有功功率和无功功率的作用
有功功率和无功功率
有功功率和无功功率
有功功率是指电机,电灯和其他电器消耗的有方向的功率。
有功功率是指在电路中用
功的有方向的功率,通常反映的是电路的功能特性,其把电能转化为机械能功率或热能功率。
例如,带有湿度调节装置的小型洗衣机,它消耗的有功功率将作为洗衣机的工作功率
进行调节,从而控制洗衣机的湿度。
无功功率是指电路中消耗的功率称为无功功率。
无功功率是指在电路中用功的宽大的
功率,它一般反映的是电流的特性,它给电路提供电压,并使电流通过电路以正确的方向
流动。
无功功率通常用于配置电容器或电感器,以改善电路的特性性能,稳定传输的中心
电压,以及帮助安全的负载传输。
例如,低压控制装置带有安全无功功率控制电路,该电
路可以保护电气设备和电力系统不受电压波动的影响。
电功率是电路中十分重要的性能参数,它可以确保电路功能正常,设备可以正常工作,同时还要求电路能够满足能源管理的要求。
有功功率和无功功率
1、什么是有功功率和无功功率?无功功是否是无用功率?答:对交流电的功率而言,“有功”指的是不可逆的功率消耗(如电能变为热能),而“无功”则指的是没有“不可逆的功率消耗”,但却有着可逆的功率转换。
如在电感元件上发生的电能与磁场能的可逆能量转换,虽然不消耗有功功率,但却需要电源设备提供足够的电功率供它进行能量的吞吐,与此相应地便要求电源设备或电网提供足够大的电流来传递这些功率供它吞吐。
这样一来,有功功率与无功功率都需要电源来提供,并占用电源的容量。
应该特别指出,“有功”与“无功”,不是指有用功或无用功;因为除去损耗(也分有功和无功)之外,绝大部分的有功功率和无功功率都是有用功率。
事实上,凡应用电磁感应作用来工作的电气设备,都是靠无功功率所建立的磁场来传递有功功率的。
对变压器来说,是无功功率建立的励磁磁场,使原绕组中的电能传递到副绕组;对三相交流异步电动机而言,也恰恰是无功功率所建立的旋转磁场,才使得电动级定子的电磁功率通过它传递给转子,再传到电动机轴上、变为机械功率输出。
总之,无功功率不仅不是无用功,而是交流电能转换为机械能、转换为另一种电压等级的电能及转换为感应热能的前提、桥梁和纽带。
从这个意义上说,假如没有无功功率,那么交流电动机和变压器都将不复存在。
2、何谓补偿?何谓电容补偿?电容补偿的作用如何?答:补偿就是补足和偿还的意思,它是针对交流供配电系统而采取的一种改善电路性质的技术措施。
电容补偿是一种在正常情况下,用增设电容性负载的办法来减小电路的感性,并以提高电路的功率因数为目的的一种补偿措施。
对电路的电容补偿,含有对感性的“抵消”作用,即用容性无功功率去抵消感性无功功率,用容性电流去“抵消”感性电流中的纯感性电流分量;但要说明的是,这里所抵消的只是感性对电路性质的影响,而不是负载设备中感性的功能。
电容补偿的作用如下:①可减少供配电网络中的有功功率损耗;②可减少供配电网络中的电压损失;③可提高供配电设备的供电能力;④可避免力率罚款和减少电费开支。
有功功率、无功功率和视在功率的关系
什么叫有功功率、无功功率和视在功率?三者单位是什么?三者关系如何确定?
