无功功率并不是无用功率
无功功率并不是无用功率!
    无功功率降低或升高时,有功功率不变.但无功功率降低时,电流要降低,线路损耗降低,反之,线路损耗要升高.
1.在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。
  有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)
  无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功,才被称之为无功。无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)
2.无功功率决不是无用功率,它的用处很大。
  电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。因此,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。为了形象地说明这个问题,现举一个例子:农村修水利需要开挖土方运土,运土时用竹筐装满土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是无功功率,竹筐并不是没用,没有竹筐泥土怎么运到堤上呢?
3.在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。
  如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。从高压输电线供给的无功功率,远远满足不了负荷的需要,所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率,以保证用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。
功率因素与视在功率与无用功功率区别
无论是LED、萤光灯还是白炽灯具,我们都要了解其中的一个重要参数——功率因素(PFC),下我们来了解下什么是功率因素。

1功率因素
功率因数表征着灯具输出有功功率的能力。功率是能量的传输率的度量,在直流电路中它是电压V和电流A和乘积。在交流系统里则要复杂些:即有部分交流电流在负载里回圈不传输电能,它称为电抗电流或谐波电流,它使视在功率(电压Volt乘电流Amps)大于实际功率。视在功率和实际功率的不等引出了功率因素,功率因素等于实际功率与视在功率的比值。所以交流系统里实际功率等于视在功率乘以功率因素。即:功率因素=实际功率/视在功率。只有电加热器和灯泡等线性负载的功率因素为1,许多设备的实际功率与视在功率的差值很小,可以忽略不计,而像容性设备如灯具的这种差值则很大、很重要。最近美国PC Magazine杂志的一项研究表明灯具的典型功率因素为0.65,即视在功率(VA)比实际功率(Watts)50%!

2视在功率
视在功率:即交流电压和交流电流的乘积。用公式表示为:S=UI。式中,S是额定输出功率,单位是VA(伏安);U是额定输出电压,单位是V,如220V 380V等;I是额定输出电流,单位是A。视在功率包括两部分:有功功率(P)和无功功率(Q)。有功功率是指直接做功的部分。比如使灯发亮、使电机转动、使电子电路工作等。因为这个功率做功后都变成了热量,可以直接被人们感觉到,所以有些人就产生一个错觉,即把有功功率当成了视在功率,孰不知有功功率只是视在功率的一部分,用式表示:PScosθ=UIcosθ=UI•F。式中,P是有功功率,单位是W(瓦);Fcosθ被称为功率因数,而θ是在非线性负载时电压电流不同相时的相位差。无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率,用式表示:QSsinθ=UIsinθ。式中, Q为无功功率,单位是var(乏)。
 
3.无功功率
对于灯具和其他一切靠直流电压工作的电子电路,离开无功功率是根本无法工作的。一般用户都认为灯具之类的设备只需要有功功率,而不需要无功功率。既然无功功率不做功,要它何用!于是他们当然就认为功率因数为1的灯具最好。因为它能给出最大输出功率。然而,实际情况并非如此。


假如有一灯具,当交流市电输入后进行整流,就得到脉动直流电压,若不将脉动电压进行任何加工,就直接提供给灯具,毫无疑问,电路根本无法正常工作。虽然这时灯具的功率因数接近于1,可这又有何用呢。为了让灯具电路能正常工作,必须向其提供平滑了的直流电压。这个平滑工作必须由接在灯具整流器后面的滤波电容器来完成。这个滤波器就像一个水库,电容器里面必须储存足够数量的电荷,在整流半波之间的空白时,使电路上的工作电压仍不间断,能保持正常电平。换句话说,即使在两个脉动半波之间无输入电能时,Uc的电压电平也无显着的变化,这个功能是靠电容器内的储能来实现的,储存在电容器内的这部分能量就是无功功率。所以说,灯具是靠无功功率的支援,才能保证电路正确运用有功功率实现正常使用的。因此可以说,灯具不但需要有功功率,也需要无功功率,两者缺一不可。
 无功功率是由电抗器(电感或电容)在交流电路中,由于其两端的电压与流过的电流有90度角的相位差,所以不能做功,也不消耗有功功率,但它参与了与电源的能量交换,这就产生了无功功率,降低了发电机和电网的供电效率。
  供电部门当然希望无功功率越小越好,但实无功功率不可能为0(功率因数cosφ=1)。实际
的负荷主要是电感性的负载,所以为了减小无功功率,对工厂来说往往用电容器的容抗来抵消一部分感抗,以提高功率因数。
  功率因数cosφ=有功功率P/视在功率S
  视在功率S的平方=有功功率P平方+无功功率Q的平方
无功功率越小越好。视在功率S(电压与电流之积)为斜边,单位是伏安;有功功率PScosφ,单位是瓦;无功功率QSsinφ,单位是乏;φ是电流与电压的相位差(夹角),cosφ叫功率因数,S的平方等于PQ的平方和,正好是一个直角三角形,称功率三角形。实际中,无功功率主要由电感性负载引起,比如电动机、变压器都是电感性,所以提高功率因数的方法就是并联电容器,以减小φ,提高cosφ,实际电路中,能使cosφ接近于1即无功功率最小为最好,可以充分提高供电线路设施的利用率,减少无功损失。cosφ为负表示滞后即感性负载;为正表示超前即容性负载。一般都是滞后,所以都采用电容屏来补偿,俗称补偿电容,目的就是提高功率因数。供电部门对功率因数有考核的,低于某值要、高于某值给奖励。还有专门为电网提供无功的设备。
功率因数为1表示纯电阻性负栽,理论上讲存在,实际电路中cosφ总是不会达到1的,经过补偿短时可达到,由于负载是变化的,所以功率因数表的指示总是变化的。就是在欠补偿
或过补偿之间摆动。
特别指出一点只有交流电路才有这个概念,直流电路中感抗为0,容抗无穷大。
在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如:5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能,带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能,供人们生活和工作照明。无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功,才被称之为"无功"
无功功率决不是无用功率,它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。电力设备中磁场的建立,交变电磁场的转换缺了无功,也将无法完成。因此,没有无功功率,电
动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。总之,没有无功,电力设备将运转不了。
举一个简单例子来说明无功的含义,一列火车,从某地将一批煤炭运往另一地点,火车头需牵引火车车厢和这批煤炭,消耗一定的功率,那么,牵引车厢所做的功我们可视为火车头做的无功,拖运煤炭所做的功即认为是火车头消耗的有功。所以无功也是电能中不可分割的必不可少的组成部分。电力系统中若缺乏无功,系统电压就会降低,电压达不到额定值,直接影响电力设备的出力,严重缺无功时会导致系统崩溃。在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。无功功率前加负号表示电网中的无功功率呈感性负载。
第一问要分别回答:
对单个的用电负荷来说,答案是不一定。现在还有部分电气设备的功率因数小于0.7,它们的无功功率就比有功功率大。
对电网来说,答案是无功功率一定比有功功率小。


