关于有功无功感性容性母线电压一系列问题的探讨.doc

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1、首先什么叫有功无功电压和方向与其一致的电流分量之间的乘积称之有功电压和方向与其垂直的电流分量之间的乘积称之无功如果将电压U比喻成力F而电流I相当于物体的实际位移S而力与物体移动位移之间的夹角为Φ由于功就是W=F*SCOSΦ那么有功=U*ICosΦ这部分功率实实在在做功无功=U*ISinΦ这部分功率完全没在做功而这个cosΦ就是功率因素有人要问了既然无功不做功要它做什么不错既然不做功貌似是没什么用但我们目前将电能转化为机械能最普遍的方法就是电机而电机是无法直接将电能转化为机械能的它需要一个中间过程就是磁能电机将吸收的

2、电能转化为磁能再将磁能转化为机械能这个过程可以理解为输出的机械能在不断削弱电机的磁能而电能又在源源不断的补充这部分被消耗的磁能这样形成的电能与机械能之间的不断转换。而这个中间环节磁能一直存在却又不做功，但却担当了电能与机械能转换的重任它便是无功的产生原因和存在必要性。无功概念出来后又有两个新的概念感性负载和容性负载所谓感性负载如果电流与电压在一个方向电流经过它后电流将滞后于电压所谓容性负载如果电流与电压在一个方向电流经过它后电流将超前于电压这两个概念有了后有人会问如果我将电网上添加很多电容补偿强行将母线功率因素补偿

3、到1即电压与电流无夹角，是不是电网中间就没有无功了？其实不是这样的母线功率因素为1只能说线路中的容性无功恰好等于感性无功，类似于电容放电时电感在充电，电感充满电后放电时电容恰好放完电需要充电。这个过程理解后，有两个概念便很好理解，其一就是“末端补偿效果最好”所谓末端补偿就是在感性负载的线路最末端并联电容器对母线进行补偿，这样电容与电感两种性质的无功互相充放电时，电流不会经过母线，而仅仅在这条支路上窜动。其二就是“为什么不把电网功率因素提升到1”如果将电网功率因素提升到1时，这就组成了一个LC振荡回路，发生振荡时电路

4、会不断的向外界空间辐射电磁波并且产生大小和方向周期性变化的振荡电流，这是一个极其不稳定的状态，不是我们想看到的。最后一个问题母线电压的变化究竟取决于什么由于大家对感性无功和容性无功有认识后，开始判断感性无功增加使母线电压降低容性无功增加使母线电压升高。无可否认在绝大多数情况下电网处于电感性时这句话是对的，但这种判断方法在遇到实际问题时，往往会把自己绕进死胡同。例如10KV母线上有一台34MW的同步电动机，过励磁工作（表明电机处于容性工作状态），励磁处于PF调节方式（恒功率因数调节），将电动机的功率因数钳制在0.9（

5、注意是电动机的功率因数而非母线），此时如果我增加电动机的负荷（即有功增加），母线电压将如何变化？PF=有功/根号（有功平方+无功平方）（word精简版害人啊插入对象里居然没有公式），由于恒功率因数控制方式下，有功增加，要保持PF不变，无功也要相应增加，而此时同步电动机是容性负载，也就是容性无功要增加是不是母线电压也要增加？其实结果并非如此。因为母线电压U=ξ-IR其中ξ为发电机端电压I为母线线电流R为线路所有阻抗和当发电机端电压ξ保持不变情况下，由于R定死，母线线电压完全取决于母线线电流之所以说感性无功增加使母线电

6、压降低容性无功增加使母线电压升高，感性无功增加了母线上的无功电流，从而增加了母线线电流使得母线电压降低；而容性无功增加则减小了母线上的感性电流，从而减小了母线线电流从而使得母线电压升高。而我举的例子中，同步电动机虽然容性无功增加了减少了母线上的部分无功电流，但同时负荷增加的同时也增加了有功电流。在通常情况下，增加的有功电流将远远大于减小了的无功电流，所以此时母线线电流总体上还是在增大，所以母线电压在降低。综上所述，如果要判断母线电压的变化，最直接的方法就是看母线线电流是否增加，而别再那考虑感性还是容性无功增加这些复

7、杂而又繁琐的问题，往往还不正确。