有功功率又叫平均功率。
交流电的瞬时功率不是一个恒定值,功率在一个周期内的平均值叫做有功功率,它是指在电路中电阻部分所消耗的功率,对电动机来说是指它的出力,以字母P表示,单位为千瓦(kW)。
无功功率:在具有电感(或电容)的电路里,电感(或电容)在半周期的时间里把电源的能量变成磁场(或电场)的能量贮存起来,在另外半周期的时间里又把贮存的磁场(或电场)能量送还给电源。
它们只是与电源进行能量交换,并没有真正消耗能量。
我们把与电源交换能量的振幅值叫做无功功率,以字母Q表示,单位干乏(kvar)。
视在功率:在具有电阻和电抗的电路内,电压与电流的乘积叫视在功率,以字母S或符号
Ps表示,单位为千伏安(kVA)。
有功功率、无功功率、视在功率三者关系可以用功率三角形表示
(见图):。
各种功率之间的关系
功率在电力系统和电子工程中有着不同的分类和相互关系,主要涉及到的是有功功率(Active Power)、无功功率(Reactive Power)和视在功率(Apparent Power),以及在某些场合提到的电热功率(Thermal Power)和电功率(Electrical Power)。
下面是它们之间的关系:1. 有功功率(P):- 有功功率是实际做有用工作的那部分功率,它是消耗能量并转化为其他形式能量(比如热能、机械能等)的部分。
- 计算公式为P = UI cos(φ),其中U 是电压,I 是电流,φ 是功率因数角(即电流与电压之间的相位差)。
2. 无功功率(Q):- 无功功率是维持磁场、存储和释放电场能量的过程,它并不直接做功,但在交流电路中必不可少。
- 计算公式为Q = UI sin(φ)。
3. 视在功率(S):- 视在功率是电压和电流的乘积,即S = UI,它代表了电源供给的总功率,无论是否真正转化为有用的能量。
- 视在功率、有功功率和无功功率之间的关系可以用功率三角形来表示,满足勾股定理:S² = P² + Q²。
4. 电功率与电热功率:- 在纯电阻电路中(如电热器、白炽灯等),电功率完全转化为热能,因此电功率等于电热功率,即P = I²R 或P = U²/R(其中R 是电阻)。
- 在非纯电阻电路中(如电动机、变压器等含有电感或电容的电路),电功率除了转化为热能外,还有一部分转化为其他形式的能量(如机械能、磁场储能等),因此电功率大于电热功率。
5. 额定功率:- 额定功率通常指的是设备在正常运行条件下能长时间连续工作的最大功率值,它既可以指有功功率,也可以指视在功率,具体取决于设备类型和规定标准。
综上所述,功率之间的关系体现在它们在电路中的作用和转换效率,以及在不同类型的电路中如何分布和转化。
在分析电路性能和效率时,这些功率参数都是非常重要的概念。
电力系统中的有功和无功功率控制
电力系统中的有功和无功功率控制在电力系统中,有功功率和无功功率是两个重要的概念,它们在能量传输和电力运行中起着至关重要的作用。
有功功率指的是电流在电路中传输能量的能力,而无功功率则表示电流在电路中产生电场和磁场的能力。
有功功率是指电力系统中正在转化或传输的实际能量,它以功率因数为单位,常用的单位是瓦特(W)。
在电力系统中,有功功率主要用来为各种电气设备提供正常工作所需的能量,比如家庭中的电灯、电视、冰箱等。
而无功功率则在电力系统中并不转化为有用的功率,而是以无功功率因数为单位,常用的单位是乏特(Var)。
无功功率主要表示电力系统中的电容器和电感器元件所产生的电场和磁场的能量。
它们在电力系统中主要用来平衡电流、稳定电压和提高电力传输效率。
在电力系统中,有功功率和无功功率的控制非常重要。
通过合理控制功率因数,可以有效地提高电力系统的运行效率和能源利用率。
对于有功功率的控制,可以通过使用高效率的电器设备、减少无用的能量损耗,合理规划电力系统的负载等措施来实现。
而对于无功功率的控制,则可以通过使用补偿器来实现,补偿器是一种能够调整电流和电压之间相位差的装置,它可以有效地改善电力系统的功率因数。
补偿器根据电力系统中的电容性和电感性负载的情况,提供相应的无功功率来平衡电流和电压之间的相位差,从而达到提高电力系统功率因数的效果。
在电力系统中,有功功率和无功功率的控制还涉及到电力负荷的平衡和优化。
通过合理规划电力负荷,对电力系统中的负载进行均衡安排,可以降低电力系统的损耗和供电压降,提高系统的稳定性和可靠性。
在电力系统运行中,有功功率和无功功率的平衡控制是提高能源利用率、保证系统稳定运行的关键环节。
只有通过有效地控制和调节有功功率和无功功率,才能确保电力系统的正常运行,提高电力系统的运行效率和经济性。
通过对电力系统中的有功功率和无功功率进行合理的控制,可以最大限度地提高电力系统的能源利用效率,减少无谓的能量损耗,确保电力的稳定供应。
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数Active power、Reactive power、Apparent power有功功率有功功率(英语:active power,AC power)也称为实功率(R,real power)是一个在交流电电路系统中的概念,表示电源在周期内所发出的瞬时功率的平均值,有功功率以P来表示,其单位是瓦特(W)。
