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有功功率与无功功率计算资料

有功功率与无功功率计算资料
有功功率与无功功率计算资料

有功功率与无功功率

计算

有功功率和无功功率参数计算

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: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,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,现举一个例子: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到堤上呢?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、用电产生一定的不良影响,主要表现在:

(1)降低发电机有功功率的输出。

⑵降低输、变电设备的供电能力。

⑶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。

电压电流同相位,电源向负载供电,负载把电能转换成其他能量,叫有功电压电流不同相位部分,电源与负载之间交换电能,这部分(除线路损耗外)

电能不转换(电磁以外的)成其他能量,叫无功。

有功功率

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: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,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)。

定义:有功功率:在交流电路中,电源在一个周期内发出瞬时功率的平均值(或负载电阻所消耗的功率),称为"有功功率"。

有功功率过低导致线损增加、容量下降、设备使用率下降,从而导致电能浪费加大。

无功功率

电网中的感性负载(如电机,扼流圈,变压器,感应式加热器及电焊机等)都会产生不同程度的电滞,即所谓的电感。

感性负载具有这样一种特性-----即使所加电压改变方向,感性负载的这种滞后仍能将电流的方向(如正向)保持一段时间。一旦存在了这种电流与电压之间的相位差,就会产生负功率,并被反馈到电网中。电流电压再次相位相同时,又需要相同大小的电能在感性负载中建立磁场,这种磁场反向电能就被称作无功功率。

定义:在具有电感或电容的电路中,在每半个周期内,把电源能量变成磁场

(或

电场)能量贮存起来,然后,再释放,又把贮存的磁场(或电场)能量再返回给电源,只是进行这种能量的交换,并没有真正消耗能量,我们把这个交换的功率值,称为"无功功率"。

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)。

无功功率过高的缺点1 )无功功率会导致电流增大和视在功率增加,导致系统容量下降;2)无功功率增加,会使总电流增加,从而使设备和线路的损耗增加;3)使线路的压降增大,冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。

配电网中的电感性电气设备如变压器、电动机、电焊机、空调器、洗衣机、电冰箱、钠灯、日光灯等投入运行后,不仅要从电力网中吸收有功功率用于做功,而且还要吸收无功功率建立磁场,这样就导致电力客户的自然功率因数一般都比较低。我国对电力客户的用电,规定了必须达到的功率因数标准。

有功可以直接测量;有功与无功混在一起,无法直接区分开来,可以通过功率因数表测量。

视在功率S计算:

S=有功功率/功率因数(cos?).

S=V(P平方+Q平方)=Sqrt(有功功率x有功功率+无功功率x无功功率)

其中:S为视在功率单位是KVA; P为有功功率KW; Q为无功功率单位是Kva.

无功功率Q计算:(单位:Kva)

0=有功功率P X功率因数(tg?)

Q=V (S平方-P平方)

无功功率是不消耗能量的,只是会增加输电线路的损耗,增大供电负荷

有功功率P计算:(单位:KW)

卩=视在功率S X功率因数(cos?)

卩=实际电压U x实际电流I x功率因数(cos?)

功率因数计算:

tg?=无功功率Q/有功功率P

cos?=有功功率P/视在功率S

(例如当功率因数从0.8提高到0.9,电机出力则提高11.3%;从0.8提高到0.98,电机出力则提高19.9%;)

对于3相电动机:P=V3UIcos?所以功率因素从0.8提高到0.9,出力提高0.1UI V 3

输入功率=视在功率

输出功率=有功功率-无功功率

电动机效率n =输出功率/输入功率

电动机三相额定电流公式:(以15KW电机为例)

1 = P/1.732/U/COS/ n

I = 15/1.732/0.38/0.9/0.9^ 28(A)

断路器容量应为额定电流的1.5倍:1.5X28?42(A)

接触器容量应为额定电流的2倍:60A

热继电器的电流为额定电流的1.3倍:整定电流36A

电线选6平方铜芯电线。

电量计算:(单位;KW/h )

电量=实际测量电压U(千伏)X实际测量电流I X1.732X功率因数(cos?)X小时。

可以通过以下公式计算所需变压器无功功率补偿容量:

tg ? 仁dcos2 ? 1/cos ?1

tg ? =S cos2 ? /cos ?

