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[内容摘要]为了有效的保证电力系统的正常运行，就需要将电力系统的无功功率处于平衡状态，还要调整好电力系统内部的电压数值，保证电力系统的供电质量。针对这样的情况，本文将主要介绍无功功率负荷的具体概念和电力系统各个组成部分的负荷特性，并对电力系统的无功功率平衡具体手段进行描述。通过本文的论述，笔者一方面希望能起到抛砖引玉的作用，另一方面，希望能给相关的工作人员提供一点参考借鉴的材料。
[关键字] 电力系统；无功功率； 平衡； 电压调整；
一、无功功率负荷和无功功率损耗
1、无功功率负荷
在电力系统网络之中，由电源供给负载的电功率有两种：一种是有功功率，另一种是无功功率 。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。比如：5.5kW的电动机就是把5.5kW的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如50W的日光灯，除需50W有功功率（镇流器也需消耗一部分有功功率）来发光外，还需100var左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它对外不做功，才被称之为"无功"。
无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。
在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。
2、无功功率损耗
（1）变压器的无功功率损耗
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）电力线路的无功功率损耗
电力系统线路之中的大量的电感性设备，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。
二、系统综合负荷的电压静态特性
1、白炽灯负荷
所谓负荷特性，指的是电力负荷从电力系统的电源吸取的有功功率和无功功率随负荷端点的电压及系统频率变化而改变的规律。在进行对白炽灯负荷的计算过程之中，要求计算在额定功率下白炽灯的运行的无功功率的数值以及实际的白炽灯的无功功率的数值之差，并根据这个差值的数额进行对白炽灯负荷的计算，与此同时，还要考虑到白炽灯的电阻和温度的变化之间的关系。如果实际的无功功率可以满足需要的數额，就需要作出一定的无功功率补偿，以便于满足白炽灯的运行需要。
2、电热负荷
对于电热元件的表面负荷，同样要求在额定功率下进行计算无功功率，与此同时，电热元件的电阻并不会随着温度的上升而变化。
3、电抗器负荷
电抗器又叫电感器，其电阻数值并不会随着温度的上升而改变，因此其电压负荷的改变具有稳定性。
4、异步电动机负荷
对于异步电动机，其励磁功率Qm与电力系统的电压的平方成正比，当电力系统的电压数值比较高的时候，曲线就会呈现饱和状态。在磁饱和曲线的影响之下，Xm的数值就会有所下降，因此，励磁功率Qm的数值就会随电压变化曲线略高于二次曲线。
当电力系统内部的电压降低的时候，如果电力系统内部的负载不变，电力系统内部的定子电流就会持续增大，这就会导致电力系统内部的漏抗中损耗也持续增大。针对这样的情况，在电力系统的额定电压数值附近，电动机的无功功率会伴随着电压的升高和降低而增长或者下降。当电力系统内部的电压数值明显的要比额定电压低的时候，电力系统内部的漏抗损耗将要占据主要部分，并且其数值也会伴随电压的降低而升高。
三、电力系统的无功功率平衡
一般情况下，电力系统在输送电能的过程之中，在产生无功功率的同时，也会消耗掉电力系统之中的一部分无功功率。针对这样的情况，只有在电力系统之中的所有线路之中所能够产生的无功功率和电力系统所消耗的无功功率之间达到一定的平衡才能够保证整个电力系统的电力供应正常运行，也就才能够保证整个电力系统的电力供应的供应质量。
为了有效的保证电力系统之中的无功功率之间的有效平衡，就需要将电力系统之中的无功功率的发射电源发射出等于或者超过整个电力系统的电力负荷所消耗的无功功率的数值。与此同时，为了有效的保证整个电力系统运行的可靠性和稳定性，就需要电力系统采取相应的措施，适应电力系统线路之中不断增长的电力负荷数值，在这样的背景之下，整个电力系统必须相应的配置足够的电力设备，满足电力负荷功率的需要。与此同时，在电力系统之中，还要求电力系统之中的发电接设备要在接近额定功率的数值之下进行工作，在这样的前提下，就可按照额定功率的数值来进行运算整个系统所发出的无功功率的数值。
