无功功率
无功功率单位
无功功率单位无功功率是电力系统中的一个重要参数，它是指在电力传输过程中，由于电流和电压之间的相位差引起的无效功率成分。
无功功率的存在不会对电力设备产生机械功率，但它对电力系统的稳定性和效率却具有重要影响。
为了描述和计量无功功率，人们引入了一种特殊的单位——无功功率单位。
无功功率单位以国际单位制（SI单位）为基础，常用的无功功率单位有无都（var）、法拉（VAR）和爱（VA）。
在电力系统中，无功功率的计量单位是无都（var）。
无都是国际单位制中用于表示无功功率的标准单位。
1无都等于1伏安乘以1安培乘以（-1）秒。
无都单位的命名源于功率因数为1的情况下，无功功率等于零。
无都是一个有向量性的量，它有正负之分，正无都表示电力系统从电源中吸收无功功率，负无都表示电力系统向电源中提供无功功率。
另一种常用的无功功率单位是法拉（VAR）。
法拉是工程技术中常用的单位之一，用于表示无功功率。
1法拉等于1千兆无都。
虽然法拉和千兆无都之间的转换关系比较复杂，但在实际应用中，可以根据需要，通过适当的转换因子进行计算和换算。
除了无都和法拉，还有一种常见的无功功率单位是爱（VA）。
爱是用来度量视在功率的单位。
视在功率是指电源产生的总功率，包括有功功率和无功功率。
在实际应用中，爱常用于电气工程和交流电路中，用于描述电路或设备所需的总功率。
无功功率单位的应用十分广泛，特别是在电力系统和能源工程领域。
通过使用无功功率单位，人们可以更准确地描述和计量无功功率，进而提高电力系统的运行效率和稳定性。
然而，需要注意的是，虽然无功功率单位的使用非常普遍，但对于一般公众来说，理解无功功率的概念和其单位并不容易。
无功功率是电力传输过程中的一种特殊现象，它与有功功率、功率因数等概念紧密相关。
所以，在进行无功功率单位的使用和计量时，需要有一定的专业知识和背景。
总之，无功功率单位是用于度量无功功率的一种特殊单位。
常见的无功功率单位有无都、法拉和爱。
通过使用无功功率单位，可以更准确地描述和计量无功功率。
有功功率的计算方式
有功功率和无功功率的计算公式如下：
1. 有功功率：P = UIcosφ（单位：瓦特，W）
2. 无功功率：Q = UIsinφ（单位：乏特，Var）
在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值称为功率因数cosφ，其计算公式为：
3. 功率因数：cosφ= P/S = P/（P²+ Q²）^(1/2)
有功功率，亦称平均功率，是指交流电在一个周期内的平均功率值，用于表示电路中电阻部分所消耗的功率。
对于电动机而言，这代表其输出功率。
有功功率以字母P表示，单位为千瓦（kW）。
无功功率则描述在具有电感或电容的电路中，电感或电容在半个周期内将电源的能量转换为磁场或电场的能量储存起来，在另一半周期则将储存的能量还给电源。
这种能量的交换并不涉及真正能量的消耗。
我们称这种与电源能量交换的最大值为无功功率，以字母Q表示，单位为乏特（kvar）。
视在功率是指在具有电阻和电抗的电路中，电压与电流的乘积。
视在功率以字母S或符号Ps表示，单位为千伏安（kVA）。
无功功率是交流电路中电场或磁场在一周期内部分时间吸
收能量，另一部分时间释放能量，整个周期内平均功率为零，但能量在电源和电抗元件（如电容、电感）之间不停地交换。
这种交换的最大速率即为无功功率。
在单相交流电路中，无
功功率的值等于电压有效值、电流有效值和电压与电流间相位角的正弦三者之积，单位为Var或kVar。
无功功率因数计算
功率因数cosφ=0.9则tgφ=0.484有功P=501
视在功率为S，有功功率为P，无功功率为Q，电压U，电流I，相角差为φ
