什么是無功功率?無功功率計算公式
發(fā)布者:正涵電氣 發(fā)布時間:2024-03-23 14:57:33 點擊次數(shù):
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許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,如配電變壓器、電動機(jī)等,它們都是依靠建立交變磁場才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率,因此,所謂的"無功"并不是"無用"的電功率,只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能而已;因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外,還需要無功電源,兩者缺一不可。無功功率單位為乏(var)。
在電網(wǎng)中,由電源供給負(fù)載的電功率有兩種:一種是有功功率,另一種是無功功率(reactive power) 。有功功率是保持用電設(shè)備正常運行所需的電功率,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:5.5kW的電動機(jī)就是把5.5kW的電力轉(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。無功功率比較抽象,它是用于電路內(nèi)電場與磁場,并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。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40W的日光燈,除需40W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80var左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。由于它對外不做功,才被稱之為"無功"。
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。
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)備的正常運行。
無功功率對供、用電也產(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)視在功率一定時,增加無功功率就要降低輸、變電設(shè)備的供電能力。
(3)電網(wǎng)內(nèi)無功功率的流動會造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。
(4)系統(tǒng)缺乏無功功率時就會造成低功率因數(shù)運行和電壓下降,使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。
無功功率抽象概念理解
無功功率的概念,假設(shè)有一輛冷藏車,冷藏車的發(fā)動機(jī)功率為180KW。但車上的冷凍柜要消耗發(fā)動機(jī)40KW的功率用來制冷。因此發(fā)動機(jī)只有140KW的剩余來拉貨物。
這樣大家就能看出來了,發(fā)動機(jī)功率有180KW,相當(dāng)于視在功率,但用來拉貨的功率只有140KW,這部分為有功功率,而另外的40KW雖然沒有拉貨物,但是它是為了起到冷凍作用而必須存在的,有了它才能是一輛冷藏車,這部分就是無功功率(要區(qū)分無用功和無功功率)。
無功功率計算公式
視在功率為S,有功功率為P,無功功率為Q,電壓U,電流I,相角差為φ
S=U×I
P=U×Icosφ
Q=U×Isinφ
根據(jù)有功功率P與視在功率S的比值,稱為功率因數(shù)cosφ
cosφ=P/S
根據(jù)sinφ平方+cosφ平方=1,再計算無功功率
Q=Ssinφ=S根號(1-cosφ^2)