什么是無功功率?
在交流電路中,由電源供給負(fù)載的電功率有兩種;一種是有功功率,一種是無功功率。
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:5.5千瓦的電動機(jī)就是把5.5千瓦的電能轉(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。有功功率的符號用P表示,單位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
無功功率比較抽象,它是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換,并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功,而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。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40瓦的日光燈,除需40多瓦有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來發(fā)光外,還需80乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。由于它不對外做功,才被稱之為“無功”。無功功率的符號用Q表示,單位為乏(Var)或千乏(kVar)。
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。為了形象地說明這個問題,現(xiàn)舉一個例子:農(nóng)村修水利需要開挖土方運(yùn)土,運(yùn)土?xí)r用竹筐裝滿土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是無功功率,竹筐并不是沒用,沒有竹筐泥土怎么運(yùn)到堤上呢?
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。
無功功率對供、用電產(chǎn)生一定的不良影響,主要表現(xiàn)在:
(1)降低發(fā)電機(jī)有功功率的輸出。
(2)降低輸、變電設(shè)備的供電能力。
(3)造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。
(4)造成低功率因數(shù)運(yùn)行和電壓下降,使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。
從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線供給的無功功率,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要,所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補(bǔ)償裝置來補(bǔ)充無功功率,以保證用戶對無功功率的需要,這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。這就是電網(wǎng)需要裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置的道理。
有功功率:
在交流電路中,電源在一個周期內(nèi)發(fā)出瞬時功率的平均值(或負(fù)載電阻所消耗的功率),稱為"有功功率"。
在交流電路中,從相位上看,電感上的電流超前于電壓,電容上的電壓超前于電流,于是有功功率
無功功率:
在具有電感或電容的電路中,在每半個周期內(nèi),把電源能量變成磁場(或電場)能量貯存起來,然后,再釋放,又把貯存的磁場(或電場)能量再返回給電源,只是進(jìn)行這種能量的交換,并沒有真正消耗能量,我們把這個交換的功率值,稱為"無功功率"。
它主要反應(yīng)在電感電路和電容電路中,造成電流和電壓的變化周期不同步,有相位角差,才有無功功率,在電熱電路中沒有無功功率。
無功功率只是儲能元件與電源之間能量的轉(zhuǎn)換。那在宏觀的時間尺度來看,無功功率的進(jìn)和出應(yīng)該是相等的。這樣真正做功的還是有功功率
由于交流電的電壓和電流存在著一定要相位差,所以不能簡單的使用電壓乘以電流來計算感性或容性負(fù)載的功率。對于感性負(fù)載來說,由于電感有阻礙電流變化的特性,所以電流的相位總是滯后于電壓相位的;電容則有儲能的特性,故電壓相位滯后于電流相位。在這種情況下,假設(shè)存在最極端的例子,即兩者有二分之派(也就是90度)相位差時,在0度,90度,180度和360度上得到的兩者乘積是0,就是說,沒有功率,所以說,無法使用電壓乘以電流計算功率。只能使用兩者實(shí)時的電壓電流乘積做平均值得到其有效的功率,實(shí)際上相當(dāng)于是積分,這樣得出來的就應(yīng)該是有功功率。那么,電壓或電流高出來的部分,會形成一個虛的空間,這部分就是無功功率,兩者相加,才是測量中電流和電壓平均值的乘積。就是說,用電壓表和電流表量出來的數(shù)值相乘,得到的是視在功率。只有積分出來的才是有功功率。
無功功率沒有在正確的理想的時間耗電,實(shí)際上是對電網(wǎng)質(zhì)量的破壞和干擾,如果無法對這部分能量有效的加以補(bǔ)償和回收利用,則會造成浪費(fèi)。所以功率因數(shù)是很重要的。
無功功率降低或升高時,有功功率不變.但無功功率降低時,電流要降低,線路損耗降低,反之,線路損耗要升高.
無功功率本身不耗電。但無功電流流動要帶來線路損耗.所以要減少他的流動。而且?guī)碡?fù)載上電壓的波動。
在交流電路中,從相位上看,電感上的電流超前于電壓,電容上的電壓超前于電流,于是有功功率,無功功率和視在功率就形成直角三角形關(guān)系,其中,有功功率,無功功率是兩個直角邊,視在功率為斜邊.
