如何理解有功功率與無功功率及視在功率

時間:2021-07-20 16:17 來源:未知

從用電負荷的角度看用電設備的功率分為有功功率、無功功率和視在功率。

有功功率就是電氣設備實際做功的功率，也就是有用的功率，比如電動機帶動水泵旋轉，電動機軸輸出給水泵旋轉的功率就是電動機的有功功率，它的單位為kW（千瓦），物理符號為P。

無功功率是電氣設備自身消耗的功率，這種電氣設備是由電感形成的，一般是指這種電氣設備的組成中主要以線圈的形式出現，如：電動機，變壓器等；電動機的轉動是由於電在線圈中形成磁場，磁場的交替變換，使得電動機轉動，這個過程中要消耗的就是無功功率，它的單位為kvar（千乏），物理符合為Q。

視在功率就是由有功功率和無功功率組成的，它的單位為kVA（千伏安），物理符號為S。

S的平方=P的平方+Q的平方；

P=S×cosφ；（cosφ功率因數）

Q=S×sinφ；（sinφ功率因數角的正弦值）

在電力係統中無功電源和無功負荷及無功損耗需要平衡，一般情況下是無功電源大於無功負荷及無功損耗。

第一，無功電源：電力係統中的無功電源有發電機、同步調相機、靜電電容器和靜止無功補償器。

發電機是最基本的無功功率電源，它不但可以輸出有功功率，而且還可以輸出無功功率，通過調節發電機勵磁電流的大小可以改變發電機輸出的無功功率，增加勵磁電流可以加大無功功率的輸出，降低勵磁電流可以減少無功功率的輸出。

同步調相機就是不帶機械負荷，空載運行的同步電動機。它有過激和欠激兩種運行方式：過激運行時，向係統提供無功功率，是無功電源，這是一種通常的運行狀態；欠激運行時，從係統吸收無功功率，是無功負荷，這是在係統負荷較輕，無功功率過剩，電壓過高時的特殊運行狀態。

靜電電容器一般並聯在變電所母線上，給電力係統提供無功功率，廣泛應用於改善負荷的功率因數，是電力係統中一種重要的無功功率電源。

靜止無功補償器是20世紀70年代後期出現的一種新型的無功功率調節裝置。由可控電抗器和電容器並聯組成，它不僅能在穩態運行時調節無功功率，保證係統電壓的穩定，而且由於其反應的快速性，對衝擊負荷也有較強的適應性，故能滿足動態無功功率補償的要求。與同步調相機相比，它調節速度較快，運行維護簡單，功率損失較小。

第二，無功負荷：電力係統中的無功負荷是一個綜合負荷，異步電動機在綜合負荷中占了很大的份額，所以通常用異步電動機的無功負荷來說明電力係統的無功功率。異步電動機所消耗的無功功率由兩部分組成：一部分是勵磁電抗吸收的無功功率，用來建立工作磁場；另一部分是定子的漏電抗所消耗的無功功率。

第三，無功損耗：無功損耗是指電力係統中的輸電線路的無功損耗和變壓器的無功損耗兩部分。

綜上我們可以看出無功功率的大致情況，在建築電氣的設計中，我們主要接觸的是無功負荷的補償問題，也就是用靜止無功補償器或靜電電容器改善變電所母線的功率因數，使的母線電壓在要求的範圍內。

以下是ABB的無功功率補償選型手冊：

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