Qk=p(tg ?1—tg ? )(kvar)

式中cos ? 1:补偿前的功率因数

cos ?:你想达到的功率因数

Qk:所需补偿容量(kvar)

p:线路总功率(KW)

补偿前的功率因数可以用功率因数表测量,或通过用电量进行计算:

功率因数=有功电度/根号有功电度平方+无功电度平方

电机常用计算公式和说明

电机电流计算: 对于交流电三相四线供电而言,线电压是380,相电压是220,线电压是根号3相电压 对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压,导线的电压是线电压(指A相 B相 C相之间的电压,一个绕组的电流就是相电流,导线的电流是线电流 当电机星接时:线电流=相电流;线电压=根号3相电压。三个绕组的尾线相连接,电势为零,所以绕组的电压是220伏 当电机角接时:线电流=根号3相电流;线电压=相电压。绕组是直接接380的,导线的电流是两个绕组电流的矢量之和 功率计算公式 p=根号三UI乘功率因数是对的 用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流 极对数与扭矩的关系 n=60f/p n: 电机转速 60: 60秒 f: 我国电流采用50Hz p: 电机极对数 1对极对数电机转速:3000转/分;2对极对数电机转速:60×50/2=1500转/分在输出功率不变的情况下,电机的极对数越多,电机的转速就越低,但它的扭矩就越大。所以在选用电机时,考虑负载需要多大的起动扭距。 异步电机的转速n=(60f/p)×(1-s),主要与频率和极数有关。 直流电机的转速与极数无关,他的转速主要与电枢的电压、磁通量、及电机的结构有关。n=(电机电压-电枢电流*电枢电阻)/(电机结构常数*磁通)。 扭矩公式 T=9550*P输出功率/N转速 导线电阻计算公式: 铜线的电阻率ρ=0.0172, R=ρ×L/S (L=导线长度,单位:米,S=导线截面,单位:m㎡) 磁通量的计算公式: B为磁感应强度,S为面积。已知高斯磁场定律为:Φ=BS 磁场强度的计算公式:H = N × I / Le 式中:H为磁场强度,单位为A/m;N为励磁线圈的匝数;I为励磁电流(测量值),单位位A;Le为测试样品的有效磁路长度,单位为m。 磁感应强度计算公式:B = Φ/ (N × Ae)B=F/IL u磁导率 pi=3.14 B=uI/2R 式中:B为磁感应强度,单位为Wb/m^2;Φ为感应磁通(测量值),单位为Wb;N为感应线圈的匝数;Ae为测试样品的有效截面积,单位为m^2。 感应电动势 1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率} 磁通量变化率=磁通量变化量/时间磁通量变化量=变化后的磁通量-变化前的磁通量 2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度(m)} 3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值} 4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}

负荷计算及无功补偿

第三章 负荷计算及无功补偿 广东省唯美建筑陶瓷有限公司 刘建川 3.1 负荷曲线与计算负荷 负荷曲线(load curve )是指用于表达电力负荷随时间变化情况的函数曲线。在直角坐标糸中,纵坐标表示负荷(有功功率和无功功率)值,横坐标表示对应的时间(一般以小时为单位) 日负荷曲线 年负荷曲线 年每日最大负荷曲线 年最大负荷和年最大负荷利用小时数 3.1.2 计算负荷 计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷,其物理量含义是计算负荷所产生的恒定温升等于实际变化负荷所产生的最高温升。通常将以半小时平均负荷依据所绘制的负荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷,并把它作为按发热条件选择电气设备的依据。 3.2 用电设备额定容量的确定 3.2.1 用电设备的一作方式 (1)连续工作方式 在规定的环境温度下连续运行,设备任何部份温升不超过最高允许值,负荷比较稳定。 (2)短时运行工作制 (3)断续工作制 用电设备以断续方式反复进行工作,其工作时间与停歇时间相互交替。取一个工作时间内的工作时间与工作周期的百分比值,称为暂载率,即 *100%%100%0 t t T t t ε==+ 暂载率亦称为负荷持续率或接电率。根据国家技术标准规定,重复短暂负荷下电气设备的额定工作周期为10min 。吊车电动机的标准暂载率为15%、25%、40%、60%四种,电焊设备的标准暂载率为50%、65%、75%、100%,其中草药100%为自动焊机的暂载率。 3.2.2 用电设备额定容量的计算 (1)长期工作和短时工作制的设备容量 等于其铭牌一的额定功率,在实际的计算中,少量的短时工作制负荷可忽略不计。 (2)重复短时工作制的设备容量 ○ 1吊车机组用电动机的设备容量统一换算到暂载率为ε=25%时的额定功 率,若不等于25%,要进行换算,公式为:2Pe Pn ==Pe 为换算到ε=25%时的电动机的设备容量 εN 为铭牌暂载率

