來源:瀚爾爵
發布:2023-06-29 瀏覽:1226次
什么是視在功率、有功功率、無功功率,三者之間有什么關系?
我們舉個例子,一杯裝滿啤酒的杯子,里面的滿杯的啤酒加泡沫相當于是視在功率,啤酒相當于是有功功率,泡沫相當于是無功功率。比如滿杯的啤酒,杯子容量一定的情況下,泡沫越少,喝到的啤酒越多,而在供電系統中,喝到的啤酒越多,意味著同樣的電量,做的功越多。如果我們想喝到更多的啤酒,要提高電力系統功率因數,增加有功功率,從而提高電能利用率,這其實也是電容無功補償的作用。
有功功率:
又叫平均功率,交流電的瞬時功率不是一個恒定值,功率在一個周期內的平均值叫做有功功率,它是指在電路中電阻部分所消耗的功率,有功功率的符號用P表示,單位有瓦(W)、千瓦(kW)。有功功率與電壓電流間的關系為:P=UICOSφ,COSφ是功率因素。在供電系統中,有功功率是保持用電設備正常運行所需的電功率,也就是將電能轉換為其他形式能量的電功率。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,帶動水泵抽水;各種照明設備是將電能轉換為光能,供人們生活和工作照明。
無功功率:
在具有電感和電容的交流電路里,由于電感或電容的特性,造成電壓和電流的相角不一致,這些元件在半周期的時間里把電源能量變成磁場(或電場)的能量存起來,在另半周期的時間里對已存的磁場(或電場)能量送還給電源,它們只是與電源進行能量交換,并沒有真正消耗能量。比如說40瓦的日光燈。除了需要40瓦有功功率來發光之外,還需要80乏左右的無功功率鎮流器的線圈建立交變磁場用,因為它并不對外做功,而被稱為無功。總而言之,在交流電路中,電感或電容元件與電源之間只進行能量的交換,而不消耗能量,我們把這部分功率叫做無功功率,用字母Q表示,單位為乏(Var)、千乏(kVar),無功功率與電壓電流間的關系為:Q=UISINφ。
視在功率:
在具有電阻和電抗的電路內,把電壓與電流的乘積叫做視在功率,以字母S表示,單位為伏安(VA)、千伏安(kVA),視在功率與電壓、電流之間的關系為:S=UI,一般通常以視在功率表示變壓器等設備的容量。
視在功率與有功功率、無功功率可以用一個直角三角形來表示,兩個直角邊是有功功率和無功功率,斜邊是視在功率。根據P=UICOSφ、Q=UISINφ和S=UI,COSφ=P/S,可知三種功率和功率因素是一個直角功率三角形的關系,視在功率S與有功功率P、無功功率Q的計算公式為:P+Q=S
電網中的電力負荷如電動機、變壓器等,屬于既有電阻又有電感的電感性負載,電感性負載的電壓和電流的相量間存在著一個相位差,通常用相位角的余弦COSφ來表示,COSφ稱為功率因數,三相功率因數的計算公式為:
功率因數是反映電力用戶用電設備合理使用狀況、電能利用程度和用電管理水平的一項重要指標,比如說能否使視在功率100KVA的變壓器輸出100KW的有功功率,主要取決于負載的功率因素,這時無功補償就體現其價值和意義了,我們可以用電容器補償無功功率,可以增加電網中有功功率的比例常數,提高功率因素可以減少供電設備的設計容量、減少投資、增加電網中有功功率的輸送比例,降低線損等等,這都是直接決定和影響著供電企業的經濟效應的。