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西門子有功功率和無功功率的區(qū)別
西門子有功功率和無功功率的區(qū)別
無功功率
在交流電路中，由電源供給負(fù)載的電功率有兩種,；一種是有功功率,，一種是無功功率。
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)換為其他形式能量(機(jī)械能,、光能、熱能)的電功率,。比如：5.5千瓦的電動(dòng)機(jī)就是把5.5千瓦的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,，帶動(dòng)水泵抽水或脫粒機(jī)脫粒；各種照明設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換為光能,，供人們生活和工作照明,。有功功率的符號(hào)用P表示，單位有瓦(W),、千瓦(kW),、兆瓦(MW)。
無功功率比較抽象,，它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換,，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。它不對(duì)外作功,，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng),，就要消耗無功功率,。比如40瓦的日光燈，除需40多瓦有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來發(fā)光外,，還需80乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場(chǎng)用,。由于它不對(duì)外做功，才被稱之為“無功”。無功功率的符號(hào)用Q表示,，單位為乏(Var)或千乏(kVar),。
無功功率決不是無用功率，它的用處很大,。電動(dòng)機(jī)需要建立和維持旋轉(zhuǎn)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)就是靠從電源取得無功功率建立的,。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),，在二次線圈感應(yīng)出電壓,。因此，沒有無功功率,，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會(huì)吸合,。為了形象地說明這個(gè)問題,，現(xiàn)舉一個(gè)例子：農(nóng)村修水利需要開挖土方運(yùn)土，運(yùn)土?xí)r用竹筐裝滿土,，挑走的土好比是有功功率,，挑空竹筐就好比是無功功率，竹筐并不是沒用,，沒有竹筐泥土怎么運(yùn)到堤上呢?
在正常情況下,，用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率，同時(shí)還需要從電源取得無功功率,。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)，那么,，這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作,，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行,。
無功功率對(duì)供,、用電產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)在：
(1)降低發(fā)電機(jī)有功功率的輸出,。
(2)降低輸,、變電設(shè)備的供電能力。
(3)造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加,。
(4)造成低功率因數(shù)運(yùn)行和電壓下降,，使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮,。
從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線供給的無功功率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要,，所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補(bǔ)償裝置來補(bǔ)充無功功率,，以保證用戶對(duì)無功功率的需要，這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作,。這就是電網(wǎng)需要裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置的道理,。
功率因數(shù)
電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī),、變壓器等,，屬于既有電阻又有電感的電感性負(fù)載。電感性負(fù)載的電壓和電流的相量間存在著一個(gè)相位差,，通常用相位角φ的余弦cosφ來表示,。cosφ稱為功率因數(shù)，又叫力率,。功率因數(shù)是反映電力用戶用電設(shè)備合理使用狀況,、電能利用程度和用電管理水平的一項(xiàng)重要指標(biāo)。三相功率因數(shù)的計(jì)算公式為：
式中cosφ——功率因數(shù),；
P——有功功率,，kW；
Q——無功功率,kVar,；
S——視在功率,kV,。A；
U——用電設(shè)備的額定電壓,V,；
I——用電設(shè)備的運(yùn)行電流,A,。
功率因數(shù)分為自然功率因數(shù)、瞬時(shí)功率因數(shù)和加權(quán)平均功率因數(shù),。
(1)自然功率因數(shù)：是指用電設(shè)備沒有安裝無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)的功率因數(shù),，或者說用電設(shè)備本身所具有的功率因數(shù)。自然功率因數(shù)的高低主要取決于用電設(shè)備的負(fù)荷性質(zhì),，電阻性負(fù)荷(白熾燈,、電阻爐)的功率因數(shù)較高，等于1,，而電感性負(fù)荷(電動(dòng)機(jī),、電焊機(jī))的功率因數(shù)比較低，都小于1,。
(2)瞬時(shí)功率因數(shù)：是指在某一瞬間由功率因數(shù)表讀出的功率因數(shù),。瞬時(shí)功率因數(shù)是隨著用電設(shè)備的類型、負(fù)荷的大小和電壓的高低而時(shí)刻在變化,。
(3)加權(quán)平均功率因數(shù)：是指在一定時(shí)間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值,，其計(jì)算公式為：
提高功率因數(shù)的方法有兩種,，一種是改善自然功率因數(shù)，另一種是安裝人工補(bǔ)償裝置,。
解釋二：
有功功率
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)換為其他形式能量 (機(jī)械能、光能,、熱能)的電功率,。有功功率過低導(dǎo)致線損增加、容量下降,、設(shè)備使用率下降,，從而導(dǎo)致電能浪費(fèi)加大。
無功功率
無功功率:電網(wǎng)中的感性負(fù)載（如電機(jī),，扼流圈,，變壓器，感應(yīng)式加熱器及電焊機(jī)等）都會(huì)產(chǎn)生不同程度的電滯,，即所謂的電感,。感性負(fù)載具有這樣一種特性 -----即使所加電壓改變方向，感性負(fù)載的這種滯后仍能將電流的方向（如正向）保持一段時(shí)間,。一旦存在了這種電流與電壓之間的相位差,，就會(huì)產(chǎn)生負(fù)功率，并被反饋到電網(wǎng)中,。電流電壓再次相位相同時(shí),，又需要相同大小的電能在感性負(fù)載中建立磁場(chǎng)，這種磁場(chǎng)反向電能就被稱作無功功率,。
無功功率比較抽象,，它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率,。它不對(duì)外做功,，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰俊７彩怯须姶啪€圈的電氣設(shè)備,，要建立磁場(chǎng),，就要消耗無功功率。
無功功率過高
1）無功功率會(huì)導(dǎo)致電流增大和視在功率增加,，導(dǎo)致系統(tǒng)容量下降,；
2）無功功率增加，會(huì)使總電流增加,，從而使設(shè)備和線路的損耗增加,；
3）使線路的壓降增大，沖擊性無功負(fù)載還會(huì)使電壓劇烈波動(dòng),。
功率的計(jì)算公式⑴ 有功功率
三相交流電路的功率與單相電路一樣,，分為有功功率,、無功功率和視在功率。不論負(fù)載怎樣連接,，三相有功功率等于各相有功功率之和,，即：
當(dāng)三相負(fù)載三角形連接時(shí)：
當(dāng)對(duì)稱負(fù)載為星形連接時(shí)因
UL= Up， IL=Ip
所以 P＝ = ULILcosφ
當(dāng)對(duì)稱負(fù)載為三角形連接時(shí)因
UL=Up,， IL= Ip
所以 P＝ = ULILcosφ
對(duì)于三相對(duì)稱負(fù)載,，無論負(fù)載是星形接法還是三角形接法，三相有功功率的計(jì)算公式相同,，因此,，三相總功率的計(jì)算公式如下。
P＝ ULILcosφ
⑵ 三相無功功率：Q＝ ULILsinφ3
(3) 三相視在功率S＝ ULIL