单相三相交流电路功率计算公式

单相、三相交流电路功率计算公式

相电压:三相电源中星型负载两端的电压称相电压。用UA、UB、UC 表示。 相电流:三相电源中流过每相负载的电流为相电流,用IAB、IBC、ICA 表示。 线电压:三相电源中,任意两根导线之间的电压为线电压,用UAB、UBC、UCA 表示。线电流:从电源引出的三根导线中的电流为线电流,用IA、IB、IC 表示。 如果是三相三线制,电压电流均采用两个互感器,按V/v接法,测量结果为线电压和线电流; 如果是三相四线制: 1、电压可采用V/v接法,电流必须采用Y/y接法,测量结果为线电压和线电流,线电流也等于相电流。 2、电压和电流均采用Y/y接法,测量结果为相电压和相电流,相电流也等于线电流。Y/y接法时,电压互感器一次接在火线及零线之间,每个电压互感器二次输出接一个独立仪表。 每根火线穿过一个电流互感器,每个电流互感器二次输出接一个独立仪表。

电压V/v接法时,电压互感器一次接在火线之间,二次分别连接一个电压表,如需测量 另一个线电压,可将两个互感器的二次输出的n端连接在一起,a、b端连接第三个电压 表。 电流V/v接法时,两根火线分别穿过一个电流互感器,每个互感器的二次分 别接一个电流表,如需测量第三个线电流,可将两个的s2端连接在一起,与 两个互感器的s1端一起共三个端子,另外,将三个电流表的负端连在一起, 其它三个端子分别与上述三个端子连接在一起。 三相电流计算公式 I=P/(U*1.732)所以1000W的线电流应该是1.519A。 功率固定的情况下,电流的大小受电压的影响,电压越高,电流就越小,公式是I=P/U当电压等于220V时,电流是4.545A,电压等于380V时,电流是2.63A,以上说的是指的单相的情况。380V三相的时候,公式是I=P/(U*1.732),电流大小是1.519A 三相电机的电流计算I=P/(1.732*380*0.75)式中:P是三相功率(1.732是根号3)380是三相线电压(I是三相线

电能公式和电能质量计算公式大全

·电能公式和电能质量计算公式大全 电能公式和电能质量计算公式大全电能公式 电能公式有W=Pt,W=UIt,(电能=电功率x时间) 有时也可用W=U^2t/R=I^2Rt 1度=1千瓦时=3.6*10^6焦P:电功率 W:电功 U:电压 I:电流 R:电阻 T:时间 电能质量计算公式大全 1.瞬时有效值: 刷新时间1s。 (1)分相电压、电流、频率的有效值 获得电压有效值的基本测量时间窗口应为10周波。 ① 电压计算公式: 相电压有效值,式中的是电压离散采样的序列值(为A、B、C相)。 ② 电流计算公式: 相电流有效值,式中的是电流离散采样的序列值(为A、B、C相)。 ③ 频率计算: 测量电网基波频率,每次取1s、3s或10s间隔内计到得整数周期与整数周期累计时间之比(和1s、3s或10s时钟重叠的单个周期应丢弃)。测量时间间隔不能重叠,每1s、3s或10s间隔应在1s、3s或10s时钟开始时计。 (2)有功功率、无功功率、视在功率(分相及合相) 有功功率: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,以字母P表示,单位瓦特 (W)。

计算公式: 相平均有功功率记为,式中和分别是电压电流离散采样的序列值(为A、B、C相)。 多相电路中的有功功率:各单相电路中有功功率之和。 相视在功率 单相电路的视在功率:电压有效值与电流有效值的乘积,单位伏安(VA)或千伏安(kVA)。 多相电路中的视在功率:各单相电路中视在功率之和。 相功率因数 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 计算公式: 多相电路中的功率因数:多相的有功功率与视在功率的比值。 无功功率:单相电路中任一频率下正弦波的无功功率定义为电流和电压均方根值和其相位角正弦的乘积,单位乏 (Var)。(标准中的频率指基波频率) 计算公式: 多相电路中的无功功率:各单相电路中无功功率之和。 (3)电压电流不平衡率(不平衡度) 不平衡度:指三相电力系统中三相不平衡的程度。用电压、电流负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根百分比表示。电压、电流的负序不平衡度和零序不平衡度分别用、和、表示。 首先根据零序分量的计算公式计算出零序分量,如果不含有零序分量,则按照不含零序分量的三相系统求电压电流不平衡度。如果含有零序分量,则按照含有零

