正向有功正向無功 有功功率和無功功率的理解

2021-10-14 10:56:11 字數 2513 閱讀 6182

在交流電路中,由電源供給負載的電功率有兩種;一種是有功功率,一種是無功功率。

電壓電流同相位,電源向負載供電,負載把電能轉換成其他能量,叫有功。

電壓電流不同相位部分,電源與負載之間交換電能,這部分(除線路損耗外)電能不轉換(電磁以外的)成其他能量,叫無功。

有功功率

有功功率是保持用電裝置正常執行所需的電功率,也就是將電能轉換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率。比如:5.5千瓦的電動機就是把5.5千瓦的電能轉換為機械能,帶動水幫浦抽水或脫粒機脫粒;各種照明裝置將電能轉換為光能,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)。

有功功率:在交流電路中,電源在乙個週期內發出瞬時功率的平均值(或負載電阻所消耗的功率),稱為"有功功率"。

有功功率過低導致線損增加、容量下降、裝置使用率下降,從而導致電能浪費加大。

無功功率

電網中的感性負載(如電機,扼流圈,變壓器,感應式加熱器及電焊機等)都會產生不同程度的電滯,即所謂的電感。

感性負載具有這樣一種特性 -----即使所加電壓改變方向,感性負載的這種滯後仍能將電流的方向(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,就會產生負功率,並被反饋到電網中。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載中建立磁場,這種磁場反向電能就被稱作無功功率。

定義:在具有電感或電容的電路中,在每半個週期內,把電源能量變成磁場(或電場)能量貯存起來,然後,再釋放,又把貯存的磁場(或電場)能量再返回給電源,只是進行這種能量的交換,並沒有真正消耗能量,我們把這個交換的功率值,稱為" 無功功率"。

無功功率比較抽象,它是用於電路內電場與磁場的交換,並用來在電氣裝置中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功,而是轉變為其他形式的能量。凡是有電磁線圈的電氣裝置,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(鎮流器也需消耗一部分有功功率)來發光外,還需80乏左右的無功功率供鎮流器的線圈建立交變磁場用。由於它不對外做功,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)。

無功功率過高的缺點:

1)無功功率會導致電流增大和視在功率增加,導致系統容量下降;

2)無功功率增加,會使總電流增加,從而使裝置和線路的損耗增加;

3)使線路的壓降增大,衝擊性無功負載還會使電壓劇烈波動。

配電網中的電感性電氣裝置如變壓器、電動機、電焊機、空調器、洗衣機、電冰箱、鈉燈、日光燈等投入執行後,不僅要從電力網中吸收有功功率用於做功,而且還要吸收無功功率建立磁場,這樣就導致電力客戶的自然功率因數一般都比較低。我國對電力客戶的用電,規定了必須達到的功率因數標準。

有功可以直接測量;有功與無功混在一起,無法直接區分開來,可以通過功率因數表測量。

有功功率是保持用電裝置正常執行所需的電功率,也就是將電能轉換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率。比如:5.5千瓦的電動機就是把5.5千瓦的電能轉換為機械能,帶動水幫浦抽水或脫粒機脫粒;各種照明裝置將電能轉換為光能,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,它是用於電路內電場與磁場的交換,並用來在電氣裝置中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功,而是轉變為其他形式的能量。凡是有電磁線圈的電氣裝置,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(鎮流器也需消耗一部分有功功率)來發光外,還需80乏左右的無功功率供鎮流器的線圈建立交變磁場用。由於它不對外做功,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。電動機需要建立和維持旋轉磁場,使轉子轉動,從而帶動機械運動,電動機的轉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生磁場,在二次線圈感應出電壓。因此,沒有無功功率,電動機就不會轉動,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,現舉乙個例子:農村修水利需要開挖土方運土,運土時用竹筐裝滿土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是無功功率,竹筐並不是沒用,沒有竹筐泥土怎麼運到堤上呢?

在正常情況下,用電裝置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。如果電網中的無功功率供不應求,用電裝置就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場,那麼,這些用電裝置就不能維持在額定情況下工作,用電裝置的端電壓就要下降,從而影響用電裝置的正常執行。

無功功率對供、用電產生一定的不良影響,主要表現在:

(1)降低發電機有功功率的輸出。

(2)降低輸、變電裝置的供電能力。

(3)造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。

(4)造成低功率因數執行和電壓下降,使電氣裝置容量得不到充分發揮。

從發電機和高壓輸電線供給的無功功率,遠遠滿足不了負荷的需要,所以在電網中要設定一些無功補償裝置來補充無功功率,以保證使用者對無功功率的需要,這樣用電裝置才能在額定電壓下工作。這就是電網需要裝設無功補償裝置的道理。

電表 正向有功 反向無功

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有功和無功

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