什麼是真正的無功補償（它是怎樣產生的）

2023-05-13 14:38:03

什麼是真正的無功補償?在工廠裡的配電室裡，很多都會看到一個無功補償櫃電工們也大概都知道無功補償就是在線路上切換電容，我來為大家科普一下關於什麼是真正的無功補償?以下內容希望對你有幫助!

什麼是真正的無功補償

在工廠裡的配電室裡，很多都會看到一個無功補償櫃。電工們也大概都知道無功補償就是在線路上切換電容。

那麼什麼是無功？它是怎樣產生的？

通常的解釋是：發電機發電發出有功功率也發出無功功率，用電器感性負載需要有功功率，也需要無功功率建立磁場。這個建立磁場的功就是無功了。發電機發的無功功率是有限的，用電器消耗無功功率太多，就會對供電造成影響。

我認為這樣的說法很難理解。我的理解是發電機也沒有發無功功率，感性負載也不消耗無功功率。發電機發出的電都是一樣的，只是發出的電有的做功了，有的沒有做功。無功完全是另外一回事。

用 無功 這個詞來描述電路裡的不做功部分是貼切的。但是把電路裡發生的物理現象都用 無功 來概括，就不容易讓人理解了。產生無功只是個結果，不是原因。

那麼原因是什麼呢？

學電的都知道，電感中的電流不能突變，電容中的電壓不能突變。意思就是電感中電流滯後電壓90度，電容中電壓滯後電流90度。再通俗的講就是，電感中電壓最高時電流還沒有達到最大，要在90度之後才能達到最大。電容中電流最大時電壓還沒有達到最大，要在90度之後才能達到最大。交流電一個周期是360度，90度是滯后角。

明白以上原理，無功是怎樣產生的就好解釋了：在感性負載中，電流滯後於電壓90度，也就是說電流與電壓不同步。電壓最高時電流沒有到最大，到電流達到最大時，電壓已經下降了，也不是最高了。電路中的實際功率是電壓✖️電流也就下降了。比如一個10千瓦的電動機，它的輸出功率就達不到10千瓦了。如果還要繼續輸出10千瓦。它就要從電網中吸取更多的電流。這樣用電效率就下降了。電網負荷也是加重的。這部分電能就是無功了。

現在講補嘗原理也就容易理解了：

第一種理解方法是，可以把電容和電感理解為兩個電器，電流先進入電容使電流超前90度，然後再進入電感，與在電感中超前的電壓正好同步。也就不產生無功了。

第二種理解方法是，電感中的勵磁電流是不消耗的，每周過零時，它是會返回電網的，用電容就可以吸收這個電流。下周再提供給電感。從而不再從電網吸收無功功率。

第三種理解方法是，可以把電感和電容看成是LC並聯諧振迴路。LC並聯電路的特點是，在諧振狀態，LC並聯迴路對外呈現的是純電阻態性。在純電阻中，電流與電壓不會產生相位差，也就不可能產生無功了。

所有的理解方法都只是站的角度不同。 實質發生的現象本質只有一個。

無功不補行嗎？為什麼無功高了會被供電部門罰款？

第一是因為：無功高了直接降低了供電效率，增大供電損耗。

第二是因為：以上說過，電感中的勵磁電流不會被消耗，它還會返回電網。這個電流會在電網中產生高壓脈衝，還會產生多次諧波振蕩。嚴重汙染電網，幹擾電網上其它電器的正常工作。所以必須要進行無功補償。不過上面講的都是理想狀態。實際電網中允許小的無功存在，並且是無法完全消除的。

總結：無功實質就是電壓電流不同步了，效率降低了。補嘗的實質是：電感是有感抗的，這個感抗使它無法達到效率最高。然而並聯電容後，所形成的是LC並聯諧振。對諧振頻率來說，迴路阻抗幾乎為零。所以也就不再消耗電能了，效率自然高了。