电网无功功率计算.docx

电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。它们在能量转换过程中建立交变磁场,在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等,这种功率叫无功功率。电力系统中,不但有功功率平衡,无功功率也要平衡。 有功功率、无功功率、视在功率之间的关系如图1所示 式中 S——视在功率,kVA P——有功功率,kW Q——无功功率,kvar φ角为功率因数角,它的余弦(cosφ)是有功功率与视在功率之比即cosφ=P/S称作功率因数。 由功率三角形可以看出,在一定的有功功率下,用电企业功率因数cosφ越小,则所需的无功功率越大。如果无功功率不是由电容器提供,则必须由输电系统供给,为满足用电的要求,供电线路和变压器的容量需增大。这样,不仅增加供电投资、降低设备利用率,也将增加线路损耗。为此,国家供用电规则规定:无功电力应就地平衡,用户应在提高用电自然功率因数的基础上,设计和装置无功补偿设备,并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除,防止无功倒送。还规定用户的功率因数应达到相应的标准,否则供电部门可以拒绝供电。因此,无论对供电部门还是用电部门,对无功功率进行自动补偿以提高功率因数,防止无功倒送,从而节约电能,提高运行质量都具有非常重要的意义。 无功补偿的基本原理是:把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,能量在两种负荷之间相互交换。这样,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。 当前,国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小。 采用并联电容器进行无功补偿的主要作用: 1、提高功率因数 如图2所示图中

P——有功功率 S1——补偿前的视在功率 S2——补偿后的视在功率 Q1——补偿前的无功功率 Q2——补偿后的无功功率 φ1——补偿前的功率因数角 φ2——补偿后的功率因数角 由图示可以看出,在有功功率P一定的前提下,无功功率补偿以后(补偿量Qc=Q1-Q2),功率因数角由φ1减小到φ2,则cosφ2>cosφ1提高了功率因数。 2、降低输电线路及变压器的损耗 三相电路中,功率损耗ΔP的计算公式为 式中 P——有功功率,kW; U——额定电压,kV; R——线路总电阻,Ω。 由此可见,当功率因数cosφ提高以后,线路中功率损耗大大下降。 由于进行了无功补偿,可使补偿点以前的线路中通过的无功电流减小,从而使线路的供电能力增加,减小损耗。 例:某县电力公司某配电所,2005年1月~2月份按实际供售电量情况进行分析。该站1~2月份,有功供电量152.6万kW·h,无功供电量168.42万kvar·h,售电量133.29万kW·h,功率因数0.67,损耗电量19.31万kW·h,线损率12.654%。装设电容器进行无功补偿后,如功率因数由原来的0.67提高到0.95 时, (1)可降低的线路损耗

无功补偿及电能计算

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摘要:分析了工矿企业采用无功补偿技术的必要性,介绍了无功补偿方式的确定及补偿容量的计算方法,并论述了加强无功补偿装置管理、提高运行效率应注意的问题。 关键词:无功补偿;技术管理;工矿企业 1 前言 供电部门在向用电单位(以下简称用户)输送的三相交流功率中,包括有功功率和无功功率两部分。将电能转换成机械能、热能、光能等那一部分功率叫有功功率,用户应按期向供电部门交纳所用有功电度的电费;无功功率为建立磁场而存在并未做功,所以供电部门不能向用户收取无功电度电费,但无功功率在输变电过程中要造成大量线路损耗和电压损失,占用输变电设备的容量,降低了设备利用率。因此,供电部门对输送给用户的无功功率实行限制,制订了功率因数标准,采用经济手段———功率因数调整电费对用户进行考核。用户功率因数低于考核标准,调整电费是正值,用户除了交纳正常电费之外,还要增加支付调整电费(功率因数罚款);用户功率因数高于考核标准,调整电费是负值,用户可以从正常电费中减去调整电费(功率因数奖励)。 用电设备如变压器、交流电动机、荧光灯电感式镇流器等均是电感性负荷,绝大多数用户的自然功率因数低于考核标准,都要采取一些措施进行无功补偿来提高功率因数。安装移相电力电容器是广大用户无功补偿的首选方案。 2 无功补偿的经济意义 2.1 提高输变电设备的利用率 有功功率

什么是有功功率、无功功率、视在功率、功率三角形及三相电路的功率如何计算

什么是有功功率、无功功率、视在功率及功率三角形? 三相电路的功率如何计算? 什么是有功功率、无功功率、视在功率及功率三角形? 三相电路的功率如何计算? 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。 四、功率三角形

电功率计算公式_电流电压功率计算公式_三相有功功率计算公式-功率计算公式大全

电功率计算公式_电流电压功率计算公式_三相有功功率计算公式-功率计算公式大全 功率包括电功率、机械功率。电功率又包括直流电功率、交流电功率和射频功率;交流功率又包括正弦电路功率和非正弦电路功率;机械功率又包括线位移功率和角位移功率,角位移功率常见于电机输出功率;电功率还可分为瞬时功率、平均功率(有功功率)、无功功率、视在功率。在电学中,不加特殊声明时,功率均指有功功率。在非正弦电路中,无功功率又可分为位移无功功率,畸变无功功率,两者的方和根称为广义无功功率。本文列出了上述所有功率计算公式,文中p(t)指瞬时功率。u(t)、i(t)指瞬时电压和瞬时电流。U、I指电压、电流有效值,P指平均功率。 1、普遍适用的功率计算公式 在电学中,下述瞬时功率计算公式普遍适用 在力学中,下述瞬时功率计算公式普遍适用 在电学和力学中,下述平均功率计算公式普遍适用

