电功率分为有功和无功两部分。有功功率产生的是有用的功效,比如说物体受力移动会产生有功功率。而无功功率产生的是没有用的功效,比如说电流在电阻中流动时,由于电阻内部的电场阻碍了电流方向的变化,所以电流就会逆向产生一个反向的磁场。这个磁场既不能产生功效,也不能储存功效,因此被称之为无功功率。
无功的产生有很多原因,其中最常见的便是电感和电容。在电感和电容中,因为电流随着时间发生变化,因此就会产生一个逆向的磁场,即导致无功功率的产生。电动力学中,电容和电感被用来储存能量,如果没有补偿措施,这个能量就会被转化成无用的无功功率,进而降低整个系统的效率。
无功功率对电力系统的影响还是比较大的。首先是它会导致电压降低,这样会使得一些电器无法正常工作,甚至可能引发故障。其次,无功功率在输电时会造成输电线路的能力降低,导致输电线路的损耗增加,进而可能引发电力系统的不稳定。最后,无功功率对电气设备的寿命也有一定影响。它会使得电气设备的温度升高,超过一定温度,就可能导致电气设备的故障。
为了减少无功发生,通常会采取无功补偿的措施。无功补偿的目的就是在电力系统中增加一个合适的容性,以减少无功功率的产生。无功补偿可以采取静态补偿和动态补偿两种方式。静态补偿主要是通过电容器或电感器来补偿无功,而动态补偿则是采用先进的电力电子装置实现的。采用无功补偿技术可以提高电网电压质量、减小输电损耗、增加系统可靠性、降低线路额定容量。