有功、无功和视在功率的关系
有功、无功、视在功率的概念及联系

有功、无功、视在功率基本概念及联系一、在电网中,有电源供给给负载的电功率有两种:一种是有功功率,一种是无功功率 无功功率(Q ):许多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,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。
有功功率(P ):所谓有功功率,既能将电能转化为其他能量形式的一种可以直接消耗掉的电功率,比如电机将电能转化为机械能,在不考虑效率的情况下,11KW 的电机每小时能将11KWH 的电能转化为同等的机械能;100W 的白炽灯1小时能将0.1KWH 的电能转化为光能;同样1KW 的加热器每小时能将1KWH 的电能转化成热能等等,有功功率是能直接转化成其他能量形式的电功率。
视在功率(S ):某种意义上来说,是有功功率和无功功率之和;对于电源来说,视在功率是由有功功率和无功功率混合而成,比如变压器提供的功率既包含有功也包含无功功率,单位为千伏安(KVar )。
二、有功功率、无功功率、视在功率之间的关系想说明三者的关系,我们先要了解什么是功率因数。
在交流电路中,电压与电流之间的相位差(ф)的余弦叫做功率因数,用符号cos ф表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即)3/(/cos UI P S P ==φ那么从这就可以看出,这三者相当于直角三角形三条边,大小满足勾股定理。
有功功率:P=UIcos ϕ 单位:W无功功率:Q=UIsin ϕ 单位:var视在功率:S=UI 单位:VAQ P S 22+=P R UX U R。
有功功率、无功功率、视在功率三者之间的关系

有功功率、无功功率、视在功率三者之间的关系是怎样的计算公式是浏览次数:4057次悬赏分:0 |解决时间:2008-7-4 08:12 |提问者:2007xinwei2007最佳答案容量620KW,功率因数,视在功率542KVA,无功功率应该是多少有公式吗悬赏分:0 - 离问题结束还有5 天22 小时无功功率是怎样算出来的提问者:2007xinwei2007 - 经理四级视在功率=(有功功率的平方+无功功率的平方)开根号有功功率=视在功率×功率因数在本计算中P有功=S视在×cosφ=542×=Q无功=√(542×542-×=或者根据cosφ求出sinφ 得出φ=37 sinφ=Q=S× sinφ=542×=回答者:womyn5 - 千总五级7-3 17:59这个有具体的数值,希望能够更方便你理解什么是负荷功率反馈在电力系统中,电气设备所需用的电功率称为负荷或电力。
由于电功率分为视在功率、有功功率和无功功率,一般用电流表示的负荷,实际上是对应视在功率而言。
目前供电部门所分配的负荷指标,主要是指小时平均的有功负荷指标,而不是视在功率和无功功率。
电量是指用电设备所需用电能的数量,电量的单位是千瓦·时(kW·h)。
电量也分为有功电量和无功电量。
无功电量的单位是千乏·时(kvr·h)。
电力负荷在某个时间间隔内必然出现一个最大值,称为最高负荷。
在某一段时间范围内电力负荷的平均值,称为平均负荷。
平均有功负荷与最高负荷的比率,称为负荷率。
调整负荷,提高负荷率,不仅使用电单位的用电达到经济合理,而且也为整个电网的安全经济运行创造了条件。
电功率分为有功功率(P)和无功功率(Q),二者的向量和就是视在功率(S),其实就是三角函数的关系:S=根号(P的二次方+Q的二次方)。
变压器的视在功率就是指变压器传递的总功率,有功功率和无功功率是根据负荷的特性改变的。
有功功率、无功功率与视在功率

有功功率、无功功率与视在功率
有功功率: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。
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,
、兆瓦
(MW)
瓦的日
80
P=S•cosφ?=√3UIcosφ?
Q=S•sinφ=√3UIsinφ?
