中的无功功率及电压控制是保证电力系统稳定运行和提高电力系统可靠性的重要问题。

无功功率是电力系统中的重要指标之一，其作用是补偿电路中由于电感、电容等元件而产生的滞后功率，使系统达到功率因数的要求，并对输电线路的损耗、电动机的启动等有着重要的影响。

电压控制是电力系统中的另一个重要问题，其作用是保持电力系统中各个节点的电压稳定，在一定范围内控制电压的波动，保证电力系统的正常运行。

电力系统中常用的电压控制方法有调压变压器、调节变压器、静止无功补偿装置等。

在电力系统中，通常采用自动电压调节器进行电压控制，利用其自动调节器工作的基本原理是通过调整发电机和变压器的励磁电压来实现电压的稳定控制。

对于电力系统中的无功功率及电压控制，常用的控制方法有：无功补偿、调节变压器、静止无功补偿装置等。

其中，静止无功补偿装置是应用最广泛的一种无功补偿设备，其基本原理是通过在电力系统中增加感性或容性无功补偿电流来实现无功功率的调节。

而调节变压器是通过改变变压器的输出电压来实现电压调节的。

在电力系统中，无功功率及电压控制的应用非常广泛。

在电力系统的配电网中，为了保证电力供应的可靠性，通常使用静止无功补偿装置和自动电压调节器进行无功功率和电压控制。

在输电网中，为了降低输电线路的损耗和保证电力系统中各个节点的电压稳定，通常采用静止无功补偿装置和调压变压器进行无功功率和电压控制。

无功功率名词解释
无功功率是电力系统中的一个重要指标，指的是电路中所消耗或产生的无效功率。

与有功功率不同，无功功率并不向负载提供能量，而是用于维持电网的稳定性和运行效率。

在交流电路中，无功功率分为两个方面：感性无功功率和容性无功功率。

感性无功功率是由感性负载产生的，如电感等。

当电路中有感性负载时，由于电感的特性，电流会比电压滞后一个相位，导致电流与电压之间有一定的相位差。

这种相位差导致电流交替方向与电压不一致，从而产生反向能量的流动，造成消耗电能的无效功率。

容性无功功率是由容性负载产生的，如电容等。

当电路中有容性负载时，电流会比电压超前一个相位，同样导致相位差，进而产生反向能量流动。

无功功率的存在是不可避免的，但过多的无功功率会导致电网的能量损耗，降低电力系统的效率。

因此，在电力系统的设计和运行中，需要采取一系列措施来控制和补偿无功功率，以确保电能的有效利用和系统的稳定运行。

一种常见的无功功率补偿方法是使用无功功率补偿装置，如无功功率补偿电容器或电感器。

这些装置可以通过自动调节电路中的电容或电感值，使感性无功功率和容性无功功率相互抵消，从而减少无功功率的消耗。

总而言之，无功功率是电力系统中的一种无效功率，由感性和容性负载产生。

在电力系统设计和运行中，需要采取措施来控制和补偿无功功率，以提高电网的效率和稳定性。

无功功率终极解释2009-07-06 01:26容性电流：流过电容的电流，电容使电流超前90度。

感性电流：流过电感的电流，电感使电流超前-90度，即滞后90度。

为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的“无功”并不是“无用”的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。

无功功率单位为乏(Var)。

无功功率和功率因数是直接有关联的。

在交流电路中，针对电网中某个原件来说，其电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即λ=cosΦ=P/S，S=√(P^2+Q^2)(阻抗为电感性时Φ＞0)。

在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，若功率因数低,电网的电压下降,电压质量也就降低，所以我们希望功率因数越大越好，这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。

电力系统中的负载大多是电感性电气设备（有电磁线圈结构），线圈内要建立磁场，就要消耗滞后（感性）无功功率。

如40W的日光灯，除了需要40多瓦（镇流器也需要消耗部分有功功率）的有功功率来发光外，还需要40乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场，这就使得负载电流相位滞后于电压，相角差越大，对滞后无功功率需求越大。