第二问的回答是:无功功率前加负号是表示该无功功率是感性的,电动机、日光灯等用电负荷均为感性负荷,需要电网的容性无功或者加装电容装置来补偿。
Q:-1077.kvar表示1077千乏感性无功。

前面各位对无功功率的回答都很正确。这里需要说明一点,就是在交流电力系统中,无功确实是不可缺少的,但同时需要尽量减小。很明显的道理:电源输出一定的容量(视在功率),无功减少了,可带的有功就增大了。
有功功率、无功功率、功率因数等相关计算公式
视在功率S计算:
S= 有功功率/功率因数(cosφ.
S=(P平方+Q平方) = Sqrt(有功功率×有功功率+无功功率×无功功率)
其中:S为视在功率 单位是KVA; P为有功功率KW; Q为无功功率 单位是Kva.
无功功率Q计算:(单位:Kva)
Q=有功功率P×功率因数(tgφ
Q=(S平方-P平方)
无功功率是不消耗能量的,只是会增加输电线路的损耗,增大供电负荷
有功功率P计算: 有功功率和无功功率(单位:KW)
P=视在功率S×功率因数(cosφ
P=实际电压U×实际电流I×功率因数(cosφ
功率因数计算
tgφ=无功功率Q/有功功率P
cosφ=有功功率P/视在功率S
(例如当功率因数从0.8提高到0.9,电机出力则提高11.3%;从0.8提高到0.98,电机出力则提高19.9%;)
对于3相电动机:P√3UIcosφ
所以功率因素从0.8提高到0.9,出力提高0.1UI√3
输入功率=视在功率
输出功率=有功功率-无功功率
电动机效率η=输出功率/输入功率
电动机三相额定电流公式(15KW电机为例)
IP/1.732/U/cosφ/η
I15/1.732/0.38/0.9/0.928(A)
断路器容量应为额定电流的1.5倍:1.5×2842(A)
接触器容量应为额定电流的2倍:60A
热继电器的电流为额定电流的1.3倍:整定电流36A
电线选6平方铜芯电线。
电量计算:(单位;KW/h
电量=实际测量电压U(千伏)×实际测量电流I×1.732×功率因数(cosφ×小时
容量620KW,功率因数0.8,视在功率542KVA,无功功率应该是多少?有公式吗?
无功功率是怎样算出来的?

视在功率=(有功功率的平方+无功功率的平方)开根号 

有功功率=视在功率×功率因数 
在本计算中 P有功=S视在×cosφ542×0.8=433.6KW 
Q无功=√(542×542433.6×433.6)325.2KVAR 


或者根据cosφ求出sinφ 得出φ37 sinφ0.6 
QS× sinφ=542×0.6325.2KVAR
有功功率,无功功率,视在功率的含义是什么?有什么区别?
视在功率是指发电机发出的总功率,其中可以分为有功部分和无功部分。有功部分是通过导线发热损失掉或纯电阻负载消耗的功率,这部分功率由于做了功而被称为有功功率。而无功功率则是损失在非纯电阻负载上的功率。可认为是电压与电流相位差变化的损耗。无功功率不做功,但是要保证有功功率的传导必须先满足电网的无功功率。
视在功率----电流与电压直接相乘得到的功率。
有功功率----电流实际做功的功率。
无功功率----视在功率与有功功率的矢量差。
视在功率与有功功率相比较可以得到电路的功率因数,以显示和衡量电路的品质。
电度表记录的是有功,不记录无功
额定功率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念
电工知识 2010-04-20 08:58:04 阅读371 评论1   字号:大中小 订阅
三相异步电动机的有功功率和额定功率的区别和联系:
额定功率是电机运行在额定点输出的机械功率。 额定功率=sqrt3*额定电压*额定电流*功率因数*效率。这是特指额定点。 视在功率=sqrt3*电压*电流。 有功功率=sqrt3*电压*电流*功率因数,这个有功功率是电机输入的电功率,它不同于视在功率是交流电压电流的相交差造成的,或者说是电机中的储能元件电感造成的。 效率是电机中的定转子铜损,铁损和机械损耗造成的,完全不同的概念。无功功率没有功率损耗,只是有能量以磁场的形式储存在储能元件中,没有传递到机械功率输出,而效率的损耗全部转化成了热能,会使电机产生温升。

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