分享有功功率、無功功率和視在功率計算方法及相關性
有(you)功功率P、無功功率Q、視(shi)在功率S就(jiu)是直(zhi)(zhi)角三角形的(de)(de)三條邊:S為斜邊,P、Q為兩直(zhi)(zhi)角邊,P、Q就(jiu)是把(ba)S正(zheng)交分(fen)解出來的(de)(de)兩個分(fen)量;P^2+Q^2=S^2(勾股定(ding)理)。功率因數就(jiu)是P/S,也(ye)就(jiu)是cosθ,θ就(jiu)是相角,即電壓與電流之間的(de)(de)夾角。
有(you)(you)功(gong)功(gong)率:在交流(liu)電(dian)路中,每個(ge)瞬時(shi)的有(you)(you)功(gong)功(gong)率是不同的,且(qie)不斷變化,一般用平均有(you)(you)功(gong)功(gong)率(一個(ge)周期(qi)內功(gong)率的平均值)來度量電(dian)路中消耗能(neng)量的情況。
對于單相交流電路,計算公式為:P=UIcosΦ式中:
P—有功(gong)功(gong)率(瓦)
U—交流電壓(ya)有效(xiao)值(伏)
I— 交流(liu)電流(liu)有效(xiao)值(安)
cosΦ—負(fu)載的功率因(yin)數。
有(you)功功率的(de)單位是瓦(wa)(W)或千瓦(wa)(KW)、兆瓦(wa)(MW)。
當負載為純電阻時,電壓與電流相位相同,Φ=0°,cosΦ=1,電阻消耗的功率全部是有功功率(P=UI)。
當負載是純(chun)(chun)電(dian)感或純(chun)(chun)電(dian)容時(shi),電(dian)壓和電(dian)流的相位差Φ=90°,cosΦ=0,有功(gong)功(gong)率P=0,所以純(chun)(chun)電(dian)感或純(chun)(chun)電(dian)容負載是不消耗有功(gong)功(gong)率的。
無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率:為了衡量(liang)交(jiao)換(huan)能量(liang)的情(qing)況,人們(men)用能量(liang)交(jiao)換(huan)過(guo)程中功(gong)(gong)率的最大值(即瞬(shun)時功(gong)(gong)率的最大值)來表示無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率。
根據公式推導,無功功率Q的計算公式為:Q=UIsinΦ式中:sinΦ—交流電壓與電流相位差的正弦(xian)值。
無功功率(lv)的單位是乏(var)或千乏(Kvar)、兆乏(Mvar)。
當(dang)負(fu)載為(wei)純電感或純電容時,Φ=90°,sinΦ=1,所以(yi)Q=UI,即只有(you)無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)而不(bu)消耗有(you)功(gong)(gong)。當(dang)負(fu)載為(wei)純電阻時,Φ=0°,sinΦ=0,所以(yi)Q=0,即只消耗有(you)功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)而不(bu)需要無功(gong)(gong)。
視在功率:在一般交流電路中,輸送的電功率中即有有功成分,又有無功成分,因此其電壓有效值與電流有效值的乘積,即不是有功功率,也不是無功功率,而是它們的合成量,這個合成量就叫視在功率,用字母S表示S=UI視在功率的單位為伏安(VA),或千伏安(KVA)、兆伏安(MVA)。
交流發電設(she)備都是按照規定的(de)電壓(ya)和(he)電流進(jin)行(xing)設(she)計和(he)使用的(de),所(suo)以有時用視在功率(lv)表示設(she)備的(de)容量是比(bi)較(jiao)方(fang)便的(de),例如變壓(ya)器的(de)容量就是指它的(de)視在功率(lv)。
視在功(gong)(gong)率S、有功(gong)(gong)功(gong)(gong)率P、無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率Q三(san)(san)(san)者之間的數量關(guan)系,恰好相當于直(zhi)角(jiao)(jiao)三(san)(san)(san)角(jiao)(jiao)形的三(san)(san)(san)邊(bian)(bian)(bian)關(guan)系,S相當于斜邊(bian)(bian)(bian),P和Q相當于兩(liang)條直(zhi)角(jiao)(jiao)邊(bian)(bian)(bian),稱(cheng)為功(gong)(gong)率三(san)(san)(san)角(jiao)(jiao)形。
其換算公式如下:
S²=Q²+P²cosΦ=P/S
由此可見功(gong)(gong)率(lv)(lv)因數cosΦ可以定義為負載(zai)消(xiao)耗(hao)的有功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)(lv)與其視(shi)在功(gong)(gong)率(lv)(lv)的比(bi)值,它(ta)表征(zheng)了負載(zai)消(xiao)耗(hao)的有功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)(lv)在視(shi)在功(gong)(gong)率(lv)(lv)中(zhong)所(suo)占比(bi)例(li)。
為什么要提高功(gong)率(lv)因(yin)數呢?有什么作用呢?
1.通過改善功率因(yin)數,減少(shao)了線(xian)路中總電流和(he)供(gong)電系(xi)統(tong)中的(de)電氣元件,如(ru)變(bian)壓器、電器設備(bei)、導線(xian)等的(de)容量,因(yin)此不(bu)但減少(shao)了投(tou)資費用(yong),而且降(jiang)低了本身電能的(de)損耗.
2.藉(jie)由(you)良好(hao)功因值的(de)確(que)保,從而減少(shao)供(gong)電(dian)系(xi)統(tong)中(zhong)的(de)電(dian)壓損失,可以使(shi)負載電(dian)壓更穩定,改(gai)善電(dian)能的(de)質量(liang)。
3.可(ke)以(yi)增加系(xi)統的(de)裕度,挖掘出了(le)發(fa)供電設備(bei)的(de)潛力(li).如(ru)果系(xi)統的(de)功率(lv)因數低,那么在既有設備(bei)容(rong)量(liang)不變的(de)情況下,裝設電容(rong)器(qi)后,可(ke)以(yi)提高功率(lv)因數,增加負(fu)載(zai)的(de)容(rong)量(liang).
4.減少了用戶的電費(fei)支出(chu);透過(guo)上述(shu)各元件損失的減少。
那么怎么才能提(ti)高功率因數呢?
得潤電氣可以為您提供全方位的各類無功補償方案。通過我公司的高低壓無功補償裝置,可以完全解決您在用電過程中的各類無功補償問題,使功率因數大大提高,穩定了系統電壓,減少了電費開支,并提高了各電氣設備的使用壽命。
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