摘要：水压决定了水能从龙头里以多大的力量喷出来。同样，电压决定了电力能以多大的“推力”在线路中输送。

我们把电网想象成一个巨大的水管网络：

电压 (Voltage) = 水压 (WaterPressure)

水压决定了水能从龙头里以多大的力量喷出来。同样，电压决定了电力能以多大的“推力”在线路中输送。

有功功率 (Active Power) = 水流 (Water Flow)

真正从水龙头流出来、被你用来洗菜浇花的水。同样，有功功率是真正用来点亮电灯、驱动电机的能量。

无功功率 (Reactive Power) = 用来维持水压的“力”

这是最关键的一步。什么决定了水管里的水压呢？是水泵！水泵并不直接产生水流，但它通过不断做功，给水一个向上的“压力”，这个压力支撑着整个管网的水压。

那么，在电网里，谁是“水泵”呢？答案是：磁场！

发电机的原理：发电机之所以能发电，是因为内部的磁场（由转子上的励磁电流产生）和线圈做相对运动，“切割磁感线”，从而在线圈两端感应出电压。可以理解为：先有强大的磁场，才有了电压。没有磁场，电压就是零。

输电和用电的消耗：电力通过输电线路传输，以及驱动变压器、电动机等设备时，这些设备的线圈都需要先建立一个磁场才能工作。建立和维持这个磁场，需要消耗无功功率。

感性负载（如电机、变压器）是电网中主要的“无功功率消费者”。它们像需要不断从“磁场的水库”里抽水来维持自己运转。

现在我们把“磁场”和“水压”的比喻连接起来：

情景一：无功平衡（水泵功率 = 用水需求）

当发电机（和补偿设备）发出的无功功率，刚好等于线路和负载消耗的无功功率时，整个系统的“磁场水库”水位稳定。支撑电压的“力”刚刚好，所以电压稳定在额定值（如220V）。

情景二：无功不足（水泵功率

当负荷很重，消耗的无功很多（比如夏天傍晚，家家开空调），而发电机发出的无功又不够时，就好像很多人在同时抽水，但水泵功率跟不上。

结果就是，“磁场水库”的水位下降，支撑电压的“力”不够了。电压就会被拉低（比如降到200V）。电压过低会导致电机难以启动、电灯昏暗。

情景三：无功过剩（水泵功率 > 用水需求）

在深夜，负荷很轻，但输电线路本身会产生一些无功（称为“充电功率”），而发电机可能还在发出无功。

结果就是，“磁场水库”的水位过高，给系统的“推力”太大了。电压就会被抬高（比如升到250V）。电压过高会损坏电气设备绝缘，缩短其寿命。

正因为电压是由磁场支撑的，而无功功率又是建立和维持磁场的“粮草”，所以我们说：系统的电压水平取决于无功功率的供需平衡。

要升高电压？ 就必须向电网注入更多的无功功率（增加发电机励磁、投入电容器组）。

要降低电压？ 就必须从电网吸收掉多余的无功功率（减少发电机励磁、投入电抗器）。

来源：衣米爸爸