白話無功概念

ID:102668 · 發表于 2016-1-16 03:28

由于跨專業學習的人越來越多，部分同志對無功的概念較為混亂，現試對其作出淺析，希望對大家有幫助。大家應建立一個概念，無功并不會被消耗，只會被補償、平衡。首先，大家應了解為什么要定義無功。無功是無功類設備（電感、電抗）與電網進行能量交換的速率。應強調的是交換的速率，而不是交換過程中的損耗，即在交換過程中由于漏磁、介質損耗等能量的損失并不屬于無功，這些是因無功過程中引起的有功損耗。再明白點說明無功的定義及與有功的分別。電網中存在電能，當電流通過負荷時，會產生機械運動、光、熱能等其它能量的表現。這實際上電能轉換成機械能、光成與熱能等。這種轉換速率我們稱為有功，轉換的結果就是電能的消耗，其主要特征是當電能通過負荷轉換成其它型式的能量后，并不能立刻變回電能（一個周期內）。而有些特殊的設備（如電抗器、電容器），當電流流過它們時，在半個周期內，電能會轉變成磁能或場能等形式，但在后半個周期內，這些能量會轉變回電能并反送回電網，因此從整個周期來看，設備沒有從電網中吸收任何電能，只是不斷的作能量交換（是交換而不是轉變）；為計算交換的速率，因此定義無功這個概念，這類設備就是無功負荷。雖要說明的是，實際上是沒有純無功負荷的，實際的無功設備在能量交換時一定有能量的損耗（如漏磁、介質損耗等），這部分丟失的損耗不能算入無功，這是因無功作用而產生的有功損耗。同理有些人把設備產生的不是需要的熱能等能量損失稱為無功是不對的，這是無用功，而不是無功，因其不能轉回電能。有些人可能會問，無功既然只是無能量交換，沒有能量消耗（確切的說是轉變為其它形式的能量），那為什么我們還要那么重視無功呢？下面用一個例子說明：電廠發電，煤送入工廠，會被消耗（相當于有功），工人每天上下班，在工廠進出，人數并不減小（相當于無功）。工人雖然不會損耗，但工人上下班必然占用道路，影響煤的輸送（為了說明問題，只好認為他們是用同一道路的），這就相當于無功影響了設備的輸電效率。同時，工人在上下班的過程中必然對路面產生損壞，路程越長則維護費用越大（這相當于無功引起的線路損耗，屬有功）；為減小這個損耗，廠區內最好就建有工人住房（這相當于無功就地補償、平衡）。總結：無功是能量交換的速率，本身并不產生損耗。我們常說的無用功損耗能等，實際上很多是屬于有功，因為它是把電能轉為熱能或機械能等。但無功負荷在能量交換過程中必然帶來有功損耗，而且負荷與電源的距離越遠則損耗越大，并且會占用大量的線路輸送能力；為了減小這方面的損失，我們就要在無功負荷設備的旁邊加裝反性質的無功負荷，使其互相進行能量交換，減小對電源的依賴，達到提高線路輸送能力及減小線損的目的。

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