如果经过计算得出的无功功率的数值恰好接近于系统无功功率的平衡数值，这就需要在电力系统之中的发电机设备之上，设置一定的备用无功功率，以便与满足可能出现的情况，对于电力系统之中其它的无用功率补偿装置则需要按照电力系统线路所需要的额定容量来进行计算。
当整个电力系统处于无功功率充足的状态的时候，电力系统就可以保持一个较好的运行状态，但是，如果电力系统内部的无功功率难以达到平衡的要求的时候，就要求在电力系统内部采取一定的无功功率补偿手段：具体的来说，可以在电力系统之中设置一些静止补偿器（该设备是由电容器设备和可调电抗器组成的），这一设备可以根据电力系统内部电路的电压数值的大小形成对可调电抗器吸收的感性无功功率的数值的调节，最终达到有效控制设备发出的感性无功功率数值的作用。与此同时，还可以使用将低压电容器和电动机相连的手段，通过控制电动机的手段进行无功补偿操作，当电力系统之中的用电设备工作的时候，就可以投入一定的无功补偿，当电力系统之中的用电设备停止工作的时候，相应的无功补偿也就会退出工作，从而达到有效控制电力系统无功功率的平衡的效果。
四、结论
综上所述，电压的稳定性是衡量电力系统供电质量的重要因素之一，为了保证电力系统的正常运行，需要随时进行对无功功率的平衡调整和对电压的调整，保证电力系统的正常运行。以上是本人的粗浅之见，由于本人的知识水平及文字组织能力有限，文中如有不到之处还望不吝赐教。
[参考文献]
[1] 聂国星；基于电力系统无功功率与电压的调整探讨[J]；中国科技信息；2014（2）：20-23.
[2] 杨宝栋，刘静辉；试论电力系统的无功功率和电压控制[J]；中国科技财富；2013（11）：67-68.
[3] 汪颖翔；冯炜；王欣；浅议电力系统的无功功率和电压控制[J]；大观周刊；2013（8）：32-33.
[4] 纪彦国；无功功率平衡及优化补偿[J]；中国科技博览；2013（9）：50-51.
[5] 张琳；孙庆海；电力系统无功功率的平衡与电压调整；科技风；2013-01-15.
[6] 陈音；电力系统无功功率平衡对电压调整的综合影响；科技创业家；2013-12-16.
[关键字] 电力系统；无功功率； 平衡； 电压调整；
一、无功功率负荷和无功功率损耗
1、无功功率负荷
在电力系统网络之中，由电源供给负载的电功率有两种：一种是有功功率，另一种是无功功率 。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。比如：5.5kW的电动机就是把5.5kW的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如50W的日光灯，除需50W有功功率（镇流器也需消耗一部分有功功率）来发光外，还需100var左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它对外不做功，才被称之为"无功"。
无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。
在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。
2、无功功率损耗
（1）变压器的无功功率损耗
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）电力线路的无功功率损耗
电力系统线路之中的大量的电感性设备，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。
二、系统综合负荷的电压静态特性
1、白炽灯负荷
所谓负荷特性，指的是电力负荷从电力系统的电源吸取的有功功率和无功功率随负荷端点的电压及系统频率变化而改变的规律。在进行对白炽灯负荷的计算过程之中，要求计算在额定功率下白炽灯的运行的无功功率的数值以及实际的白炽灯的无功功率的数值之差，并根据这个差值的数额进行对白炽灯负荷的计算，与此同时，还要考虑到白炽灯的电阻和温度的变化之间的关系。如果实际的无功功率可以满足需要的數额，就需要作出一定的无功功率补偿，以便于满足白炽灯的运行需要。