S=√3UI
相位角φ:为有功功率与视在功率的夹角,称为力率角或功率因数角,cosφ表示有功功率P和视在功率S的比值,称为力率或功率因数。
功率分三种功率,有功功率P、无功功率Q和视在功率S。
电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S
三种功率和功率因素cosΦ是一个直角功率三角形关系:两个直角边是有功功率、无功功率,斜边是视在功率。
有功电流、无功电流、功率因数的关系

有功电流、无功电流、功率因数的关系
功率因数是指实际功率与视在功率之比。
在交流电中,视在功率等于有功功率加上无功功率:
视在功率 = 有功功率 + 无功功率
功率因数可以表示为:
功率因数 = 有功功率 / 视在功率
从上述公式可以推导出,无功功率可以表示为:
无功功率 = 视在功率 * (1 - 功率因数)
因此,有功电流与视在功率之间的关系为:
有功电流 = 实际有功功率 / 电压
而无功电流与视在功率之间的关系为:
无功电流 = 实际无功功率 / 电压
综上所述,有功电流、无功电流和功率因数之间的关系为:无功电流 = 视在电流 * (1 - 功率因数)。
视在功率、有功功率、无功功率

视在功率、有功功率、无功功率分功率由于做了功而被称为有功功率。
而无功功率则是损失在非纯电阻负载上的功率。
可认为是电压与电流相位差变化的损耗。
无功功率不做功,但是要保证有功功率的传导必须先满足电网的无功功率。
下面举例说明:(很清晰的解释)三相异步电动机的有功功率和额定功率的区别和联系:额定功率是电机运行在额定点输出的机械功率。
额定功率=sqrt(3)*额定电压*额定电流*功率因数*效率。
这是特指额定点。
视在功率=sqrt(3)*电压*电流。
有功功率=sqrt(3)*电压*电流*功率因数,这个有功功率是电机输入的电功率,它不同于视在功率是交流电压电流的相交差造成的,或者说是电机中的储能元件电感造成的。
效率是电机中的定转子铜损,铁损和机械损耗造成的,完全不同的概念。
无功功率没有功率损耗,只是有能量以磁场的形式储存在储能元件中,没有传递到机械功率输出,而效率的损耗全部转化成了热能,会使电机产生温升。
电动机从电网上吸收电能经过电磁感应定律的规定,变成电动机转子旋转,带动负载机械做功,这样就将电能转化成机械能。
电动机输出的能量为电动机的额定功率。
电动机运行时因线圈发热、轴承摩擦等很多损耗为电动机损耗。
将额定功率和所有的损耗加起来,就为电动机从电网中吸收的有功功率。
电动机的额定功率+电动机损耗=电动机从电网中吸收的有功功率电动机将电能转化成机械能是离不开磁场的,磁场的建立就是靠电动机线圈通电形成的,那么形成磁场也需要能量,这部分的能量并没有转化成机械能和热能,相当于媒介,此部分能量为电动机的无功功率。
有功功率+无功功率=视在功率,注意:这可是矢量相加哟。
效率=额定功率÷有功功率×100%永远小于1一、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念1.有功功率:可以转化成其他形式能量(热、光、动能)的能量。
以P来表示,单位为W。
一般来说,有功功率是相对于纯阻性负载来说的。
2.无功功率:功率从能量源传递到负载并能反映功率交换情况的功率就是无功功率。
无功功率,有功功率,视在功率的区别是什么

功率因数是=P/S。
功率表分有功功率表和无功功率表。
一般家用电度表只计有功,就是有功电能表。
视在功率是表征消耗总容量的,UI,单位VA,有功是W,表征电阻消耗的功率。
无功是Var,表征容抗和感抗消耗的功率。
有功功率又叫平均功率。
交流电的瞬时功率不是一个恒定值,功率在一个周期内的平均值叫做有功功率,它是指在电路中电阻部分所消耗的功率,对电动机来说是指它的出力,以字母P表示,单位为千瓦(kW)。