在电路的电源电路的一个给定的点的过去的能量流的速率。
在交流电路中,储能元件如电感和电容,可能会导致能量流动的方向周期性的逆转。
电源的部分,在一个完整的周期的交流波形的平均,在一个方向上的能量的净转移的结果被称为真正的力量。
储存的能量,该方法返回到源在每个周期中,由于功率的部分被称为无功功率。
在交流电路中,有功功率是指一个周期内发出或负载消耗的瞬时功率的积分的平均值(或负载电阻所消耗的功率),因此,也称平均功率。
1定义记瞬时电压为u(t),瞬时电流为i(t),瞬时功率为p(t),则:记有功功率为P,则:对于交流电,T为交流电的周期,对于直流电,T可取任意值。
对于正弦交流电,经过积分运算可得:上式中,U、I分别为正弦交流电的有效值,φ为电压与电流信号的相位差。
2三相电对于单相正弦交流电而言,其瞬时功率是变化的,因此,对于单相电机,其输出转矩有脉动。
对于三相电机,其三相电的瞬时功率之和却是恒定值,因此,对于三相电机,其输出转矩无脉动。
证明如下:假设:Ua=Um*sin(ωt+120°)Ia=Im*sin(ωt+120°-θ)那么,Pa=Ua*Ia=Um*Im*sin(ωt+120°)*sin(ωt+120°-θ)=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt+240°-θ)]同理:Pb=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-θ)]Pc=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-240°-θ)]P=Pa+Pb+Pc=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt+240°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt-240°-θ)]=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt+120°-θ)]∵cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt+120°-θ)=2cos(2ωt-θ)*cos(-120°)=-cos(2ωt-θ)∴P=3/2*Um*Im*cosθ即:三相电机的输出瞬时功率为恒定值。
有功功率和无功功率及视在功率的物理意义
有功功率和无功功率及视在功率的物理
意义
有功功率和无功功率及视在功率三种电功率的物理意义:①有功功率:电能消耗在纯电阻中的电能,把电能转变为热能,称“有功功率”。
当负载需要热能做功时,有功功率是做功的,利用电阻大的材料做导体(如电阻炉等)。
它好比在宏观中力学中消耗在磨擦力方面的功率,可称“耗散功率”,不能补偿。
②无功功率:电能消耗在感抗方面的电能,把电能转变为交变电磁埸能,当负载利用磁能或电埸能做功时,无功功率是做功的,利用电阻小的材料做导体(如变压器和电动机)。
变压器是电能转变交变电磁埸能,再利用交变电磁埸转变电能的设备,电动机是由电能转变为机械能的设备。
无功功率它好比在宏观力学中消耗在重力方面的功率,可称为“保守功率”,可以补偿。
③视在功率:是有功功率与无功功率的矢量和,应称为“总电功率”。
因为电功率名称是世界通用的,三种电功率名称虽然都不符合物理意义,但都不能改变的。
如果无功功率不能做功?电流表和电压表指针转动为什么与有效电流和有效电压成正比?电流表好比是微型电动机,电动机好比巨型电表,无功电流能在电表中能产生转矩,在电动机中也会做功。
在异步电动子中,有功功率实际
是铜损耗,所以利用电阻小的材料做导体。
有功功率、无功功率、视在功率概念及计算
一、有功功率在交流电路中,凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率(如转变为热能、光能或机械能)称为有功功率,简称“有功”,用“P”表示,单位是瓦(W)或千瓦(KW)。
它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小,或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值,故又称平均功率。
它的大小等于瞬时功率最大值的1/2,就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。
二、无功功率在交流电路中,凡是具有电感性或电容性的元件,在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。
