諧波和無功功率有關(guān)系嗎 - 全文

無功功率也稱為無效功率、無功功率。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：比如吃包子吧，本來是吃3個(gè)才能吃飽，前兩個(gè)包子就相當(dāng)于無功功率，第三個(gè)包子是有功功率。常用的補(bǔ)償就是在回路中并聯(lián)電力電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償。

諧波：除了基本頻率（50Hz或者60Hz）外的任何頻率的周期性電壓、電流信號(hào)皆稱之為諧波。

在電力系統(tǒng)中常用的抑制諧波的方法是采用并聯(lián)的無源濾波器或者有源濾波器

諧波和無功功率有關(guān)系嗎？

1、在沒有諧波的情況下，無功功率有其固定的概念和定義。而在含有諧波的情況下，無功功率的定義和諧波有很大關(guān)系，諧波也會(huì)影響負(fù)載和電網(wǎng)的無功功率，影響功率因數(shù)。

2、產(chǎn)生諧波的裝置同時(shí)也大都是消耗基波無功功率的裝置，如各種電力電子裝置、電弧爐和變壓器等。

3、補(bǔ)償諧波的裝置通常也都是補(bǔ)償基波無功功率的裝置，如LC無源濾波器、有源電力濾波器中的許多類型都可補(bǔ)償無功功率，高功率因數(shù)整流器既限制了諧波，也提高了功率因數(shù)。

簡(jiǎn)單的說諧波會(huì)降低功率因數(shù)。

當(dāng)我們負(fù)載為線性負(fù)載，系統(tǒng)中沒有諧波時(shí)功率因數(shù)=cosφ。

如果系統(tǒng)中存在諧波

從功率因數(shù)的原始定義，我們可以推導(dǎo)出功率因數(shù)的一個(gè)完全表達(dá)式：

§＝βcosα

其中：§：系統(tǒng)的功率因數(shù)。

I1，基波電流，I，總電流。α，電流相角。

β＝I1/I，叫做基波因子。表示基波電流占總電流的比例。

cosα，叫做移相因子。也就是基波的功率因數(shù)。

從表達(dá)式中看出，總電流不變的情況下，諧波增加，必然導(dǎo)致基波電流減少，就使得基波因子降低，功率因數(shù)下降。同樣，電流移相多，移相因子降低，也使得功率因數(shù)降低。

諧波和功率因素有關(guān)系嗎

傳統(tǒng)的理解中，部分人分析電能質(zhì)量問題的時(shí)候，習(xí)慣把諧波和功率因數(shù)問題分開分析，很少注重到它們的關(guān)聯(lián)性。

1.在我們印象中的功率因數(shù)三角形的各功率關(guān)系

如上面的三角形分析，根據(jù)直角三角形定律：

這種情況只是考慮在沒有波形失真的線性負(fù)載的情況下的功率因數(shù)三角形。功率因數(shù)只受基波有功和基波無功的大小影響。但是現(xiàn)實(shí)生活中的負(fù)載多種多樣，如變頻器、點(diǎn)焊機(jī)、電弧爐、吊機(jī)等等，這些都是非線性負(fù)載。

在非線性負(fù)載存在的情況下，產(chǎn)生了一種波形叫諧波，諧波流過線圈和傳輸電纜會(huì)產(chǎn)生銅耗，這部分損耗，就如無功電流在傳輸電纜上產(chǎn)生的損耗類似，可以理解為無功損耗。其實(shí)也就是諧波衍生了失真無功，并不同于基波無功，使得各功率間關(guān)系重新搭建》》》》

2、存在非線性負(fù)載的情況下的功率間關(guān)系

看了上面這張圖片之后，可能有部分人知道真相了。諧波的失真功率的存在，一樣使得功率因數(shù)降低。當(dāng)D足夠大的時(shí)候，我們就不能忽視它的存在，功率因數(shù)三角形也已經(jīng)不再是三角形。如上圖可得：

（備注：PF：功率因數(shù)；S：視在功率；P：有功功率；Q基波無功功率；D為失真無功功率。）

綜上所述，諧波的存在，衍生了諧波失真無功，并不同于基波無功的一種。在諧波含量過高的情況下，也要對(duì)諧波失真無功治理，才能達(dá)到國(guó)家功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。說到國(guó)家功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，那么國(guó)家功率標(biāo)準(zhǔn)是什么呢？》》》

3.全國(guó)供用電規(guī)則規(guī)定：

160千伏安以上的高壓供電工業(yè)用戶（包括社隊(duì)工業(yè)用戶）、裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的高壓供電電力用戶和3200千伏安及以上的高壓供電電力排灌站。功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為0.90。

100千伏安及以上的其他工業(yè)用戶（包括社隊(duì)工業(yè)用戶）、100千伏安及以上的非工業(yè)用戶和100千伏安及以上的電力排灌站。功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為0.85。大工業(yè)用戶未劃由電業(yè)直接管理的躉售用戶，功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)也為0.85。

100千伏安及以上的農(nóng)業(yè)用戶和躉售用戶，功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為0.80。