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什么是无功功率?无功功率计算公式
什么是无功功率?无功功率计算公式
 

什么是无功功率

许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的"无功"并不是"无用"的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。无功功率单位为乏(var)

在电网中,由电源供给负载的电功率有两种:一种是有功功率,另一种是无功功率(reactive power) 。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:5.5kW的电动机就是把5.5kW的电力转换为机械能,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,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。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40W的日光灯,除需40W有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80var左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它对外不做功,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。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。

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。

无功功率对供、用电也产生一定的不良影响,主要表现在:

(1)降低发电机有功功率的输出。

(2)视在功率一定时,增加无功功率就要降低输、变电设备的供电能力。

(3)电网内无功功率的流动会造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。

(4)系统缺乏无功功率时就会造成低功率因数运行和电压下降,使电气设备容量得不到充分发挥。

无功功率抽象概念理解

无功功率的概念,假设有一辆冷藏车,冷藏车的发动机功率为180KW。但车上的冷冻柜要消耗发动机40KW的功率用来制冷。因此发动机只有140KW的剩余来拉货物。

这样大家就能看出来了,发动机功率有180KW,相当于视在功率,但用来拉货的功率只有140KW,这部分为有功功率,而另外的40KW虽然没有拉货物,但是它是为了起到冷冻作用而必须存在的,有了它才能是一辆冷藏车,这部分就是无功功率(要区分无用功和无功功率)。

 

无功功率计算公式

视在功率为S,有功功率为P,无功功率为Q,电压U,电流I,相角差为φ

SU×I

PU×Icosφ

QU×Isinφ

根据有功功率P与视在功率S的比值,称为功率因数cosφ

cosφ=P/S

根据sinφ平方+cosφ平方=1,再计算无功功率

QSsinφ=S根号(1-cosφ^2

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