虽然无功功率不消耗电能，但要供给固定的有功功率时，无功功率越大，视在功率也越大，供电线路和变压器的容量也就越大，势必要提高电流而增加线路损耗。

所谓提高功率因数，是指提高电源或电网的功率因数，而不是指提高某个电感性负载的功率因数。

所以电业局供电时，无功功率对民用不收费，工业使用时若功率因数达不到0.9就要罚款，增收这部分费用作为线路损耗和其他因此造成的费用。

对于变压器，由于二次侧输出的无功功率可以是滞后性的，也可以是超前性的，视负载性质而定，但变压器内部吸收的无功功率都是滞后性的。

无功功率的基本概念1.什么是无功功率？为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。

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，就需要无功功率。

无功电能是沟通电应用中必不行少的电能，但是，即非无用功率，它的主要作用就是作能量的转换工作，就是把电能转换为磁场能，然后将磁场能再转换为机械能，也就是电动机的工作原理。

变压器是将电能转换为磁场能，再是将磁场能转换成电能。

虽然，它只是起到了一个能量转换的作用，但是，这个能也有电流，来回在供电线路上，虽然，它是不消耗功率，但是，作用很大，而且是必需要用到的，所以，将这个能称之为无功电能，这个功率，就称之为无功功率。

2.也可以这样解释；为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。

什么是功率因数？假如你知道什么是无功功率，那么，你也知道，无功功率并不是无用之功，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行。

除负荷需要无功外，线路电感、变压器电感等也需要。

在电力系统中，无功电源有：同步发电机、同步调相机、电容器、电缆及架空线路电容，静止补偿装置等，而主要无功负荷有：变压器、输电线路、异步电动机、并联电抗器。

一般终端用户电压多称之为低压电路的，特殊是工厂的动力用电，它属于电感性电器，用户电感性电器设备需要大量的无功功率，这是必定的。

3.沟通电在电能输送中的二种功率；沟通电力系统的运行，需要两部分能量，一部分电能用于做功被消耗，它们转化为热能、光能、机械能或化学能等，称为有功功率，另一部分能量用来建立磁场，作为交换能量使用，对外部电路并未做功，它们由电能转换为磁场能，再由磁场能转换为电能，周而复始，并未消耗，这部分能量称为无功功率。

在沟通电路的电力输送过程中，又由于，导线的输送电能的截面积有限，给设备供应的电流一方面是有功功率的电流，另一方面还需要供应无功功率的电流，才能保证感性设备的正常运行。

来一起了解无功功率、无功补偿、功率因数最近有朋友向笔者请教无功补偿的一些事情。

那么就在本文中，笔者将与其相关的无功功率、功率因数都简单讲一下吧！一、无功功率我们知道，电网中的许多电力设备多是根据电磁感应原理工作的，他们在能量转换过程中建立交变的磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等。

电源能量在通过纯电感或纯电容电路时并没有能量消耗，仅在负荷与电源之间往复交换、在三相之间流动，由于这种交换功率不对外做功，因此称为无功功率。

从物理概念来解释感性无功功率：由于电感线圈是贮藏磁场能量的元件，当线圈加上交流电压后，电压交变时，相应的磁场能量也随着变化。

电压增大时，电流及磁场能量也就相应加强，此时线圈的磁场能量就将外电源供给的能量以磁场能量形式贮藏起来；当电流减小和磁场能量减弱时，线圈把磁场能量释放并输回到外面的电路中。

交流电感电路不消耗功率，电路中仅是电源能量与磁场能量之间的往复转换。

电感线圈（图片来源：网络）从物理概念来解释容性无功功率：由于电容器是贮藏电场能量的元件，当电容器加上交流电压后，电压交变时，相应的电场能量也随着变化。

电压增大时，电流及电场能量也就相应加强，此时电容器的电场能量就将外电源供给的能量以电场能量形式贮藏起来；当电压减小和电场能量减弱时，电容器把电场能量释放并输回到外面的电路中。

