有功功率和无功功率的作用
有功功率和无功功率
有功功率和无功功率
有功功率是指电机，电灯和其他电器消耗的有方向的功率。
有功功率是指在电路中用
功的有方向的功率，通常反映的是电路的功能特性，其把电能转化为机械能功率或热能功率。
例如，带有湿度调节装置的小型洗衣机，它消耗的有功功率将作为洗衣机的工作功率
进行调节，从而控制洗衣机的湿度。
无功功率是指电路中消耗的功率称为无功功率。
无功功率是指在电路中用功的宽大的
功率，它一般反映的是电流的特性，它给电路提供电压，并使电流通过电路以正确的方向
流动。
无功功率通常用于配置电容器或电感器，以改善电路的特性性能，稳定传输的中心
电压，以及帮助安全的负载传输。
例如，低压控制装置带有安全无功功率控制电路，该电
路可以保护电气设备和电力系统不受电压波动的影响。
电功率是电路中十分重要的性能参数，它可以确保电路功能正常，设备可以正常工作，同时还要求电路能够满足能源管理的要求。
有功功率和无功功率
1、什么是有功功率和无功功率？无功功是否是无用功率？答：对交流电的功率而言，“有功”指的是不可逆的功率消耗（如电能变为热能），而“无功”则指的是没有“不可逆的功率消耗”，但却有着可逆的功率转换。
如在电感元件上发生的电能与磁场能的可逆能量转换，虽然不消耗有功功率，但却需要电源设备提供足够的电功率供它进行能量的吞吐，与此相应地便要求电源设备或电网提供足够大的电流来传递这些功率供它吞吐。
这样一来，有功功率与无功功率都需要电源来提供，并占用电源的容量。
应该特别指出，“有功”与“无功”，不是指有用功或无用功；因为除去损耗（也分有功和无功）之外，绝大部分的有功功率和无功功率都是有用功率。
事实上，凡应用电磁感应作用来工作的电气设备，都是靠无功功率所建立的磁场来传递有功功率的。
对变压器来说，是无功功率建立的励磁磁场，使原绕组中的电能传递到副绕组；对三相交流异步电动机而言，也恰恰是无功功率所建立的旋转磁场，才使得电动级定子的电磁功率通过它传递给转子，再传到电动机轴上、变为机械功率输出。
总之，无功功率不仅不是无用功，而是交流电能转换为机械能、转换为另一种电压等级的电能及转换为感应热能的前提、桥梁和纽带。
从这个意义上说，假如没有无功功率，那么交流电动机和变压器都将不复存在。
2、何谓补偿？何谓电容补偿？电容补偿的作用如何？答：补偿就是补足和偿还的意思，它是针对交流供配电系统而采取的一种改善电路性质的技术措施。
电容补偿是一种在正常情况下，用增设电容性负载的办法来减小电路的感性，并以提高电路的功率因数为目的的一种补偿措施。
对电路的电容补偿，含有对感性的“抵消”作用，即用容性无功功率去抵消感性无功功率，用容性电流去“抵消”感性电流中的纯感性电流分量；但要说明的是，这里所抵消的只是感性对电路性质的影响，而不是负载设备中感性的功能。
电容补偿的作用如下：①可减少供配电网络中的有功功率损耗；②可减少供配电网络中的电压损失；③可提高供配电设备的供电能力；④可避免力率罚款和减少电费开支。
有功功率、无功功率和视在功率的关系
什么叫有功功率、无功功率和视在功率？三者单位是什么？三者关系如何确定？
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（kVA）。
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）：。
各种功率之间的关系
功率在电力系统和电子工程中有着不同的分类和相互关系，主要涉及到的是有功功率（Active Power）、无功功率（Reactive Power）和视在功率（Apparent Power），以及在某些场合提到的电热功率（Thermal Power）和电功率（Electrical Power）。
下面是它们之间的关系：1. 有功功率(P):- 有功功率是实际做有用工作的那部分功率，它是消耗能量并转化为其他形式能量（比如热能、机械能等）的部分。
- 计算公式为P = UI cos(φ)，其中U 是电压，I 是电流，φ 是功率因数角（即电流与电压之间的相位差）。
2. 无功功率(Q):- 无功功率是维持磁场、存储和释放电场能量的过程，它并不直接做功，但在交流电路中必不可少。
- 计算公式为Q = UI sin(φ)。
3. 视在功率(S):- 视在功率是电压和电流的乘积，即S = UI，它代表了电源供给的总功率，无论是否真正转化为有用的能量。
- 视在功率、有功功率和无功功率之间的关系可以用功率三角形来表示，满足勾股定理：S² = P² + Q²。
4. 电功率与电热功率:- 在纯电阻电路中（如电热器、白炽灯等），电功率完全转化为热能，因此电功率等于电热功率，即P = I²R 或P = U²/R（其中R 是电阻）。
- 在非纯电阻电路中（如电动机、变压器等含有电感或电容的电路），电功率除了转化为热能外，还有一部分转化为其他形式的能量（如机械能、磁场储能等），因此电功率大于电热功率。
5. 额定功率:- 额定功率通常指的是设备在正常运行条件下能长时间连续工作的最大功率值，它既可以指有功功率，也可以指视在功率，具体取决于设备类型和规定标准。
综上所述，功率之间的关系体现在它们在电路中的作用和转换效率，以及在不同类型的电路中如何分布和转化。
