无功功率并不是无用功率.doc

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)大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：PScosUIcosUIF。式中，P是有功功率，单位是W（瓦）；Fcos被称为功率因数，而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：QSsinUIsin。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cos=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cos=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PScos，单位是瓦；无功功率QSsin，单位是乏；是电流与电压的相位差（夹角），cos叫功率因数，S的平方等于P、Q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，提高cos，实际电路中，能使cos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。cos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，低于某值要罚款、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cos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（cos）.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（tg）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: (单位：KW)P=视在功率S功率因数（cos）P=实际电压U实际电流I功率因数（cos）功率因数计算：tg=无功功率Q/有功功率Pcos=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：P3UIcos所以功率因素从0.8提高到0.9，出力提高0.1UI3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=输出功率/输入功率电动机三相额定电流公式：(以15KW电机为例)IP/1.732/U/cos/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：1.52842(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I1.732功率因数（cos）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cos5420.8=433.6KWQ无功=(542542433.6433.6)325.2KVAR或者根据cos求出sin得出37sin0.6QSsin=5420.6325.2KVAR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=sqrt（3）*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=sqrt（3）*电压*电流。 有功功率=sqrt（3）*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。电动机从电网上吸收电能经过电磁感应定律的规定，变成电动机转子旋转，带动负载机械做功，这样就将电能转化成机械能。 电动机输出的能量为电动机的额定功率。 电动机运行时因线圈发热、轴承摩擦等很多损耗为电动机损耗。 将额定功率和所有的损耗加起来，就为电动机从电网中吸收的有功功率。 电动机将电能转化成机械能是离不开磁场的，磁场的建立就是靠电动机线圈通电形成的，那么形成磁场也需要能量，这部分的能量并没有转化成机械能和热能，相当于媒介，此部分能量为电动机的无功功率。 有功功率无功功率视在功率，注意：这可是矢量相加哟。 效率额定功率有功功率100永远小于1一、 有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念1.有功功率：可以转化成其他形式能量（热、光、动能）的能量。以P来表示，单位为W。一般来说，有功功率是相对于纯阻性负载来说的。 2.无功功率：功率从能量源传递到负载并能反映功率交换情况的功率就是无功功率。以Q来表示，单位为Var。它的产生是由于感性负载、容性负载、以及电压和电流的失真。这种功率可导致额外的电流损失。 3.视在功率：有功功率和无功功率的几何之和（即平方和的均方根），它用来表示电气设备的容量。以S来表示，单位为VA。 4.功率因数：正弦交流电压与电流的相位差称为功率因数角，以来表示，没有单位，而这个功率因数角的余弦值称为功率因数。它决定于电路元件参数和工作频率，纯电阻电路的功率因数为1，纯电感电容电路的功率因数为0。功率因数cosine=P/S。 5.峰值因数：如右图所示，蓝色正弦波为电压波形，红色为电流波形。峰值因数是指电流瞬时值的峰值与其有效值的比值。它用来描述冲击电流。如果供电设备的峰值因数越高，表明设备抗冲击能力越强。有功功率:在交流电路中.电源在一个周期内发出瞬时功率的平均值(或负载电阻所消耗的功率).称为有功功率. 无功功率:在具有电感或电容的电路中.在每半个周期内.把电源能量变成磁场(或电场)能量贮存起来.然后.再释放.又把贮存的磁场(或电场)能量再返回给电源.只是进行这种能量的交换.并没有真正消耗能量.我们把这个交换的功率值.称为 无功功率. 视在功率:在具有阻抗的交流电路中.电压有效值与电流有效值的乘积值.称为视在功率.它不是实际做功的平均值.也不是交换能量的最大速率.只是在电机或电气设备设计计算较简便的方法. 关系:视在功率的平方=有功功率的平方+无功功率的平方视在功率S=UI 或者 S=P/COS 而变压器的容量也是S=UI 因而.变压器的额定容量与额定视在功率是相等.或者说两者是等价的.如果额定容量是100kVA.那么额定视在功率也是1000kVA1、有功功率：保持电器设备正常运行所需要的电功率，也就是把电能直接转化为其他形式能量所需的电功率。在交流电中有功功率表示为：P=UIcosP 表示有功功率 单位：瓦（ W ） 千瓦（ KW ） 兆瓦（ MW ）U 表示电压I 表示电流Cos 表示功率因数2、无功功率：用于电路内部电场和磁场的交换，并且用来建立维持磁场所需要的电功率。它不对外做功，只是在电路内部进行能量转换。（有功功率做功，无功功率不做功）无功功率用 Q 表示 单位：乏（ Var ） 千乏（ KVar ）凡是有电磁线圈，需要建立和维持磁场的电气设备，就一定要有无功功率。例如： 40 瓦的日光灯，需要 40 瓦的有功功率，还需要 80 乏（ Var ）无功功率建立和维持电磁声场。3、视在功率：即电路上的总功率。用 S 表示，单位：伏安（ VA ） 千伏安（ KVA ），就是交流电中电压和电流的乘积： S=UI4、功率因数： cos 是衡量电器设备效率高低的一个系数。 0 cos 1 。是有功功率和视在功率的一个比值。 Cos =P/S 。代表电压与电流之间的相位差（相位角）。 cos 值的大小与电器设备负荷性质有关。（ 1 ）纯电阻电器设备，因是直接消耗功率将电能转化为热能，就没有相位差， =0 cos =1 所以 P=S 阻性电器只消耗有功功率。（ 2 ）感性电器（有电感线圈的电器）相位差（相位角） 0 90 容性电器（具有电容的电器） -90 0 视在功率、有功功率、无功功率、功率因数之