ベストアンサー
A）基本
無効電力を説明するには、最初にいくつかの基本を学ぶ必要があります。
線形グリッドについて話す場合、基本的に2つのタイプの負荷があります。
- 抵抗負荷：負荷電気エネルギーを消費するだけです。
- 無効負荷：電気エネルギーを一時的に保存し、動的な方法でフィードバックする準備ができている負荷。無効負荷には次の2つのタイプがあります。
- 誘導性
- 容量性
- 定電圧または定電流が印加されると、両方の種類（無効負荷と抵抗負荷）に電流が流れます。ただし、無効負荷はしばらくの間しか実行しません（この時点では詳細に立ち入ることは避けます）。
- しかし、現実の世界では、すべての負荷は抵抗負荷と無効負荷が混在しています。
これに加えて、ほとんどのグリッドは主に線形ですが、わずかに非線形です。非線形性は、歪みパワーと呼ばれる3番目の成分をパワーに追加します。これについては触れませんが、これは電力の3番目のコンポーネントです。
ACライン電力
世界のほとんどの地域で使用されているように、電力網の抵抗性負荷と無効負荷を引き続き使用します。
非線形から発生する、電力の3番目の「種類」である歪み電力については説明しません。線形コンポーネント。ただし、総電力（VAでは皮相電力Sと呼ばれます）は、有効電力P（ワット）、無効電力Q（VAR）、歪み電力D（VAR）の3つの要素で構成されていることに注意してください。皮相電力は、有効電力、無効電力、および歪み電力の2乗の合計の平方根になります。S= Sqrt（P ^ 2 + Q ^ 2 + D ^ 2）。
私はしません。技術的になりたいので、ACグリッドでのみ無効電力について話していると答えるのを制限します。
（主に）抵抗負荷の例< ACグリッドの/ span>：
- ヒーター
- 負荷のあるモーター（モーターには無効および抵抗の動作がありますが、負荷がかかると抵抗の動作が支配的です）
- 電球
- 負荷がかかっているほとんどの家庭用電化製品（主に）
- その他
部分的または主に
ACグリッドの無効負荷：
- 低負荷のモーター（主に無効負荷のように動作します）
- 調光中の調光器
- 一部のランプ
- グリッドの補償コンデンサ
- グリッドの補償コンバータ
- の線容量と線インダクタンス電力線
- その他
正および負のリアクタンス
無効電力はリアクタンスによって発生します。
リアクタンスには次の2つのタイプがあります。
- 容量性（負）
- 誘導性（正）
- 容量性誘導性リアクタンスは相互に補償できます。
B） ACグリッドの電力
抵抗性負荷は、グリッドで消費される有効電力に寄与します。リアクタンスは無効電力に寄与し、電力部分は50グリッド周波数の2倍の容量性リアクタンスと誘導性リアクタンスの間で前後に振動します。
リアクタンスは有効電力を消費しませんが、ワイヤに沿って（二次）電力損失を引き起こします。それらに供給する追加の電流。このグリッドのため、オペレーターは、電力線に沿って反対のリアクタンスを追加する無効負荷の補償を慎重に提供します。それらは、グリッドの誘導性を補償するために、ラインに沿って容量性の「負荷」を追加します。また、一部の特殊なケースでは、ラインが本質的に容量性である場合、誘導性補償を提供します。言い換えると、電力網での「無効電力の使用」は、反対の符号の無効電力を補償することです。
ただし補償次の2つの効果により、無効負荷の効果の一部でのみ可能です。
- 振動する電力の流れ：ラインの最後に送電される電力はゼロになります。したがって、電源は電力をラインに「ポンプ」しますが、電力は最後に到達しません。
- アンテナのように大気に電力を送信します（数千キロメートルの長さのラインが必要です）
数千キロメートルの非常に長い送電線では、反応度に対処する唯一の方法は、電力伝送にほとんど影響を与えない高圧DC送電線に切り替えることです。
PS：一部無効電力はグリッドの電圧を下げる効果があると言います。逆のことが起こる可能性があるため、これは常に正しいとは限りません。
回答
無効電力は比較的抽象的であり、回路内の電界と磁界を交換するために使用され、使用されます。電気機器の磁場の電力を確立し、維持するため。それは外部では機能しませんが、代わりにそれを他の形のエネルギーに変換します。電磁コイルを備えた電気機器の場合、磁場を確立するために無効電力を消費する必要があります。外では動かないので「リアクティブ」と呼ばれます。無効電力の符号はQで表され、単位はVarまたはkVarです。
無効電力は決して無駄な電力ではなく、非常に便利です。モーターは、ローターを回転させるために回転磁界を確立して維持する必要があり、それによって機械的な動きを駆動します。モーターの回転子磁界は、電源から無効電力を取得することによって確立されます。変圧器はまた、変圧器の一次コイルに磁界を生成し、二次コイルに電圧を誘導するために無効電力を必要とします。したがって、無効電力がないと、モーターは回転せず、変圧器は変形せず、AC接触器は引っ張られません。
通常の状況では、受電装置はから有効電力を取得する必要があるだけではありません。電源だけでなく、電源から無効電力を取得する必要があります。電力網の無効電力が不足している場合、電力設備には通常の電磁場を確立するのに十分な無効電力がありません。すると、定格条件で電源装置が動作できなくなり、電源装置の端子電圧が低下します。これにより、電気機器の通常の動作に影響を与えます。無効電力は、主に次の点で電力の供給と使用に一定の悪影響を及ぼします。
1。発電機の有効電力の出力を減らします。
2。送電および変換装置の電源容量を減らします。
3。これにより、線間電圧損失が増加し、電力損失の増加。
4.これにより、電力係数の動作と電圧降下が低くなり、電気機器の容量が不十分になります。
発電機と高電圧送電線は負荷のニーズを満たすことができないため、ユーザーを確保するために無効電力を補うために、いくつかの無効電力補償デバイスを電力グリッドに設定する必要があります「無効電力の必要性。電気機器は定格電圧で動作できます。これが、グリッドが無効電力補償デバイスを設置する必要がある理由です。
ディーゼル発電機セットの有効電力と無効電力