交流电容电路不消耗功率，电路中仅是电源能量与电场能量之间的往复转换。

电容器（图片来源：网络）二、无功分类上文中，我们提到了感性无功和容性无功。

除此之外，还有基波无功和谐波无功。

感性无功：电流矢量滞后于电压矢量90°。

如电动机、变压器、晶闸管变流设备等；容性无功：电流矢量超前于电压矢量90°。

如电容器、电缆输配电线路等；基波无功：与电源频率相等的无功（50HZ）；谐波无功：与电源频率不相等的无功。

三、功率因数实际供用电系统中的电力负荷，并不是纯感性或纯容性的，是既有电感或电容、又有电阻的负载。

无功功率的基本知识1.1什么是电力系统中的无功功率？1、电力系统从源头发电机到终端设备都是由非纯阻性元件组成的，因此必然存在无功功率的交换。

2、电感元件或电容元件虽然不消耗功率，但功率P瞬时值按正弦规律正负交替变化，这说明元件与外电路在不断的进行着能量交换。

因此电感电容元件的瞬时功率又称为交换功率。

元件交换功率的幅值越大，表面同样时间内“吞吐”的能量就越多，也即能量交换的规模越大。

基于上面的分析，可得如下结论：电感元件的瞬时功率的幅值，可以作为衡量电感或电容元件与外电路能量交规模的指标，并称之为电感或电容元件的无功功率，用符号Q表示。

则Q=UI无功功率的单位为var。

3、然而电力系统中大部分的无功功率并非无用的功率，相反在电力传输当中起着什么重要的作用。

许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递，磁场交变就需要与电源进行能量交换。

为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的"无功"并不是"无用"的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。

1.2为什么要进行无功补偿？一、减低电力系统网络损耗。

当电力系统运行时，在线路和变压器中将要产生功率损耗和电能损耗。

通常配电网的损耗是由两部分组成的：一部分是与传输功率有关的损耗。

它产生在输电线路和变压器的串联阻抗上，传输功率愈大则损耗愈大，这种损耗叫变动损耗，在总损耗中所占比重较大；另一部分损耗则仅与电压有关，它产生在输电线路和变压器的并联导纳上，如输电线路的电晕损耗、变压器的励磁损耗等，这种损耗叫固定损耗。

电力系统的有功功率损耗不仅大大增加了发电厂和变电所的设备容量，同时也是对动力资源的额外浪费。

电能损耗还密切影响到电能成本，从而影响整个国民经济的效益。

电力系统各元件中的无功功率损耗相对来说较有功功率损耗还大，由于无功功率损耗要有发电机或其他无功电源来供给，因此在众多发、输电设备视在容量为一定的条件下，无功功率的增大势必相应减少发、输电的有功功率，即减少发、输电容量。

无功功率终极解释2009-07-06 01:26容性电流：流过电容的电流，电容使电流超前90度。

感性电流：流过电感的电流，电感使电流超前-90度，即滞后90度。

为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的“无功”并不是“无用”的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。

无功功率单位为乏(Var)。

无功功率和功率因数是直接有关联的。

在交流电路中，针对电网中某个原件来说，其电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即λ=cosΦ=P/S ，S=√(P^2+Q^2 ) (阻抗为电感性时Φ＞0)。

在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，若功率因数低,电网的电压下降,电压质量也就降低，所以我们希望功率因数越大越好，这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。

电力系统中的负载大多是电感性电气设备（有电磁线圈结构），线圈内要建立磁场，就要消耗滞后（感性）无功功率。

如40W的日光灯，除了需要40多瓦（镇流器也需要消耗部分有功功率）的有功功率来发光外，还需要40乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场，这就使得负载电流相位滞后于电压，相角差越大，对滞后无功功率需求越大。

