Question

请问无用功功率产生的具体原因以及电容是如何给用电设备提供无功功率补偿的?谢谢了

Answer 1

无用功的实际意义，是因为电流和电压相差90度，这样在每个周期，有一半在做正的功，一半在做负的功，90度轮换（可以在即时功率上看出），物理意义的正功就是消耗功（实质上是储存功），负功就是释放功（把已储存的功释放到电网），使得总有效功为零。无用功的存在，使线路里有很多不做功的电流，但这电流会使线路的电阻发热消耗电功率，妨碍正常电流的工作。
一般工厂中使用的大多数电器设备都是电感性的，造成电流的相位落后于电压，电容和电感相反，会使电流超前于电压，在供电电路上并联一定容量的电容后，可以改善电感特性，实现无功功率补偿的补偿作用。

Answer 2

电力系统中，电动机及其它有线圈的设备用的很多，这类设备除从线路中取得一部分电流做功外，还要从线路上消耗一部分不做功的电感电流，这就使得线路上的电流要额外的加大一些，功率因数就是用来衡量这一部分不做功的电流的，当电感电流为0时，功率因数等于1，当电感电流所占比例逐渐增大时，功率因数逐渐下降，显然，功率因数越低，线路额外负担越大，发电机、电力变压器及配电装置的额外负担也较大，这除了降低线路及电力设备的利用率外，还会增加线路上的功率损耗，增大电压损失，降低供电质量。为此，应当提高功率因数。提高功率因数最方便的方法就是并联电容器，产生电容电流抵消电感电流，将不做功的所谓无功电流减小到一定范围以内。无功电源同有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分，在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低，设备损坏，功率因数下降，严重时，会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故，因此，解决电网无功容量不足，增装无功补偿设备，提高网络的功率因数，对电网降损节电，安全可靠运行有着极为重要的意义。

Answer 3

首先说明一下：无功功率跟无用功率在电工学中是不能够划等号的。
无功功率对于电阻性负载来说没什么意义 但对于感性负载来说是必须的。比方三相异步电机，要想拖动负载做功 首先要产生旋转磁场，大家知道 理想中的纯电感线圈时不消耗电能的 当线圈加电后 其电能被转化为磁场能储存起来，交流电负半周的时候 线圈的磁场能在自感磁动势的作用下向电网回馈电能。 同理电机中的绕组就是多组电感线圈的集合，发电机发出的无功电能给感性负载建立磁场用了，对负载并不做功 这就是感性负载为什么会消耗无功电能的原理了。
那无功补偿电容是干什么用的呢？
上面说了 感性负载消耗电力系统的无功功率。如果无功功率在本地得到补偿的话 那么发电机就会少为负载提供无功了，这样提高了发电机的效率把输电线的载流量尽可能大的用于输送有功电流，降低了输电线的线径，节约了输电线的敷设成本。
电容跟电感一样，同属于无功元件，交流电过0后电容在正半周储存的电荷也要向电源回馈， 这样跟感性负载配合使用 在交流电过0的时候 电感和电容相互交换电能 省的跟发电机交换电能了 从而起到了无功补偿的目的。

Answer 4

大部分的用电负荷呈现感性，电容器属于容性负荷，两者同时接入电网，在一个周波内，两者对电能的吸收和释放周期刚好相反，故电能在电容和感性负荷见交互流动。这就是无功补偿装置的原理。