无功的产生及危害
大量的电感性设备,如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计,在工矿企业所消耗的全部无功功率中,异步电动机的无功消耗占了60%~70%;而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60%~70%。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。
(1)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%~15%,它的满载无功功率约为空载时的1/3。因而,为了改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。
(2)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。
无功危害
无功功率对供、用电也产生一定的不良影响,主要表现在:
(1)增加设备容量
无功功率的增加,会导致电流增大和视在功率增加,从而使发电机及其他电气设备容量和导线容量增加。同时,电力用户的启动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大。
(2)设备及线路损耗增加
无功功率的增加使总电流增大,因而使设备及线路的损耗增加,设线路总电流为I=Ip+Iq,线路电阻为R,则线路损耗Pr=I2R=(Ip2+Iq2)R。
(3)增加设备成本
为满足电网规约所要求的无功容量,发电设备就必须更大、更重、更昂贵。设备的大小和费用与无功容量成正比。
(4)发电设备的损耗增加
定子、转子的损耗均与I2(I为电流)成正比。杂散损耗与I2成正比。因此,随着无功负荷的增加,发电机的能量损耗也将增加。
(5)线路及变压器的电压降增大
如果是冲击性无功功率负载,还会使电压产生剧烈波动,使电能质量降低。
(6)维修和维护成本的增加
电流也会导致温度升高,热胀冷缩加剧,造成较大的机械压力,导致绕组变形和绝缘老化。因此相当大一部分维修、维护费是由于无功发电引起的。
(1)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%~15%,它的满载无功功率约为空载时的1/3。因而,为了改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。
(2)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。
无功危害
无功功率对供、用电也产生一定的不良影响,主要表现在:
(1)增加设备容量
无功功率的增加,会导致电流增大和视在功率增加,从而使发电机及其他电气设备容量和导线容量增加。同时,电力用户的启动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大。
(2)设备及线路损耗增加
无功功率的增加使总电流增大,因而使设备及线路的损耗增加,设线路总电流为I=Ip+Iq,线路电阻为R,则线路损耗Pr=I2R=(Ip2+Iq2)R。
(3)增加设备成本
为满足电网规约所要求的无功容量,发电设备就必须更大、更重、更昂贵。设备的大小和费用与无功容量成正比。
(4)发电设备的损耗增加
定子、转子的损耗均与I2(I为电流)成正比。杂散损耗与I2成正比。因此,随着无功负荷的增加,发电机的能量损耗也将增加。
(5)线路及变压器的电压降增大
如果是冲击性无功功率负载,还会使电压产生剧烈波动,使电能质量降低。
(6)维修和维护成本的增加
电流也会导致温度升高,热胀冷缩加剧,造成较大的机械压力,导致绕组变形和绝缘老化。因此相当大一部分维修、维护费是由于无功发电引起的。