无功功率:在具有电感(或电容)的电路里,电感(或电容)在半周期的时间里把电源的能量变成磁场(或电场)的能量贮存起来,在另外半周期的时间里又把贮存的磁场(或电场)能量送还给电源。
它们只是与电源进行能量交换,并没有真正消耗能量。
我们把与电源交换能量的振幅值叫做无功功率,以字母Q 表示,单位干乏(kvar)。
视在功率:在具有电阻和电抗的电路内,电压与电流的乘积叫视在功率,以字母S或符号
Ps表示,单位为千伏安(kV A)。
有功功率、无功功率、视在功率三者关系可以用功率三角形表示
(见图):
在发电厂中三相母线的相序用以下颜色表示:黄色表示A相,绿色表示B相,红色表示C相。
有功、无功和视在功率的关系

有功、无功和视在功率的关系由于感性、容性或非线性负荷的存在,导致系统存在无功功率,从而导致有功功率不等于视在功率,三者之间关系如下:S^2=P^2+Q^2;S为视在功率,P为有功功率,Q为无功功率。
三者的单位分别为VA(或kVA),W(或kW),Var(或kVar)。
简单来讲,在上面的公式中,如果今天的KVAR的值为零的话,KVA就会与KW相等,那么供电局发出来的1KVA的电就等于用户1KW的消耗,此时成本效益最高,所以功率因数是供电局非常在意的一个系数。
用户如果没有达到理想的功率因数,相对地就是在消耗供电局的资源,所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。
目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9~1之间,低于0.9时需要接受处罚。
好处供电部门为了提高成本效益要求用户提高功率因数,那提高功率因数对用户端有什么好处呢?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 良好的功因数值的确保,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。
举例而言,将1000KVA变压器之功率因数从0.8提高到0.98时:补偿前:1000×0.8=800KW补偿后:1000×0.98=980KW同样一台1000KVA的变压器,功率因数改变后,它就可以多承担180KW的负载。
④ 减少了用户的电费支出;透过上述各元件损失的减少及功率因数提高的电费优惠。
此外,有些电力电子设备如整流器、变频器、开关电源等;可饱和设备如变压器、电动机、发电机等;电弧设备及电光源设备如电弧炉、日光灯等,这些设备均是主要的谐波源,运行时将产生大量的谐波。
什么是有功功率无功功率和视在功率

什么是有功功率、无功功率及视在功率1、有功功率:在交流电路中,电阻元件上所消耗的功率为有功功率,以P表示,其单位为瓦(W)和千瓦(KW)。
它们之间的关系是:1KW=103W有功功率与电压、电流间的关系为cos@p=UI式中:U——电压的有效值(V);I——电流的有效值(A);P——有功功率(W);cos@——功率因数。
有功功率。
交流电的瞬时功率不是一个恒定值,功率在一个周期内的平均值叫做有功功率,它是指在电路中电阻部分所消耗的功率,对电动机来说是指它的出力,以字母P表示,单位为千瓦(KW)。
2、无功功率:在交流电路中,电感或电容元件与电源之间只进行能量的交换。
而不消耗能量,我们把一部分功率称之为无功功率。
其单位为乏(var)和千乏(Kvar),它们之间的关系是:=13Kvarvar10无功功率与电压、电流间的关系为Q=sin@UI式中:U——电压的有效值(V);I——电流的有效值(A);Q——无功功率(var)。
无功功率:在具有电感(电容)的电路里,电感(电容)在半周期的时间里把电源的能量变成磁场(电场)的能量贮存起来,在另外半周期的时间里又把贮存的磁场(电场)能量送还给电源。
它们只是与电源进行能量交换,并没有真正消耗能量。
