第七十九講 功率相關(guān)概念
A.有功功率
所謂有功功率是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、光能、熱能等其它形式能量的電功率。如10千瓦的電動(dòng)機(jī)，就是把10千瓦的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，可帶動(dòng)水泵抽水；又如，電燈作為照明設(shè)備，則將電能轉(zhuǎn)化為光能，供人們生活與工作照明。讀者朋友們需要注意的是，有功功率是瞬時(shí)功率的平均值，即平均功率，它反映電能在電阻元件上的做功情況，用字母P表示。單位為瓦（W），式中：P為有功功率，V為電壓有效值，I為電流有效值，S為視在功率，COSφ為功率調(diào)整數(shù)。
節(jié)康中央節(jié)能保護(hù)裝置
B.無(wú)功功率
所謂無(wú)功功率，顧名思義是指無(wú)用的功率，它雖然不對(duì)外做動(dòng)，但它用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，用來(lái)在電氣設(shè)備中建立并維持了磁場(chǎng)，為電能的傳輸提供了媒介。也就是說(shuō)，無(wú)功功率是正弦交流電路中，電感、電容等儲(chǔ)能元件與外電路間的能量交換，用字母Q表示，單位為乏(Var)，計(jì)算公式為Q=VICOSφ=√S2-P2。對(duì)于感性電路來(lái)說(shuō)，電壓超前，φ＞0，Q＞0；對(duì)于容性電路來(lái)說(shuō)，則電流超前，Q＜0，故Q＜0。
無(wú)功功率比較抽象，它是轉(zhuǎn)化為其它形式的能量。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)就必須消耗無(wú)功功率。如40瓦的日光燈，除需要40多瓦的有功功率（整流器也要消耗部分有功功率）來(lái)發(fā)光外，還需要消耗80乏左右的無(wú)功功率，來(lái)供整流器的線圈建立交換磁場(chǎng)。
無(wú)功功率存在于發(fā)電、輸電、變電和用電的不同環(huán)節(jié)之中，讀者朋友們請(qǐng)注意，無(wú)功率絕不是無(wú)用功率。這里的“無(wú)用”二字是指不對(duì)外做功，也就是說(shuō)，無(wú)功功率的作用，絕不可忽視或輕視，其原因有二：
第一，電動(dòng)機(jī)需要建立和維持磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)，就是從電源取得無(wú)功功率建立的。變壓器有了無(wú)功功率，產(chǎn)生使一次線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，二次線圈感應(yīng)出電壓。也就是說(shuō)，沒(méi)有無(wú)功功率，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，變壓器就不能變壓，交流接觸器就不會(huì)吸合。一句話，如果缺乏無(wú)功功率，就會(huì)使電氣設(shè)備的容量得不到充分發(fā)揮，運(yùn)轉(zhuǎn)就難以正常。因?yàn)殡姎鈦?lái)建立和維持磁場(chǎng)的無(wú)功功率不足，電氣設(shè)備不能維持在額定狀態(tài)工作，電氣設(shè)備電壓就會(huì)下降；
第二，對(duì)供電和用電均產(chǎn)生不良影響。主要表現(xiàn)在：①降低發(fā)電機(jī)有功功率輸出；②造成低功率因數(shù)運(yùn)行電壓下降的增加線電壓損失，導(dǎo)致電能損耗加大；③降低輸電電壓下降，供變電設(shè)備的供電能力。導(dǎo)致電氣設(shè)備得不到正常運(yùn)行，這是因?yàn)檫\(yùn)行中的變壓器、電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)等感性負(fù)荷，在消耗系統(tǒng)中的有功功率的同時(shí)，要吸收交換無(wú)功功率。
節(jié)康電梯能量回饋裝置
C.無(wú)功補(bǔ)償
無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔檬菧p少電能損耗（動(dòng)力配線的損耗一般在2%-3%），降低電費(fèi)支出，改善電能質(zhì)量，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。中央節(jié)能保護(hù)裝置采用的是動(dòng)態(tài)隨機(jī)補(bǔ)償方式，不會(huì)出現(xiàn)“過(guò)補(bǔ)”或“欠補(bǔ)”現(xiàn)象。
理解有功與無(wú)功之間的關(guān)系，可從下面這個(gè)比喻中入手：
有個(gè)帥哥用板板車(chē)?yán)?，他把貨放在?chē)輪子的前面，他一邊拉著車(chē)一邊向前拉，累得汗流浹背。這時(shí)過(guò)來(lái)一美女，坐在板板車(chē)的車(chē)輪子后端，帥哥不用再抬著車(chē)向前拉了，一下子輕了很多，他從此拉得既輕松又愜意。這里，帥哥克服地面摩擦力向前的拉力就是有功電流，把貨物拉到了目的地就是有功。美女在這里做的工作就是無(wú)功補(bǔ)償。沒(méi)有無(wú)功補(bǔ)償，供電系統(tǒng)也能工作但就會(huì)累點(diǎn)，就是多耗點(diǎn)電能；但有了美女，男女搭配，干活不累，效率高，還開(kāi)心。這里，美女坐在后邊屬于感性無(wú)功，美女坐在前面所起到的作用是容性無(wú)功。
D.視在功率
視在功率與有功功率和無(wú)功功率之間的關(guān)系
所謂視在功率是用戶配電系統(tǒng)所消耗的最大有功功率，但不是用戶配電系統(tǒng)實(shí)際消耗的功率，它僅僅表示供電系統(tǒng)可能提供的最大功率。視在功率，是指交流電路的電壓有效值和電流有效值的乘積，用字母S表示，單位為伏安(VA)，或千伏安（KVA）。
即S=UI或S=√P2+Q2
式中P為有功功率，單位為w
Q為無(wú)功功率，單位為Var
讀者朋友們請(qǐng)注意再?gòu)狞c(diǎn)：一是額定視在功率是額定電壓與額定電流的乘積。
二是視在功率所表示的是交流電機(jī)與變壓器的容量，一般采用線電壓計(jì)算，即S=√3U線×I。
③視在功率與有功功率與無(wú)功功率之間的關(guān)系
視在功率與有功功率和無(wú)功功率之間的關(guān)系如下圖所示，杯中的啤酒為有功功率，泡沫為無(wú)功功率與失真功率，則視在功率就是有功功率與無(wú)功功率（失真功率）之和。
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