S＝U×I
P＝U×Icosφ
Q＝U×Isinφ
根据有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ
cosφ=P/S
根据sinφ平方+cosφ平方=1，
再计算无功功率Q＝Ssinφ=S根号（1-cosφ^2）
无功Q=P* tgφ=501*0.484=242.6
功率因数=有功/视在功率0.x有功+无功x无功无功=~242.65
功率因数Cosφ、有功计算负荷P、无功计算负荷Q、视在计算负荷SCosφ=P/S 得到 S=556.7S^2=P^2+Q^2 得到 Q=242.7 单位Var或kVar
单相无功功率的计算公式
单相无功功率的计算公式
方法一：基于功率因数
无功功率（Q）= 视在功率（S）× sin(θ)
其中，视在功率（S）=有功功率（P）/功率因数（PF）
因此，无功功率的计算公式可以表示为：
Q = P × tan(arcsin(PF))
其中，P代表有功功率，PF代表功率因数。
方法二：基于电流和电压的关系
I=V/Z
其中，I代表电流，V代表电压，Z代表电阻和电抗的总和，即阻抗。
电压和电流可以表示为实部和虚部的形式，即：
V = Vm × cos(ωt + φv)
I = Im × cos(ωt + φi)
其中，Vm和Im代表电压和电流的峰值，φv和φi分别代表电压和
电流的相位角。
将电流和电压的关系代入到功率（P）的计算公式中，可以得到：
P = Vm × Im × cos(φv - φi)
再将功率因数的定义代入到以上公式中，可以得到无功功率的计算公式：
Q = Vm × Im × sin(φv - φi)
上述两种方法给出了单相无功功率的计算公式。
根据实际问题的不同，可以灵活地选择使用其中的一种方法来计算单相无功功率。
有功功率与无功功率计算
有功功率与无功功率计算功率是指单位时间内所做功的多少，单位为瓦特(W)。
根据电力学原理，功率可以分为有功功率和无功功率。
有功功率是指电流在电路中传送能量所做的功，也称为实功；无功功率是指电流在电路中循环来回传输而不做功的功率。
有功功率的计算方法：在直流电路中，有功功率可以通过电流和电压的乘积来计算：P=VI其中，P表示有功功率，V表示电压，I表示电流。
在交流电路中，有功功率的计算稍微复杂一些。
我们需要考虑到交流电路中电流和电压之间的相位差。
有功功率的计算公式如下：P = VIcosθ其中，V表示电压，I表示电流，θ表示功率因数的相位差。
无功功率的计算方法：无功功率是指在交流电路中由于电感和电容元件的存在而产生的功率。
按照正负性质，无功功率可以分为感性无功功率和容性无功功率。
感性无功功率是指由电感元件产生的无功功率，容性无功功率是指由电容元件产生的无功功率。
为了计算无功功率，我们首先需要知道电路中额定电压和电流的数据，以及功率因数。
无功功率的计算公式如下：Q = VIsinθ其中，Q表示无功功率，V表示电压，I表示电流，θ表示功率因数的相位差。
在实际的电力系统中，有功功率和无功功率的计算是非常重要的。
有功功率决定了电路的耗电量和输出功率，而无功功率则决定了电路中的无效功率和功率因数。
在电力系统的运行过程中，通常需要控制功率因数来提高电能利用率和供电质量。
功率因数是指有功功率与视在功率之间的比值。
视在功率是指电路中实际存在的功率，由有功功率和无功功率之和组成。
功率因数的计算公式如下：PF=P/S其中，PF表示功率因数，P表示有功功率，S表示视在功率。
为了提高功率因数，可以采取以下措施：1.加入电力补偿装置，通过调节无功功率的大小来提高功率因数；2.使用特殊的电器元件，如电容器和电感器，来改善电路的无功功率和功率因数；3.合理安排电力系统中各个设备的使用，避免造成电力负荷过大或者不均衡，从而导致功率因数下降。