虽然无功功率不消耗电能，但要供给固定的有功功率时，无功功率越大，视在功率也越大，供电线路和变压器的容量也就越大，势必要提高电流而增加线路损耗。

所谓提高功率因数，是指提高电源或电网的功率因数，而不是指提高某个电感性负载的功率因数。

所以电业局供电时，无功功率对民用不收费，工业使用时若功率因数达不到0.9就要罚款，增收这部分费用作为线路损耗和其他因此造成的费用。

对于变压器，由于二次侧输出的无功功率可以是滞后性的，也可以是超前性的，视负载性质而定，但变压器内部吸收的无功功率都是滞后性的。

浅析无功功率内容的讲解摘要正确理解无功功率概念、无功功率存在的意义及无功功率补偿问题一直是我们中职院校学生初学《电工基础》时遇到的一个难点。

他们往往把无功功率看成是不消耗能量的无用功率，且不能理解其存在的意义和产生无功功率原因、为何要进行无功功率的补偿提高功率因数。

而在教材中，也只是在正弦交流电路的功率这一章节，涉及到了“无功功率”的概念，可是书中只是简单介绍一下。

但在实际生产中好多技术改造都是围绕减少无功功率损耗进行的技术改革，因此本文以中职学校教学为出发点进行阐述，以达到更佳的教学效果。

关键词无功功率电容电感元件交流电路功率补偿一、无功功率概念我们知道，在我们中职学校《电工基础》教材中，已经介绍了电路的基本元件有三种：电阻、电感、电容。

当交流电通过这三种元件时，电阻元件由于电流与电压相同，所以瞬时功率在任一瞬间的数值都为正值。

说明电阻始终在消耗电能，因此，电阻元件是一种耗能元件，我们把它消耗的功率叫有功功率，用大写字母P表示。

交流电流通过纯电感元件的电路中，电压超前电流90€埃煌ü康缛莸缏肥钡缌鞒暗缪？0€埃绺械拇懦『偷缛莸牡绯≡诮涣鞯绫浠恢芷诘囊徊糠质奔淠谝徊糠执拥缭次展β剩硪徊糠钟质头殴β省T谝桓鲋芷谀诠β实钠骄滴恪K 侵挥氲缏方换荒芰浚陨聿⒉幌牡缒埽虼怂鞘歉龃⒛茉N颐俏撕饬看⒛茉偷缏方换荒芰康墓婺#胛薰β实母拍睢N薰β矢拍钪皇俏颐俏饲鹩泄β矢拍疃摹R虼私涣鞯缏分杏傻缭垂└涸氐牡绻β视辛街郑阂恢治泄β剩恢治薰β省6杂谟泄β剩淖饔眯Ч惫郏阌谘斫夂驼莆眨衷诙云涠家丫荒吧恕6杂谖薰β剩芄徽啡鲜逗驼莆盏难⒉欢啵踔劣邢嗟币徊糠盅阉衔恰拔抻谩钡墓β省U庵饕且蛭薰β时冉铣橄螅饔眯Ч床患⒚蛔潘隆J率瞪希薰β什皇恰拔抻谩钡墓β省K邓俏薰β剩皇且蛭酝獠蛔龉Γ疟怀莆拔薰Α薄N吮苊舛晕薰β什淼娜鲜逗屠斫猓⒁桓鐾暾⒄返慕涣鞯绻β实母拍睢N薰β实母拍钍窍喽杂谟泄β识缘囊桓龈拍睢K接泄β示褪侵副3钟玫缟璞刚T诵兴璧牡绻β剩簿褪墙缒茏晃渌问侥芰浚ɑ的堋⒐饽堋⑷饶埽┑牡绻β省@缫桓？.5KW的电动机，就是把2.5KW（有功功率）的电能转为机械能，然后通过机械设备对外做功。

无功功率物理含义
无功功率是指在交流电路中，由于电感和电容等元件的存在，导致电流和电压之间存在相位差，从而产生一部分无功功率。

无功功率实际上不参与能量的传输和消耗，它仅仅是电路中的一种虚功率。

具体来说，无功功率由两个分量组成：感性无功功率和容性无功功率。

感性无功功率是由电路中的电感元件所引起的，当电流滞后于电压时产生。

感性无功功率的物理含义是电流的相位滞后于电压，这意味着电感元件吸收了电能并将其储存为磁场能。

容性无功功率是由电路中的电容元件所引起的，当电流超前于电压时产生。

容性无功功率的物理含义是电流的相位超前于电压，这意味着电容元件吸收了电能并将其储存为电场能。

总的来说，无功功率对于电力系统来说是不可避免的，但它并不对能量传输产生直接影响。

在电力系统中，无功功率需要通过补偿装置（如电容器、电抗器等）进行补偿，以保持电压和电流的相位一致，提高系统的功率因数，减少无功损耗和能源浪费。

什么是无功功率现今许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。

为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的“无功”并不是“无用”的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已。