W为时间T内做的功。 在电学中,上述平均功率P也称有功功率,P=W/T作为有功功率计算公式普遍适用。 在电学中,公式(3)还可用下述积分方式表示 其中,T为周期交流电信号的周期、或直流电的任意一段时间、或非周期交流电的任意一段时间。电学中,公式(3)和(4)的物理意义完全相同。 电学中,对于二端元件或二端电路,下述视在功率计算公式普遍适用: 2、直流电功率计算公式 已知电压、电流时采用上述计算公式。

已知电压、电阻时采用上述计算公式。 已知电流、电阻时采用上述计算公式。 针对直流电路,下图分别列出了电压、电流、功率、电阻之间相互换算关系。 3、正弦交流电功率计算公式 正弦交流电无功功率计算公式: 正弦交流电有功功率计算公式:

各种电机电流计算方法

各种电机额定电流的计算 1、电机电流计算: 对于交流电三相四线供电而言,线电压是380,相电压是220,线电压是根号3相电压 对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压,导线的电压是线电压(指A相 B相 C相之间的电压,一个绕组的电流就是相电流,导线的电流是线电流 当电机星接时:线电流=相电流;线电压=根号3相电压。三个绕组的尾线相连接,电势为零,所以绕组的电压是220伏当电机角接时:线电流=根号3相电流;线电压=相电压。绕组是直接接380的,导线的电流是两个绕组电流的矢量之和 功率计算公式 p=根号3 UI乘功率因数是对的 用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流 三相的计算公式: P=1.732×U×I×cosφ (功率因数:阻性负载=1,感性负载≈0.7~0.85之间,P=功率:W) 单相的计算公式: P=U×I×cosφ 空开选择应根据负载电流,空开容量比负载电流大20~30%附近。P=1.732×IU×功率因数×效率(三相的) 单相的不乘1.732(根号3) 空开的选择一般选总体额定电流的1.2-1.5倍即可。

经验公式为: 380V电压,每千瓦2A, 660V电压,每千瓦1.2A, 3000V电压,4千瓦1A, 6000V电压,8千瓦1A。 3KW以上,电流=2*功率;3KW及以下电流=2.5*功率 2功率因数(用有功电量除以无功电量,求反正切值后再求正弦值)功率因数cosΦ=cosarctg(无功电量/有功电量) 视在功率S 有功功率P 无功功率Q 功率因数cosΦ 视在功率S=(有功功率P的平方+无功功率Q 的平方)再开平方 而功率因数cosΦ=有功功率P/视在功率S 3、求有功功率、无功功率、功率因数的计算公式,请详细说明下。(变压器为单相变压器) 另外无功功率的降低会使有功功率也降低么?反之无功功率的升高也会使有功功率升高么? 答:有功功率=I*U*cosφ即额定电压乘额定电流再乘功率因数 单位为瓦或千瓦 无功功率=I*U*sinφ,单位为乏或千乏. I*U 为容量,单位为伏安或千伏安. 无功功率降低或升高时,有功功率不变.但无功功率降低时,电流要降低,线路损耗降低,反之,线路损耗要升高. 4、什么叫无功功率?为什么叫无功?无功是什么意思?

有功功率计算

第二章有功功率计算算法 本章将对本课题中要计算的电力参量的计算算法做详细介绍。包括相电压、相电流、线电压、线电流,三相三线制网络和三相四线制网络的有功功率和功率因数。 2.1三相电路的介绍 在电力系统中,供电方式都采用三相制。三相电力系统是由三相电源、三相输电线路和三相负载组成的,对称三相电源是由三个等幅、同频、初相相差0 120 的正弦电源组成,其表达式如下: t u U = ) ) (wt cos( 2 m A (2-1) - =wt u t U (0 ) 120 cos( 2 ) B m + =wt t u U (0 ) ) 120 cos( 2 c m 相应的,可以得到三相的电流信号: =wt I t i - ) cos( 2 ) (? A m (2-2) wt I i =? t - cos( ) 2 ) - (0 120 B m =? wt I i t - ) 120 + cos( ) (0 2 c m 式中: U为电压有效值、m I为电流有效值 m ω为角频率 ?为电压、电流相位差 对称三相电路有星形(Y形)和三角形(?形)两种接法。如下: A A + - + Ua Uc Ua - + - - - N Uc Ub B + + B - + Ub C C 三相四线制(图2-1)三相三线制(图2-2)