計算方式:
(單相)Q(無功功率)=U*I*SINΦ
(三相)Q=根號3*U*I*SINΦ
tgØ=P/Q中的tgØ是指的什么:
它是個功率因素角Φ的正切值,利用有功功率和無功功率的比值算出它,再求出功率因素角Φ,則可計算出Q。
無功功率就是沒有功的功率。電能沒有直接做有用的功.例如:電動機(jī),變壓器等電器設(shè)備工作時自身產(chǎn)生電磁場所消耗的電能.因?yàn)闊o功功率多是由感性元件或設(shè)備產(chǎn)生的,加入電容元件可以補(bǔ)償它的損失.
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。有功功率過低導(dǎo)致線損增加、容量下降、設(shè)備使用率下降,從而導(dǎo)致電能浪費(fèi)加大。
無功功率:電網(wǎng)中的感性負(fù)載(如電機(jī),扼流圈,變壓器,感應(yīng)式加熱器及電焊機(jī)等)都會產(chǎn)生不同程度的電滯,即所謂的電感。感性負(fù)載具有這樣一種特性-----即使所加電壓改變方向,感性負(fù)載的這種滯后仍能將電流的方向(如正向)保持一段時間。一旦存在了這種電流與電壓之間的相位差,就會產(chǎn)生負(fù)功率,并被反饋到電網(wǎng)中。電流電壓再次相位相同時,又需要相同大小的電能在感性負(fù)載中建立磁場,這種磁場反向電能就被稱作無功功率。
無功功率比較抽象,它是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換,并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。它不對外做功,而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。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。
無功功率過高1)無功功率會導(dǎo)致電流增大和視在功率增加,導(dǎo)致系統(tǒng)容量下降;2)無功功率增加,會使總電流增加,從而使設(shè)備和線路的損耗增加;3)使線路的壓降增大,沖擊性無功負(fù)載還會使電壓劇烈波動。
變頻之后的三相有功功率的計算公式?
有功的計算不涉及頻率,所以公式依然是P=根號3*U*I*功率因數(shù),電壓為相間有效值,電流為線電流有效值。
無功的電抗隨頻率的變化而變化。
三相三線的功率和三相四線的功率計算有什么不同?
⑴有功功率
三相交流電路的功率與單相電路一樣,分為有功功率、無功功率和視在功率。不論負(fù)載怎樣連接,三相有功功率等于各相有功功率之和,即:
當(dāng)三相負(fù)載三角形連接時:
當(dāng)對稱負(fù)載為星形連接時因UL=Up,IL=Ip
所以P== ULILcosφ
當(dāng)對稱負(fù)載為三角形連接時因
UL=Up,IL=Ip
所以P== ULILcosφ
對于三相對稱負(fù)載,無論負(fù)載是星形接法還是三角形接法,三相有功功率的計算公式相同,因此,三相總功率的計算公式如下。
P=ULILcosφ
⑵三相無功功率:
Q=ULILsinφ
(3)三相視在功率
S=ULIL
三相四線制星形不平衡負(fù)載供電,它題目會告訴線電壓,一般是Ul=380V,這樣的話,相電壓就是380除以根號3,是220V.
相電流計算時是這樣的分別看成3個單相電路考慮,根據(jù)歐姆定律求得電流=220/R.中線電流要根據(jù)矢量計算,IN=IA+IB+IC.
反向有功:因?yàn)槟闶菃蜗嘭?fù)荷,根椐電工原理有一相要反轉(zhuǎn)是正常的.