无功功率其实是一份真实的功率, 它的数量级和随伴它的有功功率一样，但被电路不停地吞吐着。

虽则每半周期都抵消掉，基本上不消耗电能，但如果让它在电网中任意流动的话，它不但白占着电源的容量，而且增加了电网的损耗，加大电压降。

在交流输电中，无功功率是不可避免的。

它在半周之内由零升到最大又降回零，电力系统要将如此巨大的一份电磁场能量，在半周之内吸收又放出来。

使用的电流越大，建立的磁场能就越大，吞吐就越大。

1 无功功率的解析推演要理顺无功功率的概念首先需对电力系统中的纯感性电路和纯容性电路分别进行简单的推演。

1.1 纯感性电路设正弦电流为 I = I m sin (ωt ) (1) 根据法拉第电磁感应定律，电感L 上的感生电动势（e.m.f.）为：dtdiLe ind -= (2) 于是电感L 上的电压u L 就是比较(1)和 (3)式，就可以发现电压, u L 超前电流 i 90°。

这里(3)式中的ωL 叫做感抗，记作 x L 。

1.2 纯容性电路在电容C 上的正弦电压如下（4）式所示：)90sin()cos()cos([)()sin(1)sin(11000ο-=-=-=====⎰⎰⎰⎰t C It C I t d C I t d t C dtt I C idt C C q u m m tt m tm t c ωωωωωωωωωω (4) 比较(4)和 (4)式，显然，电压, u C 比电流 i 滞后90°。

这里(4)式中的1/(ωL ) 叫做容抗，记作 x C 。

1.3 电感串电阻电路按欧姆定律，电阻R 上的电压降是)sin(t RI R i u m R ω=⨯=因为在式 (3) 已经推导过电感L 上的电压为)cos(t LI u m L ωω=于是在电感电阻串上的电压u)cos()sin(t LI t RI u u u m m L R ωωω+=+=(5)对(5)式作些数学处理，并引入一些辅助参数;RLtg ωϕ=zR x R R L R RL=+=+=2222)(cos ωϕ (6) 2222)(;L L x R L R z L x +=+==ωωz 就称为电感L 电阻R 串的阻抗。

漫谈电力系统无功功率目前世界范围内掀起环境保护的热潮，电力系统是一种的特定环境，公用电网中出现的无功功率，是电网本身的运行规律所决定，但它给电网运行带来了许多麻烦。

无功功率是一种既不能作有功，但又会在电网中引起损耗，而且又是不能缺少的一种功率。

在实际电力系统中，异步电动机作为传统的主要负荷使电网产生感性无功电流；电力电子装置大多数功率因数都很低，导致电网中出现大量的无功电流。

无功电流产生无功功率，给电网带来额外负担且影响供电质量。

因此，无功功率补偿(以下简称无功补偿)就成为保持电网高质量运行的一种主要手段之一，这也是当今电气自动化技术及电力系统研究领域所面临发展的一个重大课题，且正在受到越来越多的关注。

设置无功补偿电容器是补偿无功功率的传统方法，目前在国内外均获广泛应用。

电容器与网络感性负荷并联，以并联电容器补偿无功功率具有结构简单、经济方便等优点，但其阻抗是固定的，故不能跟踪负荷无功需求的变化，即不能实现对无功功率的动态补偿。

随着电力系统的发展，要求对无功功率进行动态补偿，从而产生了同步调相机(Synchronous Condenser--SC)。

它是专门用来产生无功功率的同步电机，在过励磁或欠励磁的情况下，能够分别发出不同大小的容性或感性无功功率。

自20世纪2、30年代以来的几十年中，同步调相机在电力系统中作为有源的无功补偿曾一度发挥着主要作用，所以被称为传统的无功动态补偿装置。

然而，由于它是旋转电机，运行中的损耗和噪声都比较大，运行维护复杂，而且响应速度慢，难以满足快速动态补偿的要求。

20世纪70年代以来，同步调相机开始逐渐被静止型无功补偿装置(Static Var Compensator--SVC)所取代，目前有些国家已不再使用同步调相机。

早期的静止无功补偿装置是饱和电抗器(Saturated Reactor--SR)型的，1967年英国GEC公司制成了世界上第一批该型无功补偿装置。

饱和电抗器比之同步调相机具有静止、响应速度快等优点；但其铁芯需磁化到饱和状态，因而损耗和噪声还是很大，而且存在非线性电路的一些特殊问题，又不能分相调节以补偿负荷的不平衡，所以未能占据主流。