在分析电路性能和效率时，这些功率参数都是非常重要的概念。
电力系统中的有功和无功功率控制
电力系统中的有功和无功功率控制在电力系统中，有功功率和无功功率是两个重要的概念，它们在能量传输和电力运行中起着至关重要的作用。
有功功率指的是电流在电路中传输能量的能力，而无功功率则表示电流在电路中产生电场和磁场的能力。
有功功率是指电力系统中正在转化或传输的实际能量，它以功率因数为单位，常用的单位是瓦特（W）。
在电力系统中，有功功率主要用来为各种电气设备提供正常工作所需的能量，比如家庭中的电灯、电视、冰箱等。
而无功功率则在电力系统中并不转化为有用的功率，而是以无功功率因数为单位，常用的单位是乏特（Var）。
无功功率主要表示电力系统中的电容器和电感器元件所产生的电场和磁场的能量。
它们在电力系统中主要用来平衡电流、稳定电压和提高电力传输效率。
在电力系统中，有功功率和无功功率的控制非常重要。
通过合理控制功率因数，可以有效地提高电力系统的运行效率和能源利用率。
对于有功功率的控制，可以通过使用高效率的电器设备、减少无用的能量损耗，合理规划电力系统的负载等措施来实现。
而对于无功功率的控制，则可以通过使用补偿器来实现，补偿器是一种能够调整电流和电压之间相位差的装置，它可以有效地改善电力系统的功率因数。
补偿器根据电力系统中的电容性和电感性负载的情况，提供相应的无功功率来平衡电流和电压之间的相位差，从而达到提高电力系统功率因数的效果。
在电力系统中，有功功率和无功功率的控制还涉及到电力负荷的平衡和优化。
通过合理规划电力负荷，对电力系统中的负载进行均衡安排，可以降低电力系统的损耗和供电压降，提高系统的稳定性和可靠性。
在电力系统运行中，有功功率和无功功率的平衡控制是提高能源利用率、保证系统稳定运行的关键环节。
只有通过有效地控制和调节有功功率和无功功率，才能确保电力系统的正常运行，提高电力系统的运行效率和经济性。
通过对电力系统中的有功功率和无功功率进行合理的控制，可以最大限度地提高电力系统的能源利用效率，减少无谓的能量损耗，确保电力的稳定供应。
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数Active power、Reactive power、Apparent power有功功率有功功率（英语：active power，AC power）也称为实功率（R，real power）是一个在交流电电路系统中的概念，表示电源在周期内所发出的瞬时功率的平均值，有功功率以P来表示，其单位是瓦特（W）。
在电路的电源电路的一个给定的点的过去的能量流的速率。
在交流电路中，储能元件如电感和电容，可能会导致能量流动的方向周期性的逆转。
电源的部分，在一个完整的周期的交流波形的平均，在一个方向上的能量的净转移的结果被称为真正的力量。
储存的能量，该方法返回到源在每个周期中，由于功率的部分被称为无功功率。
在交流电路中，有功功率是指一个周期内发出或负载消耗的瞬时功率的积分的平均值（或负载电阻所消耗的功率），因此，也称平均功率。
1定义记瞬时电压为u(t)，瞬时电流为i(t)，瞬时功率为p(t)，则：记有功功率为P，则：对于交流电，T为交流电的周期，对于直流电，T可取任意值。
对于正弦交流电，经过积分运算可得：上式中，U、I分别为正弦交流电的有效值，φ为电压与电流信号的相位差。
2三相电对于单相正弦交流电而言，其瞬时功率是变化的，因此，对于单相电机，其输出转矩有脉动。
对于三相电机，其三相电的瞬时功率之和却是恒定值，因此，对于三相电机，其输出转矩无脉动。
证明如下：假设：Ua=Um*sin（ωt+120°）Ia=Im*sin（ωt+120°-θ）那么，Pa=Ua*Ia=Um*Im*sin（ωt+120°）*sin（ωt+120°-θ）=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt+240°-θ)]同理：Pb=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-θ)]Pc=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-240°-θ)]P=Pa+Pb+Pc=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt+240°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt-240°-θ)]=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt+120°-θ)]∵cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt+120°-θ)=2cos(2ωt-θ)*cos(-120°)=-cos(2ωt-θ)∴P=3/2*Um*Im*cosθ即：三相电机的输出瞬时功率为恒定值。
有功功率和无功功率及视在功率的物理意义
有功功率和无功功率及视在功率的物理
意义
有功功率和无功功率及视在功率三种电功率的物理意义：①有功功率：电能消耗在纯电阻中的电能，把电能转变为热能，称“有功功率”。
