一、功率、功率因數
1、有功功率:在直流電路中,從電源輸送到電器(負載)的電功率,是電壓與電流的乘積,也就是
電器實際所吸收的功率。在交流電路中,由於有電阻和電抗(感抗和容抗)的同時存在,所以電源輸送到
電器的電功率並不完全做功。因為其中有一部分電功率(電感和電容所儲的電能)仍能回輸到電源,因此,
實際為電器所吸收的電功率叫有功功率。用字母 P 表示。國際單位瓦,用字母 W 表示。通常有功功率的
單位用千瓦,用字母 KW 表示。
2、無功功率:電感和電容所儲的電能仍能回輸到電源,這部分功率在電源與電抗之間進行交換,交
換而不消耗,稱為無功功率。用字母 Q 表示,國際單位乏,用字母 var 表示。通常無功功率的單位用千乏,
用字母 Kvar 表示。
3、感性無功功率:接在電網中的許多用電裝置是根據電磁感應原理工作的。例如:透過磁場,變壓
器才能改變電壓並將能量送出去, 電動機才能轉動並帶動機械負荷。 磁場所具有的磁場能是由電源供給的。
電動機和變壓器在能量轉換過程中建立交變磁場,在一個週期內吸收和釋放的功率相等,這種功率叫感性
無功功率。
4、容性無功功率:電容器在交流電網中接通後,在一個週期內,上半週期的充電功率與下半週期的
放電功率相等,不消耗能量,電容器的這種充放電功率叫容性無功功率。
5、視在功率:在交流電路中,如負載是純電阻,電壓和電流是同相位,那麼電壓和電流的乘積就是
有功功率,但在有電感或電容的電路中,電壓和電流有著相位差,所以電壓和電流的乘積並不是負載電路
實際吸收的電功率,而叫做視在功率。用字母 S 表示,國際單位伏安,用字母 VA 表示。通常視在功率的
單位用千伏安,用字母 KVA 表示。
6、功率因數:有功功率與視在功率的比值。用 cosΦ表示,它是沒有單位的。cosΦ=P/S
二、
提高功率因數的意義
1、 由功率三角形可以看出,在一定的有功功率下,當用電企業 cosΦ越小,其視在功率也越大,為滿
足用電的需要,供電線路和變壓器的容量也越大,這樣,不僅增加供電投資,降低裝置利用率,
也將增加線路網損。
2、 負載的功率因數低,對電力系統不利。
(1) 負載的功率因數過低,供電裝置的容量不能充分利用。
例如:一臺容量為 60KVA 的單相變壓器,設它在額定電壓,額定電流下執行,在負載的功率因
數等於 1 時,它傳輸的有功功率 P=60×cosΦ=60KW,它的容量得到充分利用,負載的 cosΦ=0.8 時,它傳
輸的有功功率降低為 48KW,容量的利用較差,cosΦ越小,容量利用的越不充分。
( 2) 在一定的電壓下向負載輸送一定的有功功率時,負載的功率因數越低,透過輸電線的電流
越大,導線電阻的能量損耗和導線阻抗的電壓降落越大,功率因數是電力經濟中的一個重要指標。
三、提高功率因數的方法
無功功率補償的方法很多,採用電力電容器或採用具有容性負荷的裝置進行補償。
1、利用過激磁的同步電動機,改善用電的功率因數,但裝置複雜,造價高,只適於在具有大功率拖
動裝置時採用。
2、利用調相機做無功率電源,這種裝置調整效能好,在電力系統故障情況下,也能維持系統電壓水
平, 可提高電力系統執行的穩定性, 但造價高, 投資大, 損耗也較高。 每 kvar 無功的損耗約為 1.8—5.5 % ,
執行維護技術較複雜,宜裝設在電力系統的中樞變電所,一般使用者很少應用。
3、非同步電動機同步化。這種方法有一定的效果,但自身的損耗大,每 kvar 無功功率的損耗約為 4—
19%,一般都不採用。
4、電力容器作為補償裝置,具有安裝方便、建設週期短、造價低、執行維護簡便、自身損耗小(每
kvar 無功功率損耗為 0.3—0.4 % 以下)等優點,是當前國內外廣泛採用的補償方法。這種方法的缺點是
電力電容器使用壽命較短;無功出力與執行電壓平方成正比,當電力系統執行電壓降低,補償效果降低,
而執行電壓升高時,對用電裝置過補償,使其端電壓過分提高,甚至超出標準規定,容易損壞裝置絕緣,
造成裝置故事,彌補這一缺點應採取相應措施以防止向電力系統倒送無功功率。
5、高低壓SVG叫靜止式無功發生器,透過改變和調節電流的相位,來達到補償的效果。它能夠發生感性無功也能發容性無功的,容量就是恆量它能發出的最大無功,單位為MVAR或KVAR.這是新型的無功補償裝置,效果好成本高,還兼有諧波治理的效果。