无功功率的本质无功功率和有功功率一样，都是电网中的电能，都是发电厂给出的。

无功功率，是维持设备运转，但是并不消耗的能量。

他存在于电网与设备之间，是电网和设备不可缺少的能量部分。

比如：异步电动机，它需要的定子产生一个旋转的磁场，转子有了这个旋转的磁场中才能动起来。

定子产生旋转磁场，需要能量，但是这个能量仅仅是产生磁场，不会对外做功，这就是电机需要的无功功率。

无功功率在电网中，要占用电网系统的容量，如果被设备对无功功率需求过多，就造成电网有功功率容量减少，效率低下，大量无功功率在电网中来回传送，使线损高企。

为了减少电网的无功传送，就要求用户就地做无功补偿。

无功功率就是电流和电压相位相差90度时所产生的功率，它并不消耗电源功率的。

无功功率的实质是否可以用这一解释：如果在交流正弦电路中，电流和电压相位相差90度，就发生这种情况，前90度区域中电压和电流都为正，因此这90度区域中的即时功率（P=U×I）为正，而下一90度区域电压和电流为一正一负，因此这90度区域中的即时功率（P=U×I）为负，再下一90度区域中的即时功率（P=U×I）为正，接下90度区域电压和电流又为一正一负，因此这90度区域中的即时功率（P=U×I）为负……，可见每一180度的周波中，实际功率消耗（有功功率）为零。

从物理意义来说，电路中的电压和电流为同一方向时，是电源在消耗功率（正功率，,是电源给电感或电容储存能量），而电路中的电压和电流为反方向时，是电源在储存功率（负功率，是电感或电容将能量放给电源），无功功率实质上是，不断地为电源消耗和储存功率，因此最终电源消耗功率（有功功率）为零。

这种情况是理论上纯电感和纯电容电路的情况，实际电路中虽然不是纯电感或纯电容，但可以将实际电路分解成纯电感或纯电容和纯电阻来进行计算。

虽然无功功率并不消耗功率，但是会使电路中电流增加，电流会增加传输导线电阻发热消耗，因此希望减少无功功率，进行无功功率的补偿措施。

你知道“无功功率”是什么吗无功功率最好描述为交流电路或系统中无功组件所产生的“未使用”功率。

在直流电路中，“伏特x安培”的乘积给出了电路消耗的功率，单位为瓦特。

但是，尽管该公式对于纯电阻AC电路也适用，但在包含电抗性组件的AC电路中，情况会稍微复杂一些，因为此伏特乘积会随频率变化。

在交流电路，电压和电流的乘积表示为伏安（VA）或千伏安（千伏安）和被称为视在功率，符号小号。

在非感应纯电阻电路中，例如加热器，熨斗，水壶和灯丝灯泡等，它们的电抗实际上为零，因此电路的阻抗几乎完全由电阻组成。

对于交流电阻电路，电流和电压是同相的，并且可以通过将电压乘以该瞬间的电流来求出任何瞬间的功率，并且由于这种“同相”关系，均方根值可以是用于查找等效的直流功率或热效应。

但是，如果电路包含电抗性组件，则电压和电流波形将“异相”一定量，该量由电路相角确定。

如果电压和电流之间的相角最大为90 o，则伏安乘积将具有相等的正值和负值。

换句话说，无功电路将与消耗的功率一样多的功率返回给电源，导致电路消耗的平均功率为零，因为相同数量的能量不断交替地从电源流向负载，再从负载流向负载。

由于我们有电压和电流，但没有功耗，所以P = IV（rms）的表达式不再有效，因此可以得出结论，交流电路中的伏安产品不一定提供消耗的功率。

然后，为了确定“有功功率”，也称为有功功率，交流电路消耗的符号P，我们不仅要考虑伏安乘积，还要考虑给定电压和电流波形之间的相角差通过等式：VI.cosΦ。

然后，我们可以将视在功率与有功或有功功率之间的关系写为：请注意，功率因数（PF）定义为有功功率（以瓦特为单位）与视在功率（以伏安为单位）之间的比率，并表示电能的使用效率。

在无感电阻式交流电路中，当P / S的分数等于1或1时，有功功率将等于视在功率。

电路功率因数可以表示为十进制值或百分比。

但是，除了交流电路中的有功功率和视在功率外，只要存在相角，就会存在另一个功率分量。