無功功率和有功功率

無功功率

用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動(dòng)機(jī)等，它們都是依靠建立交變磁場(chǎng)才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率。無功功率是交流電路中，電壓U與電流I存在一相角差時(shí),電流流過容性電抗(XC)或感性電抗(XL)時(shí)所形成的功率分量。

　　無功功率比較抽象，它主要用于電氣設(shè)備內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的能量交換，在電氣設(shè)備(電路系統(tǒng))中建立和維護(hù)磁場(chǎng)的功率。它不表現(xiàn)對(duì)外做功，由電能轉(zhuǎn)化為磁能，又由磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為電能，周而復(fù)始，并無能量損耗。特別指出的是無功功率并不是無用功，只是它不直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能為外界提供能量，作用卻十分重要。

有功功率

　　一個(gè)周期內(nèi)瞬時(shí)功率的積分平均值。對(duì)于正弦電壓及電流，復(fù)功率的實(shí)部即有功功率。對(duì)于非正弦周期電壓及電流，有功功率是直流分量功率及基波和諧波有功功率之總和。

　　無功功率計(jì)算公式

　　無功功率=I*U*sinφ,單位為乏或千乏.

　　有功功率計(jì)算公式

　　有功功率P=IUCOSφ

　　其實(shí)有功功率P、無功功率Q、視在功率S就是一直角三角形的三條變：S為斜邊，P、Q為兩直角變，P、Q就是把S正交分解出來的兩個(gè)分量;P^2+Q^2=S^2(勾股定理)。

　　功率因數(shù)就是P/S，也就是cosθ，θ就是相角，即電壓與電流之間的夾角;

　　無功補(bǔ)償原理

　　電氣設(shè)備的運(yùn)行即要從電源取得有功功率，同時(shí)還需要取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場(chǎng)，因此電氣設(shè)備就無法維持在額定磁場(chǎng)狀態(tài)下工作，用電設(shè)備兩端電壓就會(huì)下降，影響到電氣設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。如果從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線路來供給設(shè)備大量的無功功率，則使功率因數(shù)變得很小，有功功率供給也會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要。同時(shí)還會(huì)造成供電質(zhì)量的下降，所以從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線路來供給設(shè)備的無功功率是不合理的。這就需要在電網(wǎng)增加無功補(bǔ)償設(shè)備來補(bǔ)償無功率，以保證電氣設(shè)備的運(yùn)行，可見在電網(wǎng)中進(jìn)行無功補(bǔ)償是十分必要的。

　　無功補(bǔ)償?shù)幕驹硎前丫哂腥菪怨β实呢?fù)荷設(shè)備與感性功率的負(fù)荷的設(shè)備并聯(lián)在同一電路中，當(dāng)感性設(shè)備吸收能量時(shí)，容性設(shè)備就放出能量，能量就在這兩種負(fù)荷間轉(zhuǎn)換，這樣感性負(fù)荷所需要的無功功率可由容性負(fù)荷輸出的無功功率來補(bǔ)償。

　　無功功率的補(bǔ)償方式主要有以下幾種：低壓個(gè)別補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償、高壓集中補(bǔ)償這三種補(bǔ)償方式各有各的特點(diǎn)，可根據(jù)補(bǔ)償要求及經(jīng)濟(jì)的合理性來進(jìn)行選擇補(bǔ)償方式。同時(shí)電機(jī)的空載運(yùn)行、變壓器的空載運(yùn)行和低負(fù)荷運(yùn)行及電網(wǎng)中輸送的電壓過高都會(huì)消耗過多的無功功率，直接影響到功率因數(shù)。在電氣設(shè)備的運(yùn)行時(shí)要盡量避免在上述狀態(tài)下運(yùn)行。