2、电热负荷
对于电热元件的表面负荷，同样要求在额定功率下进行计算无功功率，与此同时，电热元件的电阻并不会随着温度的上升而变化。
3、电抗器负荷
电抗器又叫电感器，其电阻数值并不会随着温度的上升而改变，因此其电压负荷的改变具有稳定性。
4、异步电动机负荷
对于异步电动机，其励磁功率Qm与电力系统的电压的平方成正比，当电力系统的电压数值比较高的时候，曲线就会呈现饱和状态。在磁饱和曲线的影响之下，Xm的数值就会有所下降，因此，励磁功率Qm的数值就会随电压变化曲线略高于二次曲线。
当电力系统内部的电压降低的时候，如果电力系统内部的负载不变，电力系统内部的定子电流就会持续增大，这就会导致电力系统内部的漏抗中损耗也持续增大。针对这样的情况，在电力系统的额定电压数值附近，电动机的无功功率会伴随着电压的升高和降低而增长或者下降。当电力系统内部的电压数值明显的要比额定电压低的时候，电力系统内部的漏抗损耗将要占据主要部分，并且其数值也会伴随电压的降低而升高。
三、电力系统的无功功率平衡
一般情况下，电力系统在输送电能的过程之中，在产生无功功率的同时，也会消耗掉电力系统之中的一部分无功功率。针对这样的情况，只有在电力系统之中的所有线路之中所能够产生的无功功率和电力系统所消耗的无功功率之间达到一定的平衡才能够保证整个电力系统的电力供应正常运行，也就才能够保证整个电力系统的电力供应的供应质量。
为了有效的保证电力系统之中的无功功率之间的有效平衡，就需要将电力系统之中的无功功率的发射电源发射出等于或者超过整个电力系统的电力负荷所消耗的无功功率的数值。与此同时，为了有效的保证整个电力系统运行的可靠性和稳定性，就需要电力系统采取相应的措施，适应电力系统线路之中不断增长的电力负荷数值，在这样的背景之下，整个电力系统必须相应的配置足够的电力设备，满足电力负荷功率的需要。与此同时，在电力系统之中，还要求电力系统之中的发电接设备要在接近额定功率的数值之下进行工作，在这样的前提下，就可按照额定功率的数值来进行运算整个系统所发出的无功功率的数值。
如果经过计算得出的无功功率的数值恰好接近于系统无功功率的平衡数值，这就需要在电力系统之中的发电机设备之上，设置一定的备用无功功率，以便与满足可能出现的情况，对于电力系统之中其它的无用功率补偿装置则需要按照电力系统线路所需要的额定容量来进行计算。
当整个电力系统处于无功功率充足的状态的时候，电力系统就可以保持一个较好的运行状态，但是，如果电力系统内部的无功功率难以达到平衡的要求的时候，就要求在电力系统内部采取一定的无功功率补偿手段：具体的来说，可以在电力系统之中设置一些静止补偿器（该设备是由电容器设备和可调电抗器组成的），这一设备可以根据电力系统内部电路的电压数值的大小形成对可调电抗器吸收的感性无功功率的数值的调节，最终达到有效控制设备发出的感性无功功率数值的作用。与此同时，还可以使用将低压电容器和电动机相连的手段，通过控制电动机的手段进行无功补偿操作，当电力系统之中的用电设备工作的时候，就可以投入一定的无功补偿，当电力系统之中的用电设备停止工作的时候，相应的无功补偿也就会退出工作，从而达到有效控制电力系统无功功率的平衡的效果。
四、结论
综上所述，电压的稳定性是衡量电力系统供电质量的重要因素之一，为了保证电力系统的正常运行，需要随时进行对无功功率的平衡调整和对电压的调整，保证电力系统的正常运行。以上是本人的粗浅之见，由于本人的知识水平及文字组织能力有限，文中如有不到之处还望不吝赐教。
[参考文献]
[1] 聂国星；基于电力系统无功功率与电压的调整探讨[J]；中国科技信息；2014（2）：20-23.
[2] 杨宝栋，刘静辉；试论电力系统的无功功率和电压控制[J]；中国科技财富；2013（11）：67-68.
[3] 汪颖翔；冯炜；王欣；浅议电力系统的无功功率和电压控制[J]；大观周刊；2013（8）：32-33.
[4] 纪彦国；无功功率平衡及优化补偿[J]；中国科技博览；2013（9）：50-51.
[5] 张琳；孙庆海；电力系统无功功率的平衡与电压调整；科技风；2013-01-15.
[6] 陈音；电力系统无功功率平衡对电压调整的综合影响；科技创业家；2013-12-16.