无功功率名词解释
无功功率名词解释
无功功率是电力系统中的一个重要指标，指的是电路中所消耗或产生的无效功率。
与有功功率不同，无功功率并不向负载提供能量，而是用于维持电网的稳定性和运行效率。
在交流电路中，无功功率分为两个方面：感性无功功率和容性无功功率。
感性无功功率是由感性负载产生的，如电感等。
当电路中有感性负载时，由于电感的特性，电流会比电压滞后一个相位，导致电流与电压之间有一定的相位差。
这种相位差导致电流交替方向与电压不一致，从而产生反向能量的流动，造成消耗电能的无效功率。
容性无功功率是由容性负载产生的，如电容等。
当电路中有容性负载时，电流会比电压超前一个相位，同样导致相位差，进而产生反向能量流动。
无功功率的存在是不可避免的，但过多的无功功率会导致电网的能量损耗，降低电力系统的效率。
因此，在电力系统的设计和运行中，需要采取一系列措施来控制和补偿无功功率，以确保电能的有效利用和系统的稳定运行。
一种常见的无功功率补偿方法是使用无功功率补偿装置，如无功功率补偿电容器或电感器。
这些装置可以通过自动调节电路中的电容或电感值，使感性无功功率和容性无功功率相互抵消，从而减少无功功率的消耗。
总而言之，无功功率是电力系统中的一种无效功率，由感性和容性负载产生。
在电力系统设计和运行中，需要采取措施来控制和补偿无功功率，以提高电网的效率和稳定性。
视在功率有功功率与无功功率的计算公式
视在功率有功功率与无功功率的计算公式视在功率是电路中的总功率，由有功功率和无功功率组成。
有功功率是电路中实际转换成有用功的功率，通常用来驱动电动机或发电机。
无功功率是电路中通过电容器和电感器等组件来存储能量或释放能量的功率，它对于电路的稳定性和电压调整非常重要。
以下是视在功率、有功功率和无功功率的计算公式：
视在功率 S = P + jQ
其中，P 为有功功率，Q 为无功功率，j 为虚数单位。
有功功率P = U × I × cosφ
其中，U 为电压，I 为电流，φ 为电路的功率因数。
无功功率Q = U × I × sinφ
其中，U 为电压，I 为电流，φ 为电路的功率因数。
在实际电路中，我们通常需要计算视在功率、有功功率和无功功率，以便了解电路的运行情况和能量的使用情况。
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无功功率和功率因数计算
无功功率和功率因数计算一、无功功率的定义和计算公式无功功率是指在电力系统中流动的无功电能的大小。
无功电能是由于电压和电流之间的相位差而引起的，它不进行有用的功率传输，仅仅在电力系统中产生和吸收无用功。
无功功率的单位是伏安乘乘乘的萨或千伏安乘乘乘的千瓦。
在直流电路中，无功功率为零，因为在直流电路中不存在电压和电流之间的相位差。
而在交流电路中，由于电压和电流之间存在相位差，因此会有无功功率的产生。
以交流电路为例，设电压为U，电流为I，它们的相位差为θ。
则有功功率P和无功功率Q的计算公式如下：有功功率P = U × I × cosθ无功功率Q = U × I × sinθ其中cosθ称为功率因数，它表示有功功率与总功率之间的比值。
cosθ的取值范围是-1到1之间。
二、功率因数的定义和计算功率因数是指有功功率与总功率之间的比值。
它描述了电力系统中有用功率的占比情况。
功率因数是一个无单位的量，通常以小数形式表示。
功率因数越接近1，说明系统中有用功率的比例越高；功率因数越接近0，说明系统中无用功率（即无功功率）的比例越高。
功率因数的计算公式如下：功率因数=有功功率/（电压×电流）三、功率因数对电力系统的影响功率因数的大小对电力系统的运行效率和负载能力有影响。