我们把与电源交换能量的振幅值叫做无功功率,以字母Q表示,单位干乏(kvar)。
3、视在功率:在交流电路中,电压与电流的乘积,我们把这一部分功率称之为视在功率,它既不是有功功率,也不是无功功率,通常均以视在功率表示变压器等设备的容量,其单位为伏安(V A)和千伏安(KV A)。
它们之间的关系是:VA1=10KVA3视在功率与电压、电流间的关系为:S=UI式中:U——电压的有效值(V);I——电流的有效值(A);S——视在功率(V A)。
根据三角函数的关系式可得:2S22+QP=或22Q=PS+有功功率、无功功率和视在功率也可以用一个直角三角形来表示,一般称之为功率三角形,如图所示。
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有功、无功和视在功率的关系由于感性、容性或非线性负荷的存在,导致系统存在无功功率,从而导致有功功率不等于视在功率,三者之间关系如下:S A2=P A2+Q A2 ; S为视在功率,P为有功功率,Q为无功功率。
三者的单位分别为VA (或kVA) , W (或kW), Var (或kVar)。
简单来讲,在上面的公式中,如果今天的KVAR 的值为零的话,KVA 就会与KW 相等,那么供电局发出来的1KVA 的电就等于用户1KW 的消耗,此时成本效益最高,所以功率因数是供电局非常在意的一个系数。
用户如果没有达到理想的功率因数,相对地就是在消耗供电局的资源,所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。
目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9〜1之间,低于0.9 时需要接受处罚。
好处供电部门为了提高成本效益要求用户提高功率因数,那提高功率因数对用户端有什么好处呢?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良好的功因数值的确保,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。
举例而言,将1000KVA变压器之功率因数从0.8提高到0.98时:补偿前:1000 X 0.8=800KW补偿后:1000 X 0.98=980KW同样一台1000KVA的变压器,功率因数改变后,它就可以多承担180KW的负载。
④减少了用户的电费支出;透过上述各元件损失的减少及功率因数提高的电费优惠。
此外,有些电力电子设备如整流器、变频器、开关电源等;可饱和设备如变压器、电动机、发电机等;电弧设备及电光源设备如电弧炉、日光灯等,这些设备均是主要的谐波源,运行时将产生大量的谐波。
谐波对发动机、变压器、电动机、电容器等所有连接于电网的电器设备都有大小不等的危害,主要表现为产生谐波附加损耗,使得设备过载过热以及谐波过电压加速设备的绝缘老化等。
并联到线路上进行无功补偿的电容器对谐波会有放大作用,使得系统电压及电流的畸变更加严重。
另外,谐波电流叠加在电容器的基波电流上,会使电容器的电流有效值增加,造成温度升高,减少电容器的使用寿命。
谐波电流使变压器的铜损耗增加,弓I起局部过热、振动、噪音增大、绕组附加发热等。
谐波污染也会增加电缆等输电线路的损耗。
而且谐波污染对通讯质量有影响。
当电流谐波分量较高时,可能会引起继电保护的过电压保护、过电流保护的误动作。
因此,如果系统量测出谐波含量过高时,除了电容器端需要串联适宜的调谐(detuned)电抗外,并需针对负载特性专案研讨加装谐波改善装置。
改善电能为什么说提高用户的功率因数可以改善电压质量?电力系统向用户供电的电压,是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化的。
当线路输送一定数量的有功功率时,如输送的无功功率越多,线路的电压损失越大。