2.2 线电压(电流)以及相电压(电流)的关系 对于对称星形电源、依次设其线电压为AB U .、BC U .、CA U .,相电压为A U .、B U . 、 C U . ,(或AN U . 、BN U . 、CN U . ),如图2-1所示,根据KVL ,有 AB U . =A U . -B U . =(1-2 a )A U . =3A U . 030∠ BC U . =B U . -C U . =(1-2 a )B U . =3B U . 030∠ CA U . =C U .-A U .=(1-2 a )C U .=3C U . 030∠ 另有AB U . +BC U .+CA U . =0。对称的星形三相电源的线电压与相电压之间的关系,相 电压对称,线电压也一定依次对称,他是相电压的3倍,依次超前A U . 、B U . 、C U . 相位030。 对于三角形电源如图2-2所示,有 AB U . =A U .,BC U .=B U .,CA U .=C U . 所以线电压等于相电压,相电压对称时,线电压也一定对称。 对称三相电源和三相负载中的线电流和相电流之间的关系叙述如下。 对于星形连接,线电流显然等于相电流,对三角形连接则不是如此。在三角形负载中,设每相负载中的对称相电流分别为' ' B A i 、' ' C B i 、' ' A C i ,3个线电流依次 分别为A i 、B i 、C i ,根据KCL ,有 =A i '' B A i -' ' A C i =(1-a)' ' B A i =3' ' B A i 0 30-∠ =B i ' ' C B i -' ' B A i =(1-a)' ' C B i =3' ' C B i 0 30-∠ =C i ''A C i -''C B i =(1-a)' ' A C i =3' ' A C i 0 30-∠ 另有0=++c B A i i i 。线电流与对称相电流之间的关系,相电流对称时,线电流也一定对称,它是相电流的3倍,依次滞后' ' B A i 、' ' C B i 、' ' A C i 的相位030。 2.3有功功率的计算 2.3.1单相平均功率的计算 设有电压信号)cos(2)(wt U t u m = ,电流信号)cos(2)(?-= wt I t i m ,?为

无功功率计算

第四章电力系统的无功功率平衡和电压调整 例4-1 某变电站装设一台双绕组变压器,型号为SFL-31500/110,变比为110±2×2.5%/38.5kV,空载损耗△P0=86 KW,短路损耗△P K=200KW,短路电压百分值U k%=10.5,空载电流百分值I0%=2.7。变电站低压侧所带负荷为S MAX=20+j10MV A,S MIN=10+j7MV A,高压母线电压最大负荷时为102KV,最小负荷时为105KV,低压母线要求逆调压,试选择变压器分接头电压。 解计算中略去变压器的励磁支路、功率损耗及电压降落的横分量。变压器的阻抗参数R T=(△P K U N2)/(1000S N2)=(200×1102)/(1000×31.52)=2.44(Ω) X T=(U K%U N2)/(100S N)=(10.5×1102)/(100×31.5)=40.3(Ω)变压器最大、最小负荷下的电压损耗为 △U Tmax= max max 1max 20 2.441040.3 4.43() 102 T T P R Q X KV U +?+? == △U Tmin= min min 1min 10 2.44740.3 2.92() 105 T T P R Q X KV U +?+? == 变压器最大、最小负荷下的分接头电压为 U1tmax=(U1max-△U tmax) 2 2max N U U=(102-4.43) 38.5 35105% ?=102.2(kV) U1tmin=(U1min-△U tmin) 2 2min N U U=(105-2.92) × 38.5 35=112.3(kV) U1t=(102.2+112.3)/2=107.25(kV) 选择与最接近的分接头为110-2.5%即分接头电压为107.25KV。此时,低压母线按所选分接头电压计算的实际电压为 U2tmax=(U1max-△U Tmax) 2 1 N t U U=97.57× 38.5 107.25=35(kV)<35× 105%=36.7(kV) U2tmin=(U1min-△U Tmin) 2 1 N t U U=102.08 × 38.5 107.25=36.6(kV)>35(kV) 可见,所选分接头满足调压要求。 例4-2 有一条35kV的供电线路,线路末端负荷为8+j6MV A,线路

无功补偿计算公式

1、无功补偿需求量计算公式: 补偿前:有功功率:P 1= S 1 *COS 1 ? 有功功率:Q 1= S 1 *SIN 1 ? 补偿后:有功功率不变,功率因数提升至COS 2 ?, 则补偿后视在功率为:S 2= P 1 /COS 2 ?= S 1 *COS 1 ?/COS 2 ? 补偿后的无功功率为:Q 2= S 2 *SIN 2 ? = S 1 *COS 1 ?*SIN 2 ?/COS 2 ? 补偿前后的无功差值即为补偿容量,则需求的补偿容量为: Q=Q 1- Q 2 = S 1*( SIN 1 ?-COS 1 ?*SIN 2 ?/COS 2 ?) = S 1*COS 1 ?*(1 1 1 2 - ? COS —1 1 2 2 - ? COS ) 其中:S 1-----补偿前视在功率;P 1 -----补偿前有功功率 Q 1-----补偿前无功功率;COS 1 ?-----补偿前功率因数 S 2-----补偿后视在功率;P 2 -----补偿后有功功率 Q 2-----补偿后无功功率;COS 2 ?-----补偿后功率因数