正向無功:是說明無功補(bǔ)償不夠,功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)。
反向無功:電容器過補(bǔ),造成向電網(wǎng)倒送無功,引起電網(wǎng)振蕩。
一般來說,從系統(tǒng)(電網(wǎng))向用戶(用電設(shè)備)傳送的有功功率被稱為是“正向有功”;而從用戶側(cè)向系統(tǒng)(電網(wǎng))傳送的有功功率被稱為是“反向有功”,這種情況大多是內(nèi)部有發(fā)電機(jī)等情況;
同理,從系統(tǒng)(電網(wǎng))向用戶(用電設(shè)備)傳送的無功率被稱為是“正向無功”;而從用戶側(cè)向系統(tǒng)(電網(wǎng))傳送的無功功率被稱為是“反向無功”,這種情況大多是內(nèi)部有電力電容器投多了等情況引起。
現(xiàn)代的全電子式電能表可以方便地在表上讀出這些數(shù)值,有功功率的指向可以通過表上的箭頭來分辯正向和反向,一般顯示從左到右的箭頭,就是正向的,顯示從右互左的箭頭就是反向的;
對傳統(tǒng)的機(jī)械式電能表,可通過觀察表盤的轉(zhuǎn)動方向來判斷正反相,當(dāng)電能表接線沒有錯誤的情況下,表盤正轉(zhuǎn)時是正相,表盤反轉(zhuǎn)時是反相。
無功電能表有正向與反向之分:
能發(fā)出無功的設(shè)備除發(fā)電機(jī)外,還有電容器、同步電機(jī)、調(diào)相機(jī)等。因此每個用電單位,既能從網(wǎng)上取無功,也能自己發(fā)無功向網(wǎng)上送;受電用戶無功電能表記錄的正向無功是該用戶消耗的無功電量,即是從網(wǎng)上買的無功電量,記錄的反向無功是該用戶電容器等投多了,向網(wǎng)上反送的無功電量。
從電能表來說,早期的無功電能表是機(jī)械表,當(dāng)從網(wǎng)上取無功時,無功電能表“表園盤”正轉(zhuǎn),表讀字窗口“示數(shù)”增加;當(dāng)向網(wǎng)上送無功時,無功電能表“表園盤”反轉(zhuǎn),表讀字窗口“示數(shù)”減少;這在計費(fèi)中,相當(dāng)于從電費(fèi)上,獎勵了幫助電力系統(tǒng)解決無功短缺的用戶;但后來,用戶的功率因數(shù)大多達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn),電力系統(tǒng)不再需要用戶幫助解決無功,就將無功電能表改為“止逆”式,當(dāng)用戶從網(wǎng)上取無功時,無功電能表“表園盤”正轉(zhuǎn),表讀字窗口“示數(shù)”增加;當(dāng)向網(wǎng)上送無功時,無功電能表“表園盤”反轉(zhuǎn),表讀字窗口“示數(shù)”也增加;這就從經(jīng)濟(jì)上,鼓勵了用戶無功功率“就地平衡”政策。
三相電度表只測有功功率嗎?
kWh有功/kvarh無功
有功功率表----用指針指示當(dāng)前設(shè)備消耗的有功功率的瞬時值。測P
有功電度表----用度盤指示當(dāng)前設(shè)備消耗的有功功率的累計值。測W(W=PT)
有功功率表測得的是有功功率,它不同于把一個交流電壓表和一個交流電流表并串在負(fù)載上得出的總功率之值,它一定要小于等于總功率之值,這個比值就叫做功率因數(shù),用V表和A表測得的總功率減去用有功功率表測得的有功功率就是當(dāng)前線路上的無功功率值。
比如你把一個幾u(yù)F電容串在220V電路里(耐壓要超過300V哦)用有功功率表測得的功率值應(yīng)基本為零,而用V表和A表測得的總功率卻不可能為零,因?yàn)橛须娏髁鬟^且有電壓,但因其相位偏差電容并不耗電,所以有功功率為零,剩下的全是無功功率,所以你家里的電表(有功電度表)應(yīng)該不轉(zhuǎn)。(如果緩慢轉(zhuǎn)動是因?yàn)榫€路電阻損耗了功率)
用有功功率比上總功率即可得功率因數(shù)。電度表測量的不是功率,是有功功率乘以使用時間
電度表是測用電量的,也就是物理學(xué)上所說電能所做的功。電度是功率的時間積分,它們測量的量值都是測量點(diǎn)的能量,電度表記錄的是能量的總量
功率的概念是單位時間內(nèi)所做的功,功率表顯示的是能量的瞬時值
無功功率、無功電量情況與上述情況類似
三相視在功率
是三相電的總的功率,它包含有功功率和無功功率。
有功電度應(yīng)該稱為有功功率,就是設(shè)備實(shí)際消耗的功率。
無功電度應(yīng)該稱為無功功率,就是被設(shè)備占用但并未消耗的功率。他們的關(guān)系為:
有功功率=視在功率*功率因素。
無功功率=視在功率-有功功率。
視在功率=有功功率+無功功率這個說法是錯誤的視在功率S
有功功率P無功功率Q關(guān)系式是S平方=P平方+Q平方
三相電路中有功功率和功率因數(shù)會不會為負(fù)值?