即送至用户端的电压就越低。
如果110KV以下的线路,其电压损失可近似为:△U=(PR+QX)/Ue 其中:△ U—线路的电压损失,kVUe——线路的额定电压,kVP——线路输送的有功功率,kWQ——线路输送的无功功率,kVARR—线路电阻,欧姆X――线路电抗,欧姆由上式可见,当用户功率因数提高以后,它向电力系统吸取的无功功率就要减少,因此电压损失也要减少,从而改善了用户的电压质量。
在直流电路里,电压乘电流就是有功功率。
但在交流电路里,电压乘电流是视在功率,而能起到作功的一部分功率(即有功功率)将小于视在功率。
有功功率与视在功率之比叫做功率因数,以COS^表示,其实最简单的测量方式就是测量电压与电流之间的相位差,得出的结果就是功率因数。
如何提高(1)提高自然功率因数。
自然功率因数是在没有任何补偿情况下,用电设备的功率因数。
提高自然功率因数的方法:合理选择异步电机;避免变压器空载运行;合理安排和调整工艺流程,改善机电设备的运行状况;在生产工艺允许条件下,采用同步电动机代替异步电动机。
(2)采用人工补偿无功功率。
装用无功功率补偿设备进行人工补偿,电力用户常用的无功功率补偿设备是电力电容器。
提高功率因数的方法提高功率因数的途径主要在于如何减少电力系统中各个部分所需的无功功率,特别是减少负荷取用的无功功率,使电力系统在输送一定的有功功率时,可降低其中通过的无功电流提高功率因数的方法很多,但总的来说可以归结为两大类:提高自然功率因数的方法采用降低各用电设备所需的无功功率以改善其功率因数的措施,称为提高自然功率因数的方法主要有:1正确选用异步电动机的型号与容量。
据有关资料介绍,我国中小型异步电动机的用电负荷约占电网总负荷的80 %以上,几个主要电网中,电动机所耗能占整个工业用电量的60 %〜68 %左右1因此做好电动机的降损节能具有十分重要的经济意义正确选用异步电动机使其额定容量与所带负载相配合,对于改善功率因数是十分重要的在选型方面,要注意选用节能型,淘汰高能耗的电动机,并依据电机机械工作对启动力矩、启动次数、调速等方面的具体要求,选用不同的型号。
电动机的效率n与功率因数cos是反映电动机经济运行水平的主要指标,都与负载率B有密切关系1 GB/ T 12497 - 90对三相异步电机三个运行区域规定如下:当负载率B在70 %〜100 %之间时,为经济运行区;当40 % < 70为一般运行区;当B < 40 %时,为非经济运行区;2、根据负荷选用相匹配的变压器。
电力变压器一次侧功率因数不但与负荷的功率因数有关,而且与负荷率有关若变压器满载运行,一次侧功率因数仅比二次侧降低约3〜5 %若变压器轻载运行,当负荷小于0. 6时,一次侧功率因数就显著下降,下降达11〜18 %所以电力变压器的负荷率在0. 6以上运行时才较经济,一般应在60 %~70 %比较合适为了充分利用设备和提高功率因数,电力变压器一般不宜作轻载运行。
当电力变压器负荷率小于30 %时,应当更换成容量较小的变压器3、合理安排和调整工艺流程。
合理安排和调整工艺流程,改善电机设备的运行状态,限制电焊机和机床电动机的空载运行1例如可采用空载自动延时断电装置流程等4、异步电动机同步化运行。
对于负荷率不大于0. 7及最大负荷不大于90 %额定功率的绕线式异步电动机,必要时可使其同步化,即当绕线式异步电动机在起动完毕以后,向转子三相绕组中送入直流励磁,即产生转矩把异步电动机牵入同步运行,其运转状态与同步电动机相似在过励磁的情况下,电动机可向电网送出无功功率,从而达到改善功率因数的目的。
提高功率因数的补偿方法采用供应无功功率的设备来补偿用电设备所需的无功功率,以提高其功率因数的措施,称为提高功率因数的补偿方法。
采用补偿法来提高功率因数,必须增加新设备、增加有色与黑色金属的需用量。
此外,补偿设备本身也有功率损失,所以从整体来看,应首先采用提高用电设备自然功率因数的方法。
