功率与功率因数问题

《功率与功率因数问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、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。而视在功率为有功功率和无功功率的相量和。有功功率：P=UIcosφ无功功率：Q=UIsinφ视在功率：S=UI=（有功功率的平方+无功功率的平方）开根号无功功率的正负其实是线路中电流与电压的关系，负载呈容性时，电流超前电压，为正值；负载为感性时，电流滞后电压，为负值。电能表的正、反向是与电能的受（送）相关的，一般用户接受系统的电能，叫正向，用户内部发电向系统送电，叫反向；1、当系统向用户输送有功和无功时，电能表工作在第Ⅰ象限，电能表显示有功是正值，无功也是正值；这最常见的一种方式，大部分用户也都是这种方式；2

2、、当系统向用户输送无功，用户向系统反送有功时，电能表工作在第Ⅱ象限，电能表显示有功是负值，无功是正值；有些自发电的用户在有功电能发的多的情况下，可能有有功电能向网上送的情况；3、当用户向系统反送有功和无功时，电能表工作在第Ⅲ象限，电能表显示有功是负值，无功也是负值；有些自发电的用户在内部没有负荷时，出现和专业电厂一样，有功和无功全部向网上输送；4、当系统向用户输送有功，用户向系统反送无功时，电能表工作在第Ⅳ象限，电能表显示有功是正值，无功是负值；说明该用户在从网上取有功，但内部电容器等投多了，向网上输送无功；我们按下面的要求定义实际功率的方向：正向有功功率：即输入有功功率，是电网向用

3、户送电，是用户用电功率；反向有功功率：即输出有功功率，是用户向电网送电，是用户发电功率；正向无功功率：即输入无功功率，是电网向用户送无功，是用户用无功功率；反向无功功率：即输出无功功率，是用户向电网送无功，是用户发无功功率；Ⅰ象限无功：输入有功功率，输入无功功率，用户为阻感性负载；Ⅱ象限无功：输出有功功率，输入无功功率，用户负荷相当于一台欠励磁发电机；Ⅲ象限无功：输出有功功率，输出无功功率，用户负荷相当于一台过励磁发电机；Ⅳ象限无功：输入有功功率，输出无功功率，用户为阻容性负载；　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

4、。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

5、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，现举一个例子：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到堤上呢?　　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

6、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、用电产生一定的不良影响，主要表现在：　　(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，

7、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。2功率因数　　电网中的电力负荷如电动机、变压器等，属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。cosφ称为功率因数，又叫力率。功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。　　功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。　　(1)自然功率因数：是指用电设备没有