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  • 無功功率,有功功率,視在功率的關(guān)系與計算方式
    • 發(fā)布時間:2021-06-02 18:57:13
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    無功功率,有功功率,視在功率的關(guān)系與計算方式
    有功功率P、無功功率Q、視在功率S就是直角三角形的三條邊:S為斜邊,P、Q為兩直角邊,P、Q就是把S正交分解出來的兩個分量;P^2+Q^2=S^2(勾股定理)。功率因數(shù)就是P/S,也就是cosθ,θ就是相角,即電壓與電流之間的夾角。
    無功功率,有功功率,視在功率
    無功功率,許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,如配電變壓器、電動機(jī)等,它們都是依靠建立交變磁場才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率,因此,所謂的"無功"并不是"無用"的電功率,只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能而已;因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外,還需要無功電源,兩者缺一不可。
    在電網(wǎng)中,由電源供給負(fù)載的電功率有兩種:一種是有功功率,另一種是無功功率(reactive power) 。有功功率是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率,也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機(jī)械能、光能、熱能)的電功率。比如:5.5kW的電動機(jī)就是把5.5kW的電力轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,帶動水泵抽水或脫粒機(jī)脫粒;各種照明設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換為光能,供人們生活和工作照明。無功功率比較抽象,它是用于電路內(nèi)電場與磁場,并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備,要建立磁場,就要消耗無功功率。比如40W的日光燈,除需40W有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來發(fā)光外,還需80var左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。由于它對外不做功,才被稱之為"無功"。
    無功功率決不是無用功率,它的用處很大。電動機(jī)需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場,使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,從而帶動機(jī)械運(yùn)動,電動機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率,才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場,在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此,沒有無功功率,電動機(jī)就不會轉(zhuǎn)動,變壓器也不能變壓,交流接觸器不會吸合。
    在正常情況下,用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率,同時還需要從電源取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求,用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場,那么這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作,用電設(shè)備的端電壓就要下降,從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。
    無功功率,有功功率,視在功率
    有功功率是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機(jī)械能、光能、熱能)的電功率,稱為有功功率。以字母P表示,單位主要有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW) 。交流電的瞬時功率不是一個恒定值,瞬時功率在一個周期內(nèi)的平均值叫做有功功率,因此,有功功率也稱平均功率。電力系統(tǒng)中,頻率、電壓是電網(wǎng)電能質(zhì)量的二大指標(biāo)。頻率變化原因:負(fù)荷變動導(dǎo)致有功功率的不平衡。變化過程:負(fù)荷變化→發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化→頻率變化→負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)→新頻率下達(dá)到平衡。消除偏移:原動機(jī)輸入功率大小隨負(fù)荷變動而改變。
    視在功率在電工技術(shù)中是指將單口網(wǎng)絡(luò)端鈕電壓和電流有效值的乘積。只有單口網(wǎng)絡(luò)完全由電阻混聯(lián)而成時,視在功率才等于平均功率,否則,視在功率總是大于平均功率,也就是說,視在功率不是單口網(wǎng)絡(luò)實際所消耗的功率。為以示區(qū)別,視在功率不用瓦特(W)為單位,而用伏安(VA)或千伏安(kVA)為單位。
    功率因數(shù)(Power Factor)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān), 如白熾燈泡、電阻爐等電阻負(fù)荷的功率因數(shù)為1,一般具有電感性負(fù)載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個系數(shù)。功率因數(shù)低,說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大, 從而降低了設(shè)備的利用率,增加了線路供電損失。在交流電路中,電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù),用符號cosΦ表示,在數(shù)值上,功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值,即cosΦ=P/S。
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