因此,在交流电每个周期内的上半部分(瞬时功率为正值)时间内,它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场;而下半部分(瞬时功率为负值)的时间内,其建立的磁场或电场能量又返回电源。
因此,在整个周期内这种功率的平均值等于零。
就是说,电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换,而并不消耗功率。
为了反映以上事实并加以表示,将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率,简称“无功”,用“Q”表示。
单位是乏(Var)或千乏(KVar)。
无功功率是交流电路中由于电抗性元件(指纯电感或纯电容)的存在,而进行可逆性转换的那部分电功率,它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中,凡是有线圈和铁芯的感性负载,它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。
如果没有无功功率,电动机和变压器就不能建立工作磁场。
三、视在功率交流电源所能提供的总功率,称之为视在功率或表现功率,在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。
视在功率用S表示。
单位为伏安(VA)或千伏安(KVA)。
它通常用来表示交流电源设备(如变压器)的容量大小。
视在功率即不等于有功功率,又不等于无功功率,但它既包括有功功率,又包括无功功率。
能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率,主要取决于负载的功率因数。
有功功率和无功功率
有功功率和无功功率简介在电力系统中,有功功率(Active Power)和无功功率(Reactive Power)是两个非常重要的概念。
它们分别指的是电流或电压的有效功率和非有效功率的部分,对于电力系统的运行和稳定性起着至关重要的作用。
本文将详细介绍有功功率和无功功率的概念、计算方法和重要性,并对它们在电力系统中的应用进行详细探讨。
有功功率(Active Power)有功功率是指电路中实际转化为有用能量的功率。
在交流电路中,有功功率由电流和电压的乘积得出,其单位为瓦特(W)。
有功功率的计算公式如下:$$P = IV\\cos\\theta$$其中,P为有功功率,I为电流,V为电压,$(\\cos\\theta)$为功率因数。
通过上述公式可知,有功功率等于电流与电压的乘积再乘以功率因数。
电流和电压的乘积得到的是复功率(Apparent Power),再乘以功率因数则得到实际的有功功率。
有功功率主要用于执行实际功效的设备和负载,比如电动机、灯具等。
它是为了满足实际需求而消耗的功率,是电路中真正实现能量转化的部分。
无功功率(Reactive Power)与有功功率相对应的是无功功率,它指的是电路中未转化为有用能量的功率。
无功功率只产生磁场和电场的能量,不执行功效。
在交流电路中,无功功率同样由电流和电压的乘积得出,其单位为乏特(VAR)。
无功功率的计算公式如下:$$Q = IV\\sin\\theta$$其中,Q为无功功率,I为电流,V为电压,$(\\sin\\theta)$为无功功率因数。
无功功率同样是由电流与电压的乘积再乘以功率因数得出。
它并不对设备产生有用功效,而是用于维持电力系统的稳定性和电力传输的平衡。
无功功率主要负责电力系统中的磁场和电场能量,使得电流和电压的波形保持正弦,以提供电力系统的稳定性。
功率因数(Power Factor)功率因数是有功功率与复功率之比,表示有用功率在复功率中的占比。
火力发电厂的有功功率与无功功率
火力发电厂的有功功率与无功功率一、前言火力发电厂是将燃料的化学能转化为电能及热能的一个庞大而又复杂的生产工厂,其源源不断地向电网输送着电能,在电力系统中起着不可或缺的重要作用。
发电厂向外输送的电能一部分被转化为其他机械能、光能或热能,这部分能量被称为有功功率。
另外一部分电能为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率,比如电容把电能存起来,把它转换成电场能;电感线圈把电能以磁场的形式存起来。
电厂把电能送给它们了,它们存起来而不是做功,这样的功率就称为无功功率。
下面就详细了解一下有功功率与无功功率。
二、有功功率有功功率是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率,称为有功功率。
是指单位时间内实际发出或消耗的交流电能量,是周期内的平均功率。
单相电路中等于电压有效值、电流有效值和功率因数的乘积。
多相电路中等于相数乘以每相的有功功率。
以字母P表示,单位主要有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW) 。
交流电的瞬时功率不是一个恒定值,瞬时功率在一个周期内的平均值叫做有功功率,因此,有功功率也称平均功率。
