发电机是电力系统唯一的有功电源，也是电力系统最重要的无功电源发电机实发无功主要由电网运行条件决定根据发电机出力P-Q（即有功功率与无功功率）曲线，发电机在额定功率因素范围内运行是比较合理的发电有功负荷对发电经济性有着直接的影响，发电无功负荷消耗的能源相对较小，常被忽略。以荆门热电厂4台发电机组2002年运行情况为例，从不同侧面定量分析发电机无功负荷对发电经济性的影响程度。
1降低发电机无功负荷对励磁功率的影响要改变发电机输出无功负荷，必须改变励磁机励磁功率为分析无功负荷改变时发电机励磁功率变化情况，分别进行了3号机（Pn=100MW）和4号机（Pn=200MW）发电机组无功负荷调整试验试验时维持发电机有功负荷基本不变，改变发电机无功负荷，逐次记录发电机励磁电压、励磁电流等数据，并计算相应励磁功率，见表卜2龙继胜（1967-），男，湖北荆门人，湖北荆门热电厂电气工程师。
表1 4号机（200MW）励磁与无功负荷关系试验数据发电机无功发电机有功发电机电压励磁电压励磁电流励磁功率表2 3号机（100MW励磁与无功负荷关系试验数据发电机无功发电机有功发电机电压励磁电压励磁电流励磁功率荷基本维持不变，无功负荷为70Mvar时，消耗的励磁功率为411.80kW；无功负荷为50Mvar时，消耗的励磁功率为369.74kW；无功负荷为30Mvar时，消耗的励磁功率为330.20kW因此在4号发电机组带180MW有功情况下，将其无功由70Mvar减少到50Mvar时，可降低励磁功率消耗42.06kW；将其无功由70Mvar减少到30Mvar时，可降低励磁功率消耗81.60kW由表2可知，3号发电机带82MW有功情况下，将其无功由5Mvar减少到4Mvar时，可降低励磁功率40. 32kW；将其无功由40Mvai减少到20Mvar时，可降低励磁功率51. 68kW―般情况下，我厂100MW机组3号机组）运行中至少均带40Mvar无功，200MW机组（4-5号机组）至少均带70Mvar无功从2002年发电机运行情况来看，100MW200MW机组平均有功负荷分别在80MW165MW左右，若运行中分别将其无功降低至20Mvar30Mvar，可分别降低励磁功率消耗51.68kW、111.6kW若运行中汽轮机出力不变，这部分降低的励磁能量消耗将用于驱动发电机发电这部分多发电量详见表3表3汽轮机出力维持不变时降低发电机无功负荷2002年可多发电量机组运行小时数/h降低无功减少的励磁功率/kW可多发电量/kWOi 2号3号4号5号合计可见，在运行中汽轮机出力不变（燃料耗量不变）情况下，将2~3号机无功由40Mvar降低到20Mvar，将4~5号机无功由70Mvar降低到30Mvar，则2002年全年可多发电量1556734. 2降低发电机无功负荷对发变组负载损耗的影响因发电机定子线圈电阻很小，其负载损耗可忽略不计，以下只考虑主变负载损耗情况以2号机为例，说明其计算方法3号发电机运行时，2~3号主变能量传递方向基本上是由低压侧流向中压侧110kV系统，高压侧无负荷在这种能量传递方式下，2号主变额定运行时的负载损耗为512kW，则在发电机带年平均有功负荷78.68MW无功负荷40Mvar状态下，流经主变的负荷为70MW 35Mvar，其负载损耗为：ap变压器额定运行时的损耗功率；Sn变压器额定视在功率68MW无功负荷20Mvar状态下，流经主变的负荷为70MW15Mvar，其负载损耗为：行情况下，无功由40Mvar降低到20Mvar，2号主变可降低负载损耗近似为：22=35.56kW2002年度发电机带平均有功负荷，2~ 