当功率因数小于1时，电力系统中存在较大的无功功率，这会导致电能的浪费和损耗。
低功率因数还会引起电力设备的发热、电流增大和供电线路的压降加大等问题，降低了系统的效率，增加了供电成本。
为了提高功率因数，可以采取以下措施：1.安装功率因数补偿装置，在电力系统中加装功率因数补偿装置可以提高功率因数。
补偿装置通过串联或并联有源或无源的电容或电感元件，校正电路中的无功功率，从而达到提高功率因数的目的。
2.优化电力负载，合理调整负载的使用情况，避免突然的大电流负载，减少无功功率的发生。
3.提高电力设备的效率，优化电力设备的设计和运行状态，减少电力设备的无功功率损失。
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对无功功率的理解。
想要细致理解很简单，把电路中理想电感或电容的电压和电流瞬时值相乘，就能得到电感或电容消耗的功率表达式，把它画出来，你就会发现电感或电容的功率每一个周期循环一次，且每一个周期的功率积分，也就是能量是零，整体上是不消耗电能的。
最极端的例子就是谐振回路，电路中只有一个理想电容和电感，给电容一个初始电压，电路中便产生了无功电流，电容的电场能和电感的磁场能循环，两者之和不变。
电力系统中的无功补偿就是满足无功功率的循环，电感的磁场能减少，必然需要电容的电场能来承接，而这些最好是在小范围内进行，如果无功电流跑到大系统中，就会被动的产生有功损耗和电压降，对系统运行是不利的。
补充：无功功率虽然不做功，但是会在电力线路中通过线缆流动，无功电流还使线缆发热，所以需要让线缆变粗，出于各个方面考虑，就地补偿（集中补偿）。
写无功的坏处。
无功补偿：让无功功率在磁场能和电场能之间来回循环，而不是在系统里来回循环流动。
有功最终归属电能范畴，无功最终归属磁能范畴。
有功提供能量，无功建立磁场，再换言之，频率差反馈信号影响原动机输入功率，从而影响机械能转化为电能的多少，并实现出力与负荷的平衡，完成频率调整。
有功功率被负荷消耗和网损消耗，实现了能量的最终转化。
B=uI/2(pi)r，其中u为真空中磁导率，是基本物理常数，而I就是载流导线中的电流大小，pi是圆周率，r为某点距离导线的距离，从这个公式看出磁的形成过程依赖于该电流的存在，大学物理电磁学里面也假设过环形超导体通入电流就能建立恒定磁场，而建立磁场的电流存在到始终不消耗。
为什么电力系统需要无功？假设没有这个磁场，请问发电机怎么切割磁感线做功，将机械能热能转化为电能？在原边与副边没有直接电的联系的情况下，如果没有这个磁场，请问变压器怎么传变电能？我们所用的异步电动机怎么旋转？想真正明白一个物理概念，只能从物理角度真正去理解，任何比喻，拟人，打比方，假设的解释行为都会引导你步入理解的误区。
补充：励磁电流产生磁场，机械能才能转换为电能再转换为其他形式的能。
励磁电流产生磁场，变压器如何变换电能。
励磁电流产生磁场，才能让电动机转起来消耗有功功率。
大部分情况下，无功功率建立磁场，才能让有功功率能够使用（不准确）；有磁场能的情况下，才能让电能转化为其他形式的能。
有功功率通过电磁场来传递，而电磁场的产生依赖于无功功率的存在。
电磁场存在于通电导线的周边。
至此，我阐明了有功功率和无功功率的关系。
还有一点小的概念需要补充。
**有功功率是指电路从电源吸收功率的大小，其主要是电路中电阻元件耗能的结果；无功功率是电路与电源往复交换功率的幅值，主要是电感、电容的储能和放能的结果。
**无功功率并不存在真正的能量损耗，只是能量的交换；有功功率则是实实在在的消耗能量。
存在电流和电压的地方就有电磁场。
然而，并不是说电压、电流存在于导线中，那么电磁场就被限制在导线中。