三、无功功率无功功率是指在具有电抗的交流电路中,电场或磁场在一周期的一部分时间内从电源吸收能量,另一部分时间则释放能量,在整个周期内平均功率是零,但能量在电源和电抗元件(电容、电感)之间不停地交换。
交换率的最大值即为“无功功率”。
单相交流电路中,其值等于电压有效值、电流有效值和电压与电流间相位角的正弦三者之积。
单位为Var、kVar。
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。
无功是无功类设备(电感、电抗)与电网进行能量交换的速率。
应强调的是交换的速率,而不是交换过程中的损耗,即在交换过程中由于漏磁、介质损耗等能量的损失并不属于无功,这些是因无功过程中引起的有功损耗。
有功功率和无功功率的作用
无功功率怎么理解,在电力系统中有什么作用?电力系统中的电源是由发电机产生的三相正弦交流电,在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。
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:5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能,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。
有功功率的符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。
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40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。
由于它不对外做功,才被称之为“无功”。
无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。
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。
为了形象地说明这个问题,举一个例子:农村修水利需要开挖土方运土,运土时用竹筐装满土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是无功功率,竹筐并不是没用,没有竹筐泥土怎么运走呢?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。
无功功率在电力系统中的重要作用
无功功率在电力系统中的重要作用随着工业的发展,电能成为现代工业的主要能源,电能质量的好坏,直接影响到工业设备的运行及企业的经济效益、社会效益等,为用户提供安全、可靠、稳定、、高效的电能是十分重要的。
在电力系统的运行过程中,通常用功率因数来衡量电网运行的效率,功率因数的大小,反映了电网系统中电源输出的视在功率中有功功率的有效利用的程度。
为了提高电网系统中电能输送质量,希望功率因数越大越好,却往往忽视了无功功率在电网中的重要作用。
无功功率在电网对用户输电的过程中,电网要提供给负载的电功率有两种:有功功率和无功功率。
有功功率(p)是指保持设备运转所需要的电功率,也就是将电能转化为其它形式的能量(机械能,光能,热能等)的电功率;而无功功率(Q)是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需的电功率。
无功功率比较抽象,它主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换,在电气设备(电路系统)中建立和维护磁场的功率。
它不表现对外做功,由电能转化为磁能,又由磁场转化为电能,周而复始,并无能量损耗。
特别指出的是无功功率并不是无用功,只是它不直接转化为机械能、热能为外界提供能量,作用却十分重要。
电机运行需要旋转磁场,就是靠无功功率来建立和维护的,有了璇转的磁场,才能使转子转动,从而带动机械的运行。
变压器也需要无功功率,才能使一次线圈产生磁场,二次线圈感应出电压,凡是有电磁线圈的电气设备运行都需要建立磁场,然而建立及维护磁场消耗的能量都来自无功功率,没有无功功率电机不能转动、变压器不能运行、电抗器不能工作、继电器不会动作,所有设备中的磁场无法建立,电气设备也就不会运行。
因此供电系统中除了对用户提供有功功率,还要提供无功功率,两者缺一不可,否则电气设备将无法运行。
功率因数电网的电力负荷中的电气设备都是由电感、电容、电阻等元件组合而成,既有感性负载又有容性负载如电机、变压器、电抗器等,感性负载的电压与电流的相量间存在一个相位差,通常用相位角的余弦cosφ来表示,cosφ称为功率因数式中cosφ-功率因数,P-有功功率,KW;Q-无功功率,KVar; s-视在功率,KVA;功率因数的大小,反映了电网系统中电源输出的视在功率的有效利用程度,为了提高电网系统中电能输送质量,希望功率因数越大越好。
三相电的有功和无功有什么区别,提高功率因数意义在哪?