一、功率、功率因數
1、有功功率:在直流電路中,從電源輸送到電器(負載)的電功率,是電壓與電流的乘積,也就是
電器實際所吸收的功率。在交流電路中,由於有電阻和電抗(感抗和容抗)的同時存在,所以電源輸送到
電器的電功率並不完全做功。因為其中有一部分電功率(電感和電容所儲的電能)仍能回輸到電源,因此,
實際為電器所吸收的電功率叫有功功率。用字母 P 表示。國際單位瓦,用字母 W 表示。通常有功功率的
單位用千瓦,用字母 KW 表示。
2、無功功率:電感和電容所儲的電能仍能回輸到電源,這部分功率在電源與電抗之間進行交換,交
換而不消耗,稱為無功功率。用字母 Q 表示,國際單位乏,用字母 var 表示。通常無功功率的單位用千乏,
用字母 Kvar 表示。
3、感性無功功率:接在電網中的許多用電裝置是根據電磁感應原理工作的。例如:透過磁場,變壓
器才能改變電壓並將能量送出去, 電動機才能轉動並帶動機械負荷。 磁場所具有的磁場能是由電源供給的。
電動機和變壓器在能量轉換過程中建立交變磁場,在一個週期內吸收和釋放的功率相等,這種功率叫感性
無功功率。
4、容性無功功率:電容器在交流電網中接通後,在一個週期內,上半週期的充電功率與下半週期的
放電功率相等,不消耗能量,電容器的這種充放電功率叫容性無功功率。
5、視在功率:在交流電路中,如負載是純電阻,電壓和電流是同相位,那麼電壓和電流的乘積就是
有功功率,但在有電感或電容的電路中,電壓和電流有著相位差,所以電壓和電流的乘積並不是負載電路
實際吸收的電功率,而叫做視在功率。用字母 S 表示,國際單位伏安,用字母 VA 表示。通常視在功率的
單位用千伏安,用字母 KVA 表示。
6、功率因數:有功功率與視在功率的比值。用 cosΦ表示,它是沒有單位的。cosΦ=P/S
二、
提高功率因數的意義
1、 由功率三角形可以看出,在一定的有功功率下,當用電企業 cosΦ越小,其視在功率也越大,為滿
足用電的需要,供電線路和變壓器的容量也越大,這樣,不僅增加供電投資,降低裝置利用率,
也將增加線路網損。
2、 負載的功率因數低,對電力系統不利。
(1) 負載的功率因數過低,供電裝置的容量不能充分利用。
例如:一臺容量為 60KVA 的單相變壓器,設它在額定電壓,額定電流下執行,在負載的功率因
數等於 1 時,它傳輸的有功功率 P=60×cosΦ=60KW,它的容量得到充分利用,負載的 cosΦ=0.8 時,它傳
輸的有功功率降低為 48KW,容量的利用較差,cosΦ越小,容量利用的越不充分。
( 2) 在一定的電壓下向負載輸送一定的有功功率時,負載的功率因數越低,透過輸電線的電流
越大,導線電阻的能量損耗和導線阻抗的電壓降落越大,功率因數是電力經濟中的一個重要指標。
三、提高功率因數的方法
無功功率補償的方法很多,採用電力電容器或採用具有容性負荷的裝置進行補償。
1、利用過激磁的同步電動機,改善用電的功率因數,但裝置複雜,造價高,只適於在具有大功率拖
動裝置時採用。
2、利用調相機做無功率電源,這種裝置調整效能好,在電力系統故障情況下,也能維持系統電壓水
平, 可提高電力系統執行的穩定性, 但造價高, 投資大, 損耗也較高。 每 kvar 無功的損耗約為 1.8—5.5 % ,
執行維護技術較複雜,宜裝設在電力系統的中樞變電所,一般使用者很少應用。
3、非同步電動機同步化。這種方法有一定的效果,但自身的損耗大,每 kvar 無功功率的損耗約為 4—
19%,一般都不採用。
4、電力容器作為補償裝置,具有安裝方便、建設週期短、造價低、執行維護簡便、自身損耗小(每
kvar 無功功率損耗為 0.3—0.4 % 以下)等優點,是當前國內外廣泛採用的補償方法。這種方法的缺點是
電力電容器使用壽命較短;無功出力與執行電壓平方成正比,當電力系統執行電壓降低,補償效果降低,
而執行電壓升高時,對用電裝置過補償,使其端電壓過分提高,甚至超出標準規定,容易損壞裝置絕緣,
造成裝置故事,彌補這一缺點應採取相應措施以防止向電力系統倒送無功功率。
5、高低壓SVG叫靜止式無功發生器,透過改變和調節電流的相位,來達到補償的效果。它能夠發生感性無功也能發容性無功的,容量就是恆量它能發出的最大無功,單位為MVAR或KVAR.這是新型的無功補償裝置,效果好成本高,還兼有諧波治理的效果。