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功率因数与无功功率

2017-04-18 19:28分类:电工基础知识 阅读:

 

  功率因数

  电网中的电力负荷如电动机、变压器等,归于既有电阻又有电感的电理性负载。电理性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差,一般用相位角φ的余弦cosφ来标明。cosφ称为功率因数,又名力率。功率因数是反映电力用户用电设备合理运用情况、电能运用程度和用电办理水平的一项首要方针。三相功率因数的核算公式为:

  式中cosφ———功率因数;

  P———有功功率,kW;

  Q——无功功率,kVar;

  S———视在功率,kV。A;

  U———用电设备的额外电压,V;

  I———用电设备的作业电流,A。

  功率因数分为天然功率因数、瞬时功率因数和加权均匀功率因数。

  (1)天然功率因数:是指用电设备没有设备无功抵偿设备时的功率因数,或许说用电设备自身所具有的功率因数。天然功率因数的凹凸首要取决于用电设备的负荷性质,电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高,等于1,而电理性负荷(电动机、电焊机)的功率因数比照低,都小于1。

  (2)瞬时功率因数:是指在某一刹那间由功率因数表读出的功率因数。瞬时功率因数是跟着用电设备的类型、负荷的巨细和电压的凹凸而时刻在改动。

  (3)加权均匀功率因数:是指在必守时刻段内功率因数的均匀值,其核算公式为:

  进步功率因数的办法有两种,一种是改进天然功率因数,另一种是设备人工抵偿设备。

  无功功率

  在沟通电路中,由电源供应负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。

  有功功率是坚持用电设备正常作业所需的电功率,也即是将电能改换为别的办法能量(机械能、光能、热能)的电功率。比方:5.5千瓦的电动机即是把5.5千瓦的电能改换为机械能,股动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能改换为光能,供咱们日子和作业照明。有功功率的符号用P标明,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。

  无功功率比照笼统,它是用于电路内电场与磁场的沟通,并用来在电气设备中树立和坚持磁场的电功率。它不对外作功,而是改动为别的办法的能量。但凡有电磁线圈的电气设备,要树立磁场,就要耗费无功功率。比方40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需耗费一有些有功功率)来发光外,还需一有些的无功功率供镇流器的线圈树立交变磁场用。因为它不对外做功,才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q标明,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。

  无功功率决不是无用功率,它的用途很大。电动机需求树立和坚持旋转磁场,使转子滚动,然后股动机械运动,电动机的转子磁场即是靠从电源获得无功功率树立的。变压器也一样需求无功功率,才干使变压器的一次线圈发作磁场,在二次线圈感应出电压。因而,没有无功功率,电动机就不会滚动,变压器也不能变压,沟通接触器不会吸合。为了形象地阐明这个疑问,举一个比方:

  乡村修水利需求开挖土方运土,运土时用竹筐装满土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是无功功率,竹筐并不是没用,没有竹筐泥土怎样运到堤上呢

  在正常情况下,用电设备不光要从电源获得有功功率,一同还需求从电源获得无功功率。假如电网中的无功功率供不该求,用电设备就没有满意的无功功率来树立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能坚持在额外情况下作业,用电设备的端电压就要降低,然后影响用电设备的正常作业。

  无功功率对供、用电发作必定的不良影响,首要表如今:

  (1)降低发电机有功功率的输出。

  (2)降低输、变电设备的供电才干。

  (3)构成线路电压丢失增大和电能损耗的添加。

  (4)构成低功率因数作业和电压降低,使电气设备容量得不到充沛体现。

  从发电机和高压输电线供应的无功功率,远远满意不了负荷的需求,所以在电网中要设置一些无功抵偿设备来弥补无功功率,以确保用户对无功功率的需求,这么用电设备才干在额外电压下作业。这即是电网需求装设无功抵偿设备的道理。

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