三相电的有功和无功有什么区别,提高功率因数意义在哪?功率分为三种:有功功率、无功功率、视在功率。
功率定义有功功率:用电设备真正消耗的功率。
有功功率用P表示,单位:W(瓦)、kw(千瓦)。
我们常说“这个灯功率18W”就是指有功功率。
无功功率:用电设备并没有消耗,只是暂时储存起来的那部分功率。
无功功率用Q表示,单位:var(乏)、Kvar(千乏)。
视在功率:电源提供的总功率。
视在功率用S表示,单位:VA(伏安)、KVA(千伏安)。
比如说这个变压器1250KVA,这个就是指它的视在功率。
举例说明假设某个用电设备内不仅有电阻还有电容,那么可以把该用电设备看出电阻和电容的组合体,如图:设备工作时,设备内的电阻会从电源取一部分电能用于发热,同时设备内的电容也会从电源取一部分电能用于本身充电。
由于电容取用的这部分电能并没有真正用掉,只是暂时以电场的形式把它存在电容里,所以把这部分功率叫做“无功功率”。
由于电阻把电能转化成热量,并消耗掉的这一部分功率叫做“有功功率”。
整个设备总共需要从电源取用的功率叫“视在功率”。
从理论上讲只要设备内有电感线圈和电容,那么这个设备就会需要无功功率。
注意:无功功率并不是无用的功率,它在电力系统中占有很重要的地位。
因为电力系统中有许多设备是根据电磁感应原理工作的,他们必须依靠磁场来传送和转换能量,即这些设备必须要依靠无功功率来正常工作。
它们的计算公式单相有功功率计算:三相有功功率计算:单相无功功率计算:三相无功功率计算:视在功率计算:其中:P表示有功功率;Q表示无功功率;S表示视在功率,cosΦ表示功率因数。
我们必须需要注意的一点是:视在功率≠有功功率+无功功率。
功率因数功率因数是指交流电路有功功率与视在功率的比值。
即:功率因数是电力系统中的一个重要参数,它可以衡量电气设备利用率的高低。
功率因数越低说明电源的利用率越低。
功率因数的大小与设备的负荷性质有关。
比如白炽灯、电阻炉等阻性负荷,由于它内部不含电感线圈和电容,所以不需要无功功率,那么它们的功率因数为1。
有功功率和无功功率的作用
有功功率和无功功率的作用首先,有功功率描述了电流或电压在电力系统中做功的能力。
有功功率表示的是电路中有用的能量转换速率,用单位时间内产生和吸收的实际功率来衡量。
在实际应用中,有功功率通常用来表示电力传输中的有用能量,它体现了电力系统的效率和能源的利用率。
有功功率的单位是瓦特(W)或千瓦(kW)。
有功功率的作用主要体现在以下几个方面:1.电力传输:有功功率是电力系统中传输电能的基础。
在电力系统中,发电厂通过发电机产生有功功率,然后通过输电线路将有功功率传输到用户终端。
用户终端消耗的电力也是有功功率的形式。
因此,有功功率是电力系统正常运行的基础。
2.能源利用:有功功率表示的是电路中实际转换的能量,它反映了电力系统的效率和能源的利用率。
在工业生产和日常生活中,能源的利用效率对于保障经济可持续发展具有重要意义。
通过衡量有功功率的大小,可以评估电力系统的能效水平,并采取有效的措施提高能源利用效率。
3.负载控制:有功功率的大小直接关系到电路的负载状况。
在电力系统中,负载过大或者过小都会影响电力系统的稳定性和安全性。
通过监测有功功率的变化,可以进行负载管理和优化,及时调整电力系统的运行状态,保障供电的可靠性和稳定性。
4.计费和交易:在电力市场中,有功功率是计量电能的基础。
电力用户需要根据实际消耗的有功功率进行计费。
同时,电力市场交易也是以有功功率为基准进行的。
因此,准确测量和计算有功功率的大小对于电力市场交易和运营具有重要意义。
与有功功率相对应的是无功功率,它表示的是电路中产生的无效能量。
无功功率的作用主要体现在以下几个方面:1.电力因数:无功功率是衡量电路功率因数的重要指标。
功率因数是有功功率和视在功率之间的比值,它反映了电路中有用能量和无效能量之间的相互关系。
通常情况下,无功功率会降低功率因数,从而导致电力系统的效率下降和能源的浪费。
2.电力损耗:无功功率的存在会增加电力系统的输输电损耗。
在输电过程中,由于电流和电压的不同相位,电路中会产生一部分无功功率,这部分无功功率会导致电力传输过程中的能量损耗。
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数Active power、Reactive power、Apparent power有功功率有功功率(英语:active power,AC power)也称为实功率(R,real power)是一个在交流电电路系统中的概念,表示电源在周期内所发出的瞬时功率的平均值,有功功率以P来表示,其单位是瓦特(W)。
在电路的电源电路的一个给定的点的过去的能量流的速率。
在交流电路中,储能元件如电感和电容,可能会导致能量流动的方向周期性的逆转。
电源的部分,在一个完整的周期的交流波形的平均,在一个方向上的能量的净转移的结果被称为真正的力量。
储存的能量,该方法返回到源在每个周期中,由于功率的部分被称为无功功率。
在交流电路中,有功功率是指一个周期内发出或负载消耗的瞬时功率的积分的平均值(或负载电阻所消耗的功率),因此,也称平均功率。
1定义记瞬时电压为u(t),瞬时电流为i(t),瞬时功率为p(t),则:记有功功率为P,则:对于交流电,T为交流电的周期,对于直流电,T可取任意值。
对于正弦交流电,经过积分运算可得:上式中,U、I分别为正弦交流电的有效值,φ为电压与电流信号的相位差。
