無功功率的理解:
1.無功功率是相對於有功功率的概念。有功功率是電網中的電能最終轉化為對外做功的能量,比如電機對外做功轉化成機械能的能量。相對應的,無功功率就是電網中的電能沒有對外做功的那部分能量。那么為什么還需要無功功率呢?因為設備需要正常運轉,就必須要建立和維持電磁場,無功功率在建立電磁場時從電網中攝取了電能A轉化為電場能B和磁場能C,在設備正常運行的時候,設備的電場能B'+磁場能C'並未增加,根據能量守恆,無功功率肯定沒有從電網額外獲取電能,所以無功功率對應的總的能量還是A。所以說,無功功率只是以電場能和磁場能的形式在電網和設備中來回躥,一會電場能大,一會磁場能大,但是總的能量是不變的。
舉個類比,小時候都玩過虹吸,如果拿一根管子一端到水缸里,管子另一端低於水缸的液面。如果管子里面沒有水,水不會自動從缸里面流出來。如果你吸一下管子,使管子里面充滿水,那么水就可以自動從水缸向外流。這里水缸就好比電網,管子里面的水就好比是無功功率,流出去的水就好比是有功功率。如果沒有管子里面的水,那么水缸里面的水無論如何是流不出去的。對應的,沒有無功功率,電網里面的電沒法對外做功,所以有功功率沒法對外輸出。 管子里面的水不是靜止的,是流動的,但是總體積是不變的,就好像無功功率的能量在電網和設備之間來回躥,也是流動的,但是總能量保持不變。最后,不管管子長還是短,只要管子內部充滿水,就可以吸出水缸里面的水。反而水管太長的話,水缸里面流出來的水就少了,因為流出的水+水管里面的水=水缸里面的水。就好像無功功率的總能量不需要太,只要滿足基本的條件就可以使設備正常運轉,所以可以人為調小一點無功功率。
2.前面說到無功功率的能量是在設備和電網里面來回躥的(電場能和磁場能相互轉化),理論上在來回躥的路上不損失能量,實際上電線里面有電阻,肯定還是要丟一小部分能量。第二,來回躥會產生高次諧波,會對設備造成損壞。第三,如果裝機容量一定,無功功率越高,有功功率就會越小。雖然這部分無功功率不計入你的電能損耗,但是有功功率小,就不能滿足現場要求了,反逼你在設計的時候加大裝機容量,增大投資,所以是不好的。
所以說,我們要進行無功補償,降低無功功率,提高功率因數。