无功功率和有功功率

2012-01-29 17:13:57来源: 互联网
无功功率

        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。无功功率是交流电路中,电压U与电流I存在一相角差时,电流流过容性电抗(XC)或感性电抗(XL)时所形成的功率分量。

  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。

        有功功率

  一个周期内瞬时功率的积分平均值。对于正弦电压及电流,复功率的实部即有功功率。对于非正弦周期电压及电流,有功功率是直流分量功率及基波和谐波有功功率之总和。

  无功功率计算公式

  无功功率=I*U*sinφ,单位为乏或千乏.

  有功功率计算公式

  有功功率P=IUCOSφ

  其实有功功率P、无功功率Q、视在功率S就是一直角三角形的三条变:S为斜边,P、Q为两直角变,P、Q就是把S正交分解出来的两个分量;P^2+Q^2=S^2(勾股定理)。

  功率因数就是P/S,也就是cosθ,θ就是相角,即电压与电流之间的夹角;

  无功补偿原理

  电气设备的运行即要从电源取得有功功率,同时还需要取得无功功率。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,因此电气设备就无法维持在额定磁场状态下工作,用电设备两端电压就会下降,影响到电气设备的运转。如果从发电机和高压输电线路来供给设备大量的无功功率,则使功率因数变得很小,有功功率供给也会远远满足不了负荷的需要。同时还会造成供电质量的下降,所以从发电机和高压输电线路来供给设备的无功功率是不合理的。这就需要在电网增加无功补偿设备来补偿无功率,以保证电气设备的运行,可见在电网中进行无功补偿是十分必要的。

  无功补偿的基本原理是把具有容性功率的负荷设备与感性功率的负荷的设备并联在同一电路中,当感性设备吸收能量时,容性设备就放出能量,能量就在这两种负荷间转换,这样感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率来补偿。

  无功功率的补偿方式主要有以下几种:低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿这三种补偿方式各有各的特点,可根据补偿要求及经济的合理性来进行选择补偿方式。同时电机的空载运行、变压器的空载运行和低负荷运行及电网中输送的电压过高都会消耗过多的无功功率,直接影响到功率因数。在电气设备的运行时要尽量避免在上述状态下运行。

关键字:无功  功率  有功功率

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0129/article_13943.html
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