2三相电对于单相正弦交流电而言,其瞬时功率是变化的,因此,对于单相电机,其输出转矩有脉动。
对于三相电机,其三相电的瞬时功率之和却是恒定值,因此,对于三相电机,其输出转矩无脉动。
证明如下:假设:Ua=Um*sin(ωt+120°)Ia=Im*sin(ωt+120°-θ)那么,Pa=Ua*Ia=Um*Im*sin(ωt+120°)*sin(ωt+120°-θ)=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt+240°-θ)]同理:Pb=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-θ)]Pc=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-240°-θ)]P=Pa+Pb+Pc=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt+240°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt-240°-θ)]=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt+120°-θ)]∵cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt+120°-θ)=2cos(2ωt-θ)*cos(-120°)=-cos(2ωt-θ)∴P=3/2*Um*Im*cosθ即:三相电机的输出瞬时功率为恒定值。
什么是有功功率和无功功率
什么是有功功率和无功功率
首先我们要知道什么是有功功率,什么是无功功率。
顾名思义,有功功率就是值电器做了有用功,什么叫有用功呢?比如一个灯泡,它的用途就是照明,那么它亮起来了,电能转换成热能和光能,这就叫有用功。
但并不是全部电器都可以这么完善的,以电动机为主的电器,在工作时就没有这么狡猾——电动机正常运转,电能转换成热能和机械能,这当然是最抱负的状态。
但大多数状况下,变压器或电动机在运行时,会在机器内部产生磁场。
这部分磁场会消耗一部分电能,这部分电能的消耗,即看不见又摸不着,完全实在机器内部进行转化,没有对外做功,因此被叫做“无功功率”。
换句话说,能够通过做功,将电能转化成热能、光能或机械能这类看得见或感受的到的能量的,就叫做“有功功率”;将电能转化为磁场能的,就叫做“无功功率”。
但是电动机和变压器等设备在工作时,将一部分电能转化成磁场能是必经的阶段,没有磁场,这些机器也就无法正常工作。
举个例子,我们用水桶挑水,挑水费得力气,就叫做有功功率,这部分是看得见摸得着的;但是挑空桶费的力气,就叫做无功功率,这部分消耗看不见摸不着,却是不行避开的。
但话又说回来了,挑空桶费的力气,虽然不行避开,但是不是越小越好呢?
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无功功率怎么理解,在电力系统中有什么作用
电力系统中的电源是由发电机产生的三相正弦交流电,在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。
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:千瓦的电动机就是把千瓦的电能转换为机械能,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。
有功功率的符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。
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40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。
由于它不对外做功,才被称之为“无功”。
无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。
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。
为了形象地说明这个问题,举一个例子:农村修水利需要开挖土方运土,运土时用竹筐装满土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是无功功率,竹筐并不是没用,没有竹筐泥土怎么运走呢?
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、用电可能产生的不良影响主要有:①降低发电机有功功率的输出;②降低输、变电设备的供电能力;③造成线路电压损失增大和电能损耗的增加;
④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。
从发电机和高压输电
线供给的无功功率,远远满足不了负荷的需要,所以在供电企业的电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率,以保证用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。
这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。