但当功率因数还达不到《电力设计技术规范》所要求的数值时,则需采用专门的补偿设备来提高功率因数。
应用人工补偿无功功率的方法通常有应用移相电容器(即静电电容器)、采用同步电动机和采用同步调相机三种方法。
同步电动机在过励磁方式运行(0. 8〜0. 9超前)时,就向电力系统输送无功功率,提高了工业企业的功率因数一般在满足工艺条件下,采用或不采用同步电动机来提高企业的功率因数,应进行技术经济比较。
通常对低速、恒速且长期连续工作的容量较大的电动机,宜采用同步电动机组,如轧钢的电动机组、球磨机、空压机、鼓风机、水泵等设备这些设备采用同步电动机为原动机时,其容量一般在250 KW以上,环境与启动条件均能满足同步电动机的要求,而且停歇时间较少,因此对改善功率因数能起很大作用但是同步电动机结构复杂,并且附有一套启动控制设备,维护工作量大,价格较异步电动机贵,而且目前高压移相电容器价格普遍降低,这就相应地提高了“异步电动机加移相电容器的补偿方案”的优越性移相电容器由于具有功率损耗小、运行维修很方便、短路电流小等优点而在工业企业中被广泛用作人工补偿装置。
综上所述,提高功率因数必然对国家的能源利用、企业的经济效益起到促进作用,是保证电力系统电能质量、电压质量、降低网络损耗以及安全运行所不可缺少的条件应根据不同情况采取相应措施来提高功率因数,降低无功损耗,从而提高经济效益。
功率因素1、柴油发电机振荡失步的特征1)定子电流超出正常值,电流表指针将激烈地撞挡。
2)定子电压表的指针将快速摆动。
3)有功功率表指针在表盘整个刻度盘上摆动。
4)转子电流表指针在正常值附近快速摆动。
5)发电机发出鸣叫声,且叫声的变化与仪表指针的摆动频率相对应。
6)其他并列运行的发电机的仪表也有相应的摆动2、发电机振荡失步的时处理方法发电机振荡失去同步时应注意以下几条:1)要通过增加励磁电流来产生恢复同步的条件;2)要适当地调整该机的负荷,以帮助恢复同步;3)当整个电厂与系统失去同步时,该电厂的所有发电机都将发生振荡,除设法增加每台发电机的励磁电流外,在无法恢复同步的情况下,为使发电机免遭持续电流的损害,应按规程规定,在2分钟后将电厂与系统解列。
重要性作为LED灯具的功率因数?功率因数是LED灯具的一个重要参数,了解什么是功率因数有利于我们进一步了解LED灯具。
功率因数功率因子表征着灯具输出有功功率的能力。
功率是能量的传输率的度量,在直流电路中它是电压V和电流A和乘积。
在交流系统里则要复杂些:即有部分交流电流在负载里循环不传输电能,它称为电抗电流或谐波电流,它使视在功率(电压Volt乘电流Amps)大于实际功率。
视在功率和实际功率的不等引出了功率因素,功率因素等于实际功率与视在功率的比值。
所以交流系统里实际功率等于视在功率乘以功率因素。
即:功率因素二实际功率/视在功率。
只有电加热器和灯泡等线性负载的功率因素为1许多设备的实际功率与视在功率的差值很小,可以忽略不计,而像容性设备如灯具的这种差值则很大、很重要。
美国PC Magazine杂志的一项研究表明灯具的典型功率因素为0.65,即视在功率(VA)比实际功率(Watts)大50%!视在功率视在功率:即交流电压和交流电流的乘积。
用公式表示为:S=UI。
式中,S是额定输出功率,单位是VA(伏安);U是额定输出电压,单位是V,如220V、380V等;I是额定输出电流,单位是A。
视在功率包括两部分:有功功率(P)和无功功率(Q)。
有功功率是指直接做功的部分。
比如使灯发亮、使电机转动、使电子电路工作等。
因为这个功率做功后都变成了热量,可以直接被人们感觉到,所以有些人就产生一个错觉,即把有功功率当成了视在功率,孰不知有功功率只是视在功 率的一部分,用式表示:P=Scos 0二Ulcos 0 =L0F 中, P 是有功功率, 单位是W (瓦);F=cos 被称为功率因子,而0是在非线性负载时电压电 流不同相时的相位差。