2、据此公式计算,如果需要将功率因数提升至0.9,在30%无功补偿情况下,起始功率因数为: Q=S*COS 1?*(1112-?COS —112 2-?COS ) 其中Q=S*30%,则: 0.3= COS 1?* (111 2-?COS —19.012-) COS 1?=0.749 即:当起始功率因数为0.749时,在补偿量为30%的情况下,可以将功率因数正好提升至0.9。 3、据此公式计算,如果需要将功率因数提升至0.9,在40%无功补偿情况下,起始功率因数为: Q=S*COS 1?*(1112-?COS —112 2-?COS ) 其中Q=S*40%,则: 0.4= COS 1?* (111 2-?COS —19.012-) COS 1?=0.683 即:当起始功率因数为0.683时,在补偿量为40%的情况下,可以将功率因数正好提升至0.9。

有功功率与无功功率计算资料

有功功率与无功功率 计算

有功功率和无功功率参数计算 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: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,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,现举一个例子: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到堤上呢? 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、用电产生一定的不良影响,主要表现在: (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。 电压电流同相位,电源向负载供电,负载把电能转换成其他能量,叫有功。

有功功率、无功功率、视在功率三者之间的关系

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 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×cos φ= 542×= Q 无功=√(542×5-42×= 或者根据 cos φ求出 sin φ得 出φ=37 sin φ= Q =S × sin φ =5=42× 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, 率和无功功率。 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。 而不是视在功 电量是指用电设备所需用电能的数量,

三相功率计算公式

三相功率计算公式 P=1.732×U×I×COSφ (功率因数COSφ一般为0.7~0.85之间,取平均值0.78计算) 三相有功功率 P=1.732*U*I*cosφ 三相无功功率 P=1.732*U*I*sinφ 对称负载,φ:相电压与相电流之间的相位差 cosφ为功率因数,纯电阻可以看作是1,电容、电抗可以看作是0 有功功率的计算式:P=√3IUcosΦ (W或kw) 无功功率的公式: Q=√3IUsinΦ (var或kvar) 视在功率的公式:S=√3IU (VA或kVA) ⑴有功功率 三相交流电路的功率与单相电路一样,分为有功功率、无功功率和视在功率。不论负载怎样连接,三相有功功率等于各相有功功率之和,即: 当三相负载三角形连接时: 当对称负载为星形连接时因

UL=根号3*Up,IL= Ip 所以P== ULILcosφ 当对称负载为三角形连接时因 UL=Up,IL=根号3*Ip 所以P== ULILcosφ 对于三相对称负载,无论负载是星形接法还是三角形接法,三相有功功率的计算公式相同,因此,三相总功率的计算公式如下。 P=根号3*Ip ULILcosφ ⑵三相无功功率: Q=根号3*Ip ULILsinφ (3)三相视在功率 S=根号3*Ip ULIL 对于交流电三相四线供电而言,线电压是380,相电压是220,线电压是根号3相电压 对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压,导线的电压是线电压(指A相B 相C相之间的电压,一个绕组的电流就是相电流,导线的电流是线电流 当电机星接时:线电流=相电流;线电压=根号3相电压。三个绕组的尾线相连接,电势为零,所以绕组的电压是220伏 当电机角接时:线电流=根号3相电流;线电压=相电压。绕组是直接接380的,导线的电流是两个绕组电流的矢量之和 功率计算公式p=根号三UI乘功率因数是对的 用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流 电流和相电流与钳式电流表测量无关,与电机定子绕组接线方式有关。 当电机星接时:线电流=根3相电流;线电压=相电压。 当电机角接时:线电流=相电流;线电压=根3相电压。 所以无论接线方式如何,都得乘以根3。 电机功率=电压×电流×根3×功率因数

最全的功率计算公式

最全的功率计算公式 概述 本文列出了上述所有功率计算公式,文中p(t)指瞬时功率。u(t)、i(t)指瞬时电压和瞬时电流。U、I指电压、电流有效值,P指平均功率。 1普遍适用的功率计算公式 在电学中,下述瞬时功率计算公式普遍适用