当负载需要热能做功时，有功功率是做功的，利用电阻大的材料做导体（如电阻炉等）。
它好比在宏观中力学中消耗在磨擦力方面的功率，可称“耗散功率”，不能补偿。
②无功功率：电能消耗在感抗方面的电能，把电能转变为交变电磁埸能，当负载利用磁能或电埸能做功时，无功功率是做功的，利用电阻小的材料做导体（如变压器和电动机）。
变压器是电能转变交变电磁埸能，再利用交变电磁埸转变电能的设备，电动机是由电能转变为机械能的设备。
无功功率它好比在宏观力学中消耗在重力方面的功率，可称为“保守功率”，可以补偿。
③视在功率：是有功功率与无功功率的矢量和，应称为“总电功率”。
因为电功率名称是世界通用的，三种电功率名称虽然都不符合物理意义，但都不能改变的。
如果无功功率不能做功？电流表和电压表指针转动为什么与有效电流和有效电压成正比？电流表好比是微型电动机，电动机好比巨型电表，无功电流能在电表中能产生转矩，在电动机中也会做功。
在异步电动子中，有功功率实际
是铜损耗，所以利用电阻小的材料做导体。
有功功率、无功功率、视在功率概念及计算
一、有功功率在交流电路中，凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率（如转变为热能、光能或机械能）称为有功功率，简称“有功”，用“P”表示，单位是瓦（W）或千瓦（KW）。
它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小，或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值，故又称平均功率。
它的大小等于瞬时功率最大值的1/2，就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。
二、无功功率在交流电路中，凡是具有电感性或电容性的元件，在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。
因此，在交流电每个周期内的上半部分（瞬时功率为正值）时间内，它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场；而下半部分（瞬时功率为负值）的时间内，其建立的磁场或电场能量又返回电源。
因此，在整个周期内这种功率的平均值等于零。
就是说，电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换，而并不消耗功率。
为了反映以上事实并加以表示，将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率，简称“无功”，用“Q”表示。
单位是乏（Var）或千乏(KVar)。
无功功率是交流电路中由于电抗性元件（指纯电感或纯电容）的存在，而进行可逆性转换的那部分电功率，它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中，凡是有线圈和铁芯的感性负载，它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。
如果没有无功功率，电动机和变压器就不能建立工作磁场。
三、视在功率交流电源所能提供的总功率，称之为视在功率或表现功率，在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。
视在功率用S表示。
单位为伏安（VA）或千伏安（KVA）。
它通常用来表示交流电源设备（如变压器）的容量大小。
视在功率即不等于有功功率，又不等于无功功率，但它既包括有功功率，又包括无功功率。
能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率，主要取决于负载的功率因数。
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无功功率怎么理解，在电力系统中有什么作用
电力系统中的电源是由发电机产生的三相正弦交流电，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。
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。
比如：千瓦的电动机就是把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，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走呢？
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、用电可能产生的不良影响主要有：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，所以在供电企业的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，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。