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文档简介

1.有功功率（ActivePower，单位：瓦特W或千瓦kW）

-定义：有功功率是指实际被用电设备转换为有用能量的那部分电功率。

-特点：它做“功”，是真正消耗掉的电能。

-公式表示：P=U×I×cosφ

-U：电压

-I：电流

-cosφ：功率因数（PowerFactor），反映有功与视在功率的比率

2.无功功率（ReactivePower，单位：乏Var或千乏kVar）

-定义：无功功率并不直接做功，但它是维持电磁场（比如电动机、变压器中的磁场）正常工作所必需的功率。

-来源：主要来自感性负载和容性负载。

-特点：它在电源和负载之间来回振荡，并不消耗，但对设备的正常运行不可或缺。

-公式表示：Q=U×I×sinφ

3.视在功率（ApparentPower，单位：伏安VA或千伏安kVA）

-是有功功率和无功功率的向量和，即：S=√(P²+Q²)或者从三角函数角度：S=U×I

-功率因数（PowerFactor,PF）就是有功与视在功率的比值：PF=P/S=cosφ

变压器是电力系统中非常重要的设备，它用于升高或降低电压，同时传输电能。有功和无功对变压器的运行有以下几方面的影响：

1.对变压器容量（额定容量）的占用

-变压器的额定容量通常以视在功率（kVA）表示，例如1000kVA。

-它能够带的有功负载受功率因数影响：

-如果功率因数低（如0.7），那么变压器实际能带的有功功率只有：P=S×cosφ=1000×0.7=700kW

-剩余容量被无功功率占用，但变压器的总视在功率已经达到上限。低功率因数会降低变压器输送有功的能力，造成“容量浪费”。

2.增加变压器的损耗

-变压器运行时有两种主要损耗：

-铜损：与电流平方成正比，与传输的总视在功率有关，电流越大，铜损越大。

-铁损：主要由磁滞和涡流引起，与电压有关，相对固定。

-当系统中存在大量无功功率时，会导致电流增大，从而：

-增加铜损（发热）

-加重变压器负担

-降低运行效率

无功功率会使变压器运行温度升高，损耗增加，影响寿命和稳定性。

3.影响电压稳定性

-无功功率的不足或过多都会影响系统电压水平。

-变压器在传输有功的同时，也在传递无功。如果系统无功不足，可能导致：

-末端电压下降

-变压器输出电压不稳

-为了维持电压，变压器可能需要调节分接头，或者依赖无功补偿设备。

合理控制无功功率有助于维持系统电压稳定，减轻变压器调压压力。

如何优化有功与无功，提高变压器效率？

1.提高功率因数（减少无功）

-使用电容器组进行无功补偿，特别是针对感性负载（如电机、变压器）。

-采用同步补偿机（调相机）或静止无功补偿器（SVC、SVG）等先进设备。

2.合理配置变压器容量

-根据实际的有功负载和功率因数选择合适的变压器，避免“大马拉小车”或过负荷。

3.监测与控制

-实时监测功率因数、有功、无功、视在功率，优化用电设备运行管理。

项目有功功率(P)无功功率(Q)视在功率(S)

单位W/kWVar/kVarVA/kVA

是否做功是（转化为实际能量）否（维持电磁场）—

公式P=U×I×cosφQ=U×I×sinφS=U×I=√(P²+Q

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