无功功率和功率因数
1.无功功率
在沟通电路中,由电源供应负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。
有功功率是坚持用电设备正常作业所需的电功率,也便是将电能改换为别的办法能量(机械能、光能、热能)的电功率。比方:5.5千瓦的电动机便是把5.5千瓦的电能改换为机械能,股动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能改换为光能,供咱们日子和作业照明。有功功率的符号用P标明,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
无功功率比照笼统,它是用于电路内电场与磁场的沟通,并用来在电气设备中树立和坚持磁场的电功率。它不对外作功,而是改动为别的办法的能量。但凡有电磁线圈的电气设备,要树立磁场,就要耗费无功功率。比方40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需耗费一有些有功功率)来发光外,还需80乏摆布的无功功率供镇流器的线圈树立交变磁场用。因为它不对外做功,才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q标明,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。
无功功率决不是无用功率,它的用途很大。电动机需求树立和坚持旋转磁场,使转子翻滚,然后股动机械运动,电动机的转子磁场便是靠从电源获得无功功率树立的。变压器也一样需求无功功率,才华使变压器的一次线圈发作磁场,在二次线圈感应出电压。因而,没有无功功率,电动机就不会翻滚,变压器也不能变压,沟通触摸器不会吸合。为了形象地阐明这个疑问,现举一个比方:村庄修水利需求开挖土方运土,运土时用竹筐装满土,挑走的土比方是有功功率,挑空竹筐就比方是无功功率,竹筐并不是没用,没有竹筐泥土怎样运到堤上呢?
在正常情况下,用电设备不光要从电源获得有功功率,一同还需求从电源获得无功功率。假定电网中的无功功率供不该求,用电设备就没有满意的无功功率来树立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能坚持在额外情况下作业,用电设备的端电压就要降低,然后影响用电设备的正常作业。
无功功率对供、用电发作必定的不良影响,首要表如今:
(1)降低发电机有功功率的输出。
(2)降低输、变电设备的供电才华。
(3)构成线路电压扔掉增大和电能损耗的添加。
(4)构成低功率因数作业和电压降低,使电气设备容量得不到充沛表现。
从发电机和高压输电线供应的无功功率,远远满意不了负荷的需求,所以在电网中要设置一些无功抵偿设备来抵偿无功功率,以增加用户对无功功率的需求,这么用电设备才华在额外电压下作业。这便是电网需求装设无功抵偿设备的道理。
2功率因数
电网中的电力负荷如电动机、变压器等,归于既有电阻又有电感的电理性负载。电理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来标明。cosφ称为功率因数,又名力率。功率因数是反映电力用户用电设备合理运用情况、电能运用程度和用电处理水平的一项首要方针。三相功率因数的核算公式为:
式中cosφ——功率因数;
P——有功功率,kW;
Q——无功功率,kVar;
S——视在功率,kV。A;
U——用电设备的额外电压,V;
I——用电设备的作业电流,A。
功率因数分为天然功率因数、瞬时功率因数和加权均匀功率因数。
(1)天然功率因数:是指用电设备没有设备无功抵偿设备时的功率因数,或许说用电设备自身所具有的功率因数。天然功率因数的凹凸首要取决于用电设备的负荷性质,电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高,等于1,而电理性负荷(电动机、电焊机)的功率因数比照低,都小于1。
(2)瞬时功率因数:是指在某一刹那间由功率因数表读出的功率因数。瞬时功率因数是跟着用电设备的类型、负荷的巨细和电压的凹凸而时刻在改动。
(3)加权均匀功率因数:是指在一守时刻段内功率因数的均匀值,其核算公式为:
行进功率因数的办法有两种,一种是改进天然功率因数,另一种是设备人工抵偿设备。
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