实际上，电磁场并不存在于导线中。
说道这里，便到了重头戏，电能究竟如何通过电磁场传播的，电磁场究竟存在于哪？关于这个问题，坡印亭（Poynting）定律给出了答案。
导体仅起着定向引导电磁能流的作用，电源对负载的供能是通过导体外的空间电磁场传输。
无功功率Q 是维持时变电磁场（交流电）存在的能量。
无功的本质就是建立电磁场的代价，没有场，能量无法传输。
补充：《电力系统分析》中提到，导线有对地电容，这样难道是建立了磁场？电纳还是什么，在导线周围建立磁场，让电能传输。
一、直流回路中的电感电力系统中用于建立磁场的绕组都可以看作是一个电感线圈，电感有一个重要的特性，即电流不能突变，并且满足：图1的电路即为发电机转子的电路模型，在励磁过程中，转子绕组从电源吸取了电能，但该部分能量并未被“消耗”掉，而是以“存”在转子绕组中，建立起转子磁场，如果想要的话，这部分能量是可以“还”回去的。
也因此，发电机的励磁系统才多了个灭磁的单元，在事故状态下，即使断开励磁回路，转子绕组中依旧存储着能量，要实现快速灭磁，就要快速将这部分能量消耗掉。
在灭磁开关里装有灭磁电阻用于消耗绕组中的磁场能，也可以以逆变的形式来释放掉转子中的能量，即将转子绕组中的能量“还给”电源侧。
而转子回路的电阻则产生有功损耗，消耗电能，产生热量。
当增加励磁电流以增强磁场时，转子绕组会跟电源“多借”一部分能量，除此之外，别无贪念。
而电阻则会贪婪地消耗更多能量。
接下来看另外一个模型，如图2所示，由电阻R和电感L串联而成的电路中，在t=0时刻，回路中有初始电流I0，让我们来看一下该电流随时间会如何变化。
我们可以把该理想的电感当做一个水池，而水池里的水便是“能量”。
要建立一个稳定的磁场便是向这个“水池”注“水”，需要多大的磁场便向“水池”里注入多少“水”，而后切断水源，水池里的水位会维持不变！至于流过线圈的电流则可以视为是水池的水位计，电流的大小反应出了电感线圈中所存储的能量的多少。
然而实际电感回路都会有电阻，这个电阻就相当于是在水池上裂开了一条缝，在水池水位到达目的值之后，如果切断水源，则水会从缝隙不断泄露出去，从而导致水位不断下降。
此时要维持水位不变，便需要有水源源不断地补充泄露出去的那部分水量。
所以发电机运行过程中，转子绕组仅由于其本身回路存在电阻而产生有功损耗。
而绕组本身的电感特性对于转子励磁回路而言仅相当于一根理想导线而已。
当事故状态下需要实现转子励磁回路快速灭磁时，则转子绕组在建立磁场的过程中从电源中“借走”的那部分能量，是需要通过一定的途径“还”回去，或者消耗掉的，这部分能量不会凭空消失。
实现释放转子绕组中存储的磁场能便是所谓的“灭磁”。
结论：在直流回路中的电感（1）没有所谓的无功功率；（2）从电源侧借走其所需的能量用于建立磁场；（3）转子“借走”的能量可原封不动地“还回去”，或者消耗掉。
由图中可以看出：1、电感功率P是两倍工频的正弦量；2、电感功率P在一个周期内的积分为0，即一个周期内电感消耗的功率为0；3、电感功率P正负交替变换，即电感是在电源和负载两个角色中来回切换。
电感不消耗能量是就长期观察的结果而言，对于某一瞬间来说，电感是吸收能量或者发出能量的，只是在一个周期内电感吸收的能量和发出的能量相等，其总体效果为不消耗能量。
4、电感吸收能量的时间段恰好是其电流大小增加的阶段，而释放能量的时间段则是电流大小减小的阶段。
前面说过，电流大小是电感线圈中能量的“指示计”，电流增大对应的是电感中存储能量的增加，故而需要从外界吸取能量；反过来电流减小则是电感中能量的“回流”。
综上所述，无功并不是无用的功，也不是不存在的功，它是实实在在的一部分能量在系统中往返输送。
尽管在一个周期内“无功”的做功为0，但对于某一个具体的时刻，它又确实是“有功”。