會啊,比如以發(fā)電機(jī)的角度來說,發(fā)出有功為正,那么當(dāng)吸收有功時就為負(fù)
聯(lián)絡(luò)變電站,也會有這種情況
實(shí)際上負(fù)號就是輸入或者輸出的問題,正號為吸收功率,負(fù)號為發(fā)出功率.無功有功都是這樣
功率因數(shù)表有大于1和小于1的指示,說明系統(tǒng)的無功功率和有功功率的狀態(tài),即各占的百分比.純電阻負(fù)載指示為1.否則都小于1.
正常情況下,功率因數(shù)和有功功率不會為負(fù)值
過補(bǔ)了別的都是正值那表示你的供電系統(tǒng)線路三相不平衡,要進(jìn)行分相補(bǔ)償可以解決
視在功率,有功功率,和無功功率應(yīng)該怎么理解?
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:5.5千瓦的電動機(jī)就是把5.5千瓦的電能轉(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。有功功率的符號用P表示,單位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
無功功率比較抽象,它是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換,并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功,而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。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40瓦的日光燈,除需40多瓦有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來發(fā)光外,還需80乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。由于它不對外做功,才被稱之為“無功”。無功功率的符號用Q表示,單位為乏(Var)或千乏(kVar)。
配電網(wǎng)中的電感性電氣設(shè)備如變壓器、電動機(jī)、電焊機(jī)、空調(diào)器、洗衣機(jī)、電冰箱、鈉燈、日光燈等投入運(yùn)行后,不僅要從電力網(wǎng)中吸收有功功率用于做功,而且還要吸收無功功率建立磁場,這樣就導(dǎo)致電力客戶的自然功率因數(shù)一般都比較低。我國對電力客戶的用電,規(guī)定了必須達(dá)到的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
他們就是一個功率三角形
j=√3UIcosjP=S•cos
j=√3UIsinjQ=S•sin
S=√3UI
有功功率常用單位為瓦或千瓦,無功功
率為乏或千乏,視在功率為伏安或千伏
為有功功率與視在功率的夾j安,相位角
表示j角,稱為力率角或功率因數(shù)角,cos
有功功率P和視在功率S的比值,稱為力
率或功率因數(shù)。
j在感性電路中,電流落后于電壓,>j0,Q為正值,而在容性電路中,電流超前于電壓,<0,Q為負(fù)值。
視在功率是指發(fā)電機(jī)發(fā)出的總功率,其中可以分為有功部分和無功部分。
有功部分是通過導(dǎo)線發(fā)熱損失掉或純電阻負(fù)載消耗的功率,這部分功率由于做了功而被稱為有功功率。而無功功率則是損失在非純電阻負(fù)載上的功率??烧J(rèn)為是電壓與電流相位差變化的損耗。
無功功率不做功,但是要保證有功功率的傳導(dǎo)必須先滿足電網(wǎng)的無功功率。
單相照明電與三相四線的照明用電收費(fèi)一樣嗎?
單相照明電與三相四線的照明用電收費(fèi)一樣嗎,如單相照明0.6元/度,三相四線三相用電0.9元/度,如用三相四線的一根火線和零線作為照明,這個照明電與家用照明電收費(fèi)一樣嗎?那么,同一功率的設(shè)備用在三相四線的照明電上及用在家用照明電上在同一時間內(nèi)電表度數(shù)是不是一樣?
用電計價與所用相數(shù)無關(guān),而只與耗用的電量(即電度數(shù),Kwh)有關(guān),你用了幾度電按單計算即可,無需扯上單相或三線火線零線什么的那么,"同一功率的設(shè)備用在三相四線的照明電上及用在家用照明電上在同一時間內(nèi)電表度數(shù)是不是一樣?"i當(dāng)然一樣了,同一功率的設(shè)備用在那里其用電量都是一樣的,當(dāng)然電壓等級要相符合,不符合就會損壞用電設(shè)備的,至于費(fèi)用是否一樣就不好說了,因?yàn)檎彰饔玫膯蜗嚯娨话愣际菃蜗嗳霊舻?,而三相一般都是工業(yè)或都其它設(shè)備使用,很多時候居民照明用電的計價標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的。
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