3号机将无功由40Mvar降低到20Mvar，4~5号机将无功由70Mvar降低到30Mvar，发变组负载损耗情况详见表4表4降低发电机无功负荷时发变组负载损耗情况发变组号2号3号4号5号额定运行时主变负载损耗/kWZ发电机带年平均有功负载不降低无功时主变负载损耗/kW/发电机带年平均有功负载降低无功时主变负载损耗/kW降低无功后主变负载损耗减少值/kW发电机运行小时/h年节约电量该项合计全年可节约电量1 162403.69kWh由以上分析计算可知，若发电机按2002年平均有功功率发电，维持汽轮机出力不变，将2~3号机无功由40Mvar降低到20Mvar，将4~ 5号机无功由70Mvar降低到30Mvar，则可多供上网电量2719138.55kWh 3降低发电机无功负荷对发供电煤耗的影响3号机无功由40Mvar降低到20Mvar，将4~5号机无功由70Mvar降低到30Mvar，对发、供电煤耗的影响见表5计算表明，若发电机按2002年平均有功功率发电，维持汽轮机出力不变，将2~3号机无功由40Mvai胯低到20Mvar，将扣5号机无功由70Mvar降低到30Mvar，则可分别降低I期（2~ 3号机组）、11期（4~ 5号机组）及全厂发电煤耗Q25g0.17g0.20g，供电煤耗Q51g0. 0.40g表5降低发电机无功对发。供电煤耗的影响3号机组5号机组全厂消耗标煤量/106g实发电量/（MWh）际供电电量/（MW/h）标发电煤耗/g（kWh）-1降供电电量/（MW/h）无发电煤耗/g（kW，h）-1功供电煤耗/g（kW，h）-1后降低发电煤耗指/g（kWh）-'1标降低供电煤耗/g（kWh）-' 4降低发电机无功负荷对厂用电率的影响在发电量不变的情况下，降低发电机无功负荷时，汽轮机减少了因发无功而多消耗的励磁能量所对应的出力，从而减少了一部分厂用电量；同样发电机、变压器用于散热冷却的电量消耗也可减少。
降低发电机无功负荷对厂用电率的影响，见表表6降低发电机无功负荷对厂用电率的影响标23号机组一5号机组全厂汽轮机减少出力从而减少的厂用降电量/（MWh）低发电机水冷泵少无耗电量/（MWh）后主变冷却器少指耗电量/（MWh）标厂用电量/（MWh）厂用电率降低厂用电率由表6可见，若发电机按2002年平均有功功率发电，将23号机无功由40Mvar降低到20Mvar，将45号机无功由70Mvar降低到30Mvar，则可分别降低I、11期及全厂厂用电率0.030.01Q02个百分点。
另外，需要说明，降低发电机无功负荷运行时厂用电电压将略微有所降低，厂用辅机系统总损耗会有所力卩。但其值很小，可忽略不计5结论及建议通过以上分析、计算，可以得出以下结论：发电无功负荷影响发电煤耗率厂用电率等方面电机无功负荷影响发电经济性的主要因素有4个：一是发电机励磁能量的消耗；二是发变组负载损耗；三是用于发电机、变压器散热（冷却）的电量；四是因发电机发无功而消耗的励磁能量消耗的燃料和厂用电因此，发电无功负荷对经济性有一定影响。电网经营企业及用户均应做好无功补偿规划，做到无功功率分层分区就地平衡，尽量减少发电机无功负荷；发电机应在允许功率因素范围内合理安排无功（这是电网生产全局必不可少的），尽量减少发电无功负荷对发电经济性的影响荆门热电厂发电机及主变压器有关技术数据见表7和表8表7荆门热电厂发电机有关技术数据3号机）型号制造厂家北京重型电机厂哈尔滨电机厂额定有功功率/MW/额定功率因数额定定子电流/A额定定子电压/kV额定励磁电压/V额定励磁电流/A冷却方式水水空水氢氢水冷泵功率/kW表8荆门热电厂主变压器有关技术数据期别I期主变2号主变3号主变4号主变5号主变型号制造厂家沈阳变压器厂保定变压器厂电压冷却方式强油循环导向风冷冷却器容量短路损耗/kW/空载损耗/kW/何仰赞。电力系统分析。华中理工大学出版社，