无功的实质作用是建立一个交变的电磁场！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)。
无功作为电力系统中的节点电压支撑一样。
无功：将电能转化为电磁能，储存在电抗器or电容器中，或者消散在电介质中。
问题是：为什么无功功率可以支撑起节点电压。
有功功率，即电压电流同相位，电能是实实在在被消耗的，有可能用于照明，可能用于其他，总之是被消耗掉了，不会再回到电网中去。
相位相差九十度时，电能实际上是没有被消耗的，而是在电网和原件中交换。
这个时刻原件吸收了电网的功率，下个时刻就反馈到电网中，这里就是无功功率。
无功功率不是实际消耗的功率，它是在电路中不断在各个原件之间被来回交换的功率。
正负不是说一个原件一直发出或者吸收功率，而是一个时刻，这个原件发出无功功率的时候，另一个元件正好在吸收，他们在时间上正好是相反的。
感性无功功率，在电路中由电感性元件发出，如线圈等，以磁场能的形式储存、交换；容性无功功率，在电路中由容性元件发出，如电容器，以电场能的形式储存、交换。
由此可见，电场能和电磁能是储存无功功率的两种形式。
一个电感线圈，在0~1s时间内吸收了电网的无功功率，并以磁能形式储存；在1~2s的时间内将储存的能量反馈给电网，发出了无功功率。
理解有无功的精髓，是建立电网电压电流“交变”的概念。
通常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。
一般家用电能表只算有功功率。
？？？无功功率在系统中不断的循环往复是为了建立磁场传输电能？有磁场能才有电厂能？如果电流的相位和电场相同，那么就是有用功。
这时候电子的跃迁是实过程；如果电流的相位和电场不同，那么这个功是随时间震荡的。
一个周期内，有正有负，积分之后是0。
实际上可以理解为电子首先吸收光子，跃迁到一个“虚态”上，然后立马跃迁下来，把能量又还给了电场。
这是一个虚过程，又叫做参量过程（parametric process）。
同样的，这个过程也可以从场的角度来解释。
电流产生磁场；如果电流和电场相位差pi，那么磁场和电场相位就相同。
具体地，如何从物理电磁理论推理到电路中的reactance 之实虚，可以参看jackson的经典电动力学教材。
理论的海洋无穷大，务必不断求索啊。
好吧，既然无功，那是否无用？马克思说要辩证的看问题，无功的用处是大大的，是我们看不见的隐蔽战线。
电动机的励磁线圈，变压器的线圈都是无功消耗大户，电流这线圈里产生了磁场，没了无功，这些设备如何运转？不但不能消灭无功，我们甚至还要补偿我们用掉的无功。
我们再用向量来解释无功补偿这个问题。
交流电包括了电流量和电压量，这二位在出门前速度和方向都是一样的。
两个人遇见了电炉子这等纯电阻元件，毫不畏惧，携手走过。
后来走着走着遇见了电感这个恶人，电流惧怕电感（右手螺旋法则学过哇，电流通过电感线圈产生了磁力），电压表示毫无压力的通过。
此时二人就有了差别，电流比电压落后了，表现就是电流滞后，向量图表示上差了一个φ。
好吧，此时二人还是向前走，遇见了电容大侠，电压表示惧怕，电流表示毫无压力（电容是通交流阻直流），此时由于电压被电容绊了一下脚，电流顺利的追赶上了电压的步伐，二者的差别缩小。
我们的用电设备中，电感类设备很多！别告诉我你列举不出来，好吧，还是我来列举。
比如：每个工厂几乎都有的电动机，它的线圈部分就是纯电感。
还有我们常常看见的变压器，甚至是家里的灯管等等。
这些用电设备大大的阻碍了电流的步伐，所以大型工厂都要求安装无功补偿设备，其实也就是安装电容，目的是要把电流和电压所差的相位角补回来。
”无功者“。
在电机停止转动后这部分隐形能量是会返回的。