图1 有功功率图解
2、无功功率:电感和电容所储的电能仍能回输到电源,这部分功率在电源与电抗之间进行交换,交换而不消耗,称为无功功率。用字母Q表示,国际单位乏,用字母var表示。通常无功功率的单位用千乏,用字母Kvar表示。
3、感性无功功率:在感性负载电路中,电流相位滞后于电压一个角度φ,感性负载形成的功率称为感性无功功率。图解如下图2所示。
(详解:接在电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。例如:通过磁场,变压器才能改变电压并将能量送出去,电动机才能转动并带动机械负荷。磁场所具有的磁场能是由电源供给的。电动机和变压器在能量转换过程中建立交变磁场,在一个周期内吸收和释放的功率相等,这种功率叫感受性无功功率。)
图2 感性无功图解
4、容性无功功率:在容性负载电路中,电流相位超前于电压一个角度φ,它们形成的功率称为容性无功功率。图解如下图3所示。
(详解:电容器在交流电网中接通,在一个周期内,上半周期的充电功率与下半周期的放电功率相等,不消耗能量,这种充放电功率叫容性无功功率。)
图3 容性无功图解
5、视在功率:在交流电路中电压和电流的乘积(并一定是负载电路实际吸收)的电功率,表面上的数值,叫做视在功率。用字母S表示,国际单位伏安,用字母VA表示。通常视在功率的单位用千伏安,用字母KVA表示。
6、功率因数:有功功率与视在功率的比值。用cosΦ表示,它是没有单位的。cosΦ=P/S
7、功率三角形:有功功率、无功功率、视在功率三者之间的关系符合勾股定理。如图4所示。
图4 功率三角形
单相电路中: S=UI;P=UI cosΦ;Q=UisinΦ;
三相电路中: S=根号3UI;P=根号3UI cosΦ;Q=根号3UisinΦ;S
=P
+Q;cosΦ= P/根号(P平方+Q平方)
8、功率因数的计算方法
1)电量计算:在一定时间内(如三天或一周)取用户有功电量和无功电量。功率因数COSФ=有功电量/(有功电量2+无功电量2)1/2
2)转数(老式电度表):在同样的时间内计量有功表、无功表所转圈数。根据无功表和有功表所转圈数比计算出功率因数。
3)脉冲(新式电度表):在同样的时间内计量无功和有功的脉冲数。根据有功表和无功表脉冲比计算出功率因数。
表1 根据无功和有功之比计算功率因数表
无功比有功
功率因数
无功比有功
功率因数
无功比有功
功率因数
1:10
0.995
1:1.7
0.8619
3.2:1
0.30
1:9
0.9938
1:1.6
0.8480
3.3:1
0.29
1:8
0.9922
1:1.5
0.8321
3.4:1
0.28
1:7
0.9899
1:1.4
0.8137
3.5:1
0.27
1:6
0.9864
1:1.3
0.7926
3.6:1
0.2676
1:5
0.980
1:1.2
0.7682
3.7:1
0.261
1:4
0.970
1:1.1
0.7399
3.8:1
0.255
1:3.9
0.9686
1:1
0.707
3.9:1
0.248
1:3.8
0.9671
1.1:1
0.6727
4:1
0.243
1:3.7
0.9653
1.2:1
0.6402
4.1:1
0.237
1:3.6
0.9635
1.3:1
0.6097
4.2:1
0.232
1:3.5
0.9615
1.4:1
0.58
4.3:1
0.227
1:3.4
0.9594
1.5:1
0.55
4.4:1
0.222
1:3.3
0.9570
1.6:1
0.53
4.5:1
0.217
1:3.2
0.9545
1.7:1
0.51
4.6:1
0.212
1:3.1
0.9517
1.8:1
0.49
4.7:1
0.208
1:3
0.948
1.9:1
0.47
4.8:1
0.204
1:2.9
0.9453
2:1
0.45
4.9:1
0.200
1:2.8
0.9417
2.1:1
0.43
5:1
0.196
1:2.7
0.9377
2.2:1
0.41
1:2.6
0.9333
2.3:1
0.40
1:2.5
0.9285
2.4:1
0.38
1:2.4
0.9231
2.5:1
0.37
1:2.3
0.9170
2.6:1
0.36
1:2.2
0.9104
2.7:1
0.35
1:2.1
0.9029
2.8:1
0.34
1:2
0.894
2.9:1
0.33
1:1.9
0.8849
3:1
0.32
1:1.8
0.8742
3.1:1
0.31