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              分享有功功率、无功功率和视在功率计算方法及相关性

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              浏览:-发布日期:2022-02-22 13:53【

              有功功率P、无功功率Q、视在功率S就是直角三角形的三条边:S为斜边,P、Q为两直角边,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。

              有功功率:在交流电路中,每个瞬时的有功功率是不同的,且不断变化,一般用平均有功功率(一个周期内功率的平均值)来度量电路中消耗能量的情况。

              对于单相交流电路,计算公式为:P=UIcosΦ式中:

              P—有功功率(瓦)       

              U—交流电压有效值(伏)

              I— 交流电流有效值(安)          

              cosΦ—负载的功率因数。  

              有功功率的单位是瓦(W)或千瓦(KW)、兆瓦(MW)。         

              当负载为纯电阻时,电压与电流相位相同,Φ=0°,cosΦ=1,电阻消耗的功率全部是有功功率(P=UI)。

              当负载是纯电感或纯电容时,电压和电流的相位差Φ=90°,cosΦ=0,有功功率P=0,所以纯电感或纯电容负载是不消耗有功功率的。

              无功功率:为了衡量交换能量的情况,人们用能量交换过程中功率的最大值(即瞬时功率的最大值)来表示无功功率。

              根据公式推导,无功功率Q的计算公式为:Q=UIsinΦ式中:sinΦ—交流电压与电流相位差的正弦值。

              无功功率的单位是乏(var)或千乏(Kvar)、兆乏(Mvar)。

              当负载为纯电感或纯电容时,Φ=90°,sinΦ=1,所以Q=UI,即只有无功功率而不消耗有功。当负载为纯电阻时,Φ=0°,sinΦ=0,所以Q=0,即只消耗有功功率而不需要无功。

              视在功率:在一般交流电路中,输送的电功率中即有有功成分,又有无功成分,因此其电压有效值与电流有效值的乘积,即不是有功功率,也不是无功功率,而是它们的合成量,这个合成量就叫视在功率,用字母S表示S=UI视在功率的单位为伏安(VA),或千伏安(KVA)、兆伏安(MVA)。

              交流发电设备都是按照规定的电压和电流进行设计和使用的,所以有时用视在功率表示设备的容量是比较方便的,例如变压器的容量就是指它的视在功率。

              视在功率S、有功功率P、无功功率Q三者之间的数量关系,恰好相当于直角三角形的三边关系,S相当于斜边,P和Q相当于两条直角边,称为功率三角形。

              功率三角形

              其换算公式如下:

              S²=Q²+P²cosΦ=P/S

              由此可见功率因数cosΦ可以定义为负载消耗的有功功率与其视在功率的比值,它表征了负载消耗的有功功率在视在功率中所占比例。

              功率换算公式

              为什么要提高功率因数呢?有什么作用呢?

              1.通过改善功率因数,减少了线路中总电流和供电系统中的电气元件,如变压器、电器设备、导线等的容量,因此不但减少了投资费用,而且降低了本身电能的损耗.

              2.藉由良好功因值的确保,从而减少供电系统中的电压损失,可以使负载电压更稳定,改善电能的质量。

              3.可以增加系统的裕度,挖掘出了发供电设备的潜力.如果系统的功率因数低,那么在既有设备容量不变的情况下,装设电容器后,可以提高功率因数,增加负载的容量.

              4.减少了用户的电费支出;透过上述各元件损失的减少。


              那么怎么才能提高功率因数呢?

              得润电气可以为您提供全方位的各类无功补偿方案。通过我公司的高低压无功补偿装置,可以完全解决您在用电过程中的各类无功补偿问题,使功率因数大大提高,稳定了系统电压,减少了电费开支,并提高了各电气设备的使用寿命。  

              高低压无功补偿装置

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