【導讀】在交流電路中,由電源供給負載的電功率有兩種:一種是有功功率,一種是無功功率。電壓電流同相位,電源向負載供電,負載把電能轉換成其他能量,叫有功。電壓電流不同相位部分,電源與負載之間交換電能,這部分(除線路損耗外)電能不轉換(電磁以外的)成其他能量,叫無功。
在交流電路中,由電源供給負載的電功率有兩種:一種是有功功率,一種是無功功率。電壓電流同相位,電源向負載供電,負載把電能轉換成其他能量,叫有功。電壓電流不同相位部分,電源與負載之間交換電能,這部分(除線路損耗外)電能不轉換(電磁以外的)成其他能量,叫無功。
有功功率
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(機械能、光能、熱能)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,帶動水泵抽水或脫粒機脫粒;各種照明設備將電能轉換為光能,供人們生活和工作照明。有功功率的符號用P表示,單位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
有功功率:在交流電路中,電源在一個周期內(nèi)發(fā)出瞬時功率的平均值(或負載電阻所消耗的功率),稱為"有功功率"。有功功率過低導致線損增加、容量下降、設備使用率下降,從而導致電能浪費加大。
無功功率
電網(wǎng)中的感性負載(如電機,扼流圈,變壓器,感應式加熱器及電焊機等)都會產(chǎn)生不同程度的電滯,即所謂的電感。
感性負載具有這樣一種特性 -----即使所加電壓改變方向,感性負載的這種滯后仍能將電流的方向(如正向)保持一段時間。一旦存在了這種電流與電壓之間的相位差,就會產(chǎn)生負功率,并被反饋到電網(wǎng)中。電流電壓再次相位相同時,又需要相同大小的電能在感性負載中建立磁場,這種磁場反向電能就被稱作無功功率。
定義:在具有電感或電容的電路中,在每半個周期內(nèi),把電源能量變成磁場(或電場)能量貯存起來,然后,再釋放,又把貯存的磁場(或電場)能量再返回給電源,只是進行這種能量的交換,并沒有真正消耗能量,我們把這個交換的功率值,稱為" 無功功率"。
無功功率比較抽象,它是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換,并用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功,而是轉變?yōu)槠渌问降哪芰俊7彩怯须姶啪€圈的電氣設備,要建立磁場,就要消耗無功功率。比如40瓦的日光燈,除需40多瓦有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來發(fā)光外,還需80乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。由于它不對外做功,才被稱之為“無功”。無功功率的符號用Q表示,單位為乏(Var)或千乏(kVar)。
無功功率過高的缺點:
1)無功功率會導致電流增大和視在功率增加,導致系統(tǒng)容量下降;
2)無功功率增加,會使總電流增加,從而使設備和線路的損耗增加;
3)使線路的壓降增大,沖擊性無功負載還會使電壓劇烈波動。
配電網(wǎng)中的電感性電氣設備如變壓器、電動機、電焊機、空調(diào)器、洗衣機、電冰箱、鈉燈、日光燈等投入運行后,不僅要從電力網(wǎng)中吸收有功功率用于做功,而且還要吸收無功功率建立磁場,這樣就導致電力客戶的自然功率因數(shù)一般都比較低。我國對電力客戶的用電,規(guī)定了必須達到的功率因數(shù)標準。
無功功率決不是無用功率,它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉磁場,使轉子轉動,從而帶動機械運動,電動機的轉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,在二次線圈感應出電壓。因此,沒有無功功率,電動機就不會轉動,變壓器也不能變壓,交流接觸器不會吸合。為了形象地說明這個問題,現(xiàn)舉一個例子:農(nóng)村修水利需要開挖土方運土,運土時用竹筐裝滿土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是無功功率,竹筐并不是沒用,沒有竹筐泥土怎么運到堤上呢?
在正常情況下,用電設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求,用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場,那么,這些用電設備就不能維持在額定情況下工作,用電設備的端電壓就要下降,從而影響用電設備的正常運行。
無功功率對供、用電產(chǎn)生一定的不良影響,主要表現(xiàn)在:
(1)降低發(fā)電機有功功率的輸出。
(2)降低輸、變電設備的供電能力。
(3)造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。
(4)造成低功率因數(shù)運行和電壓下降,使電氣設備容量得不到充分發(fā)揮。
從發(fā)電機和高壓輸電線供給的無功功率,遠遠滿足不了負荷的需要,所以在電網(wǎng)中要設置一些無功補償裝置來補充無功功率,以保證用戶對無功功率的需要,這樣用電設備才能在額定電壓下工作。這就是電網(wǎng)需要裝設無功補償裝置的道理。
免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請電話或者郵箱editor@52solution.com聯(lián)系小編進行侵刪。
推薦閱讀:
安森美智能感知技術和方案助力工業(yè)自動化創(chuàng)新