在力学中,下述瞬时功率计算公式普遍适用 在电学和力学中,下述平均功率计算公式普遍适用 W为时间T内做的功。 在电学中,上述平均功率P也称有功功率,P=W/T作为有功功率计算公式普遍适用。 在电学中,公式(3)还可用下述积分方式表示 其中,T为周期交流电信号的周期、或直流电的任意一段时间、或非周期交流电的任意一段时间。电学中,公式(3)和(4)的物理意义完全相同。 电学中,对于二端元件或二端电路,下述视在功率计算公式普遍适用: 2直流电功率计算公式 已知电压、电流时采用上述计算公式。 已知电压、电阻时采用上述计算公式。

已知电流、电阻时采用上述计算公式。 针对直流电路,下图分别列出了电压、电流、功率、电阻之间相互换算关系。 3正弦交流电功率计算公式 正弦交流电无功功率计算公式: 正弦交流电有功功率计算公式: 正弦电流电路中的有功功率、无功功率、和视在功率三者之间是一个直角三角形的关系: 当负载为纯电阻时,下式成立:

此时,直流电功率计算公式同样适用于正弦交流电路。 4非正弦交流电功率计算公式 非正弦交流电功率计算公式采用普适公式(3)或(4) 对于周期非正弦交流电,将周期交变电压电流进行傅里叶变换,展开为傅里叶级数,有功功率计算公式还可表示为: 上式中,当n仅取一个值时,例如:n=1,上式成为基波有功功率计算公式;n=3,上式成为三次谐波有功功率计算公式。 在非正弦电路中,有功功率和视在功率的定义不变,然而,此时,电压、电流相位差已经没有明确的物理意义,此时,Q按照下述公式定义: 式中,Un、In为n次谐波的有效值,当n=1时,U1、I1称为基波有效值。 然而,此时, 由于Q与基波及谐波电压、电流的相位角相关,称为位移无功功率。为此,引入畸变无功功率D,畸变无功功率计算公式如下:

功率因数计算公式及提高功率因数的方法

功率因数计算公式功率因数统计计算公式 视在功率S 有功功率P 无功功率Q 功率因数cos@(符号打不出来用@代替一下) 视在功率S=(有功功率P的平方+无功功率Q 的平方)再开平方而功率因数cos@=有功功率P/视在功率S 功率因数统计计算公式 可分为提高自然功率因数和采用人工补尝两种方法: 提高自然因数的方法: 1). 恰当选择电动机容量,减少电动机无功消耗,防止“大马拉小车”。 2). 对平均负荷小于其额定容量40%左右的轻载电动机,可将线圈改为三角形接法(或自动转换)。 3). 避免电机或设备空载运行。 4). 合理配置变压器,恰当地选择其容量。 5). 调整生产班次,均衡用电负荷,提高用电负荷率。

6). 改善配电线路布局,避免曲折迂回等。 人工补偿法: 实际中可使用电路电容器或调相机,一般多采用电力电容器补尝无功,即:在感性负载上并联电容器。一下为理论解释: 在感性负载上并联电容器的方法可用电容器的无功功率来补偿感性负载的无功功率,从而减少甚至消除感性负载于电源之间原有的能量交换。 在交流电路中,纯电阻电路,负载中的电流与电压同相位,纯电感负载中的电流滞后于电压90o,而纯电容的电流则超前于电压90o,电容中的电流与电感中的电流相差180o,能相互抵消。 电力系统中的负载大部分是感性的,因此总电流将滞后电压一个角度,如图1所示,将并联电容器与负载并联,则电容器的电流将抵消一部分电感电流,从而使总电流减小,功率因数将提高。 并联电容器的补偿方法又可分为: 1.个别补偿。即在用电设备附近按其本身无功功率的需要量装设电容器组,与用电设备同时投入运行和断开,也就是再实际中将电容器直接接在用电设备附近。 适合用于低压网络,优点是补尝效果好,缺点是电容器利用率低。 2.分组补偿。即将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路出线上,它可与工厂部分负荷的变动同时投入或切除,也就是再实际中将电容器分别安装在各车间配电盘的母线上。 优点是电容器利用率较高且补尝效果也较理想(比较折中)。 3.集中补偿。即把电容器组集中安装在变电所的一次或二次侧的母线上。在实际中会将电容器接在变电所的高压或低压母线上,电容器组的容

什么是有功功率、无功功率、视在功率、功率三角形及三相电路的功率如何计算

什么是有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及功率三角形? 三相电路的功率如何计算? 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。 四、功率因数 在交流电路中,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。

有功功率、无功功率、视在功率概念及计算

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。 四、功率三角形 视在功率(S)、有功功率(P)及无功功率(Q)之间的关系,可以用功率三角形来表示,如下图所示。它是一个直角三角形,两直角边分别为Q与P,斜边为S。S与P之间的夹角Ф为功率因数角,它反映了该交流电路中电压与电流之间的相位差(角)。

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