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功率和功率因數(shù)相關(guān)知識(shí)

一、功率相關(guān)概念
1.電功率：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率。它是表示電流做功快慢的物理量，用P表示，它的單位是瓦特（Watt），簡(jiǎn)稱(chēng)"瓦"，符號(hào)是W。電功率等于導(dǎo)體兩端電壓與通過(guò)導(dǎo)體電流的乘積。
2.有功功率
在交流電路中，消耗在電阻元件上、不可逆轉(zhuǎn)換的那部分功率（如轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋⒐饽芑驒C(jī)械能）稱(chēng)為有功功率，簡(jiǎn)稱(chēng)“有功”，用“P”表示，單位是瓦（W）或千瓦（KW）。它是交流電在一個(gè)周期內(nèi)瞬時(shí)功率的平均值，故又稱(chēng)平均功率。大小等于電阻元件兩端電壓有效值與通過(guò)電阻元件中電流有效值的乘積。
3.無(wú)功功率
在交流電路中，電感性或電容性的元件，通電后便會(huì)建立起電感線圈的磁場(chǎng)或電容器極板間的電場(chǎng)。在交流電每個(gè)周期內(nèi)的上半部分（瞬時(shí)功率為正值）時(shí)間內(nèi)，它們將會(huì)從電源吸收能量以建立磁場(chǎng)或電場(chǎng)，而下半部分（瞬時(shí)功率為負(fù)值）的時(shí)間內(nèi)，其建立的磁場(chǎng)或電場(chǎng)能量又返回電源。即電源的能量與磁場(chǎng)能量或電場(chǎng)能量進(jìn)行著可逆的能量轉(zhuǎn)換，并不消耗功率。將電感或電容元件與交流電源往復(fù)交換的功率稱(chēng)為無(wú)功功率，簡(jiǎn)稱(chēng)“無(wú)功”，用“Q”表示。單位是乏（Var）或千乏(KVar)。
4.視在功率
交流電源所能提供的總功率，稱(chēng)為視在功率，在數(shù)值上是交流電路中電壓與電流的乘積。視在功率用S表示。單位為伏安（VA）或千伏安（KVA）。它通常用來(lái)表示交流電源設(shè)備（如變壓器）的容量大小。它包括有功功率和無(wú)功功率。
二、功率因數(shù)相關(guān)知識(shí)
1.功率因數(shù)的概念
在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù)，用符號(hào)cosΦ表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S。有功功率和視在功率的比叫功率因數(shù)。它是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù)。
2.電氣設(shè)備功率因數(shù)低的原因
功率因數(shù)低的原因是常用電氣設(shè)備是電感性的負(fù)載，除白熾燈、電阻、電熱器等功率因數(shù)接近于1外，其他如交流電動(dòng)機(jī)、變壓器，電抗器、架空線路及電氣儀表的功率因數(shù)都小于1。生產(chǎn)中###常見(jiàn)的交流異步電動(dòng)機(jī)在空載時(shí)的功率因數(shù)只有0.2~0.3，輕載時(shí)約為0.5左右，額定負(fù)載時(shí)約為0.7~0.9。其它設(shè)備如工頻爐、電焊變壓器以及日光燈等，負(fù)載的功率因數(shù)也都較低。這樣供電設(shè)備的容量不能得到充分利用，例如容量為1000kVA的變壓器，如果cos =1,即能送出1000kW的有功功率；而在cos =0.7時(shí)，則只能送出700kW的有功功率。
3.提高功率因數(shù)的意義
1）可以提高發(fā)電機(jī)、變壓器等用電設(shè)備有功功率的輸出，從而提高設(shè)備利用率，降低成本。
2）可以減少電力系統(tǒng)的電能損耗，改善供電質(zhì)量。
3）可以減少電力線路的電壓損失，滿(mǎn)足末端用戶(hù)電壓要求。
4）通過(guò)各元件損失的減少及功率因數(shù)提高的電費(fèi)優(yōu)惠減少用戶(hù)的電費(fèi)支出。
4.提高功率因數(shù)的方法
1）提高自然功率因數(shù)，包括合理選擇電氣設(shè)備，避免變壓器輕載運(yùn)行，合理安排工藝流程。
2）通過(guò)人工補(bǔ)償提高功率因數(shù)，###常用的是并聯(lián)補(bǔ)償電容器。
3）條件允許時(shí)，盡量采用同步電動(dòng)機(jī)和同步調(diào)相機(jī)。
5.功率因數(shù)補(bǔ)償電容器
1）單相并聯(lián)補(bǔ)償電容器主要由芯子、外殼和出線等幾部分組成。用金屬箔與絕緣紙或塑料薄膜疊起來(lái)一起卷繞，由若干元件、絕緣件和緊固件經(jīng)過(guò)壓裝而構(gòu)成電容芯子，并浸漬絕緣油。電容極板的引線經(jīng)串、并聯(lián)后引###出線瓷套管下端的出線連接片。電容器的金屬外殼內(nèi)充以絕緣介質(zhì)油。
2）低壓補(bǔ)償電容器應(yīng)有單獨(dú)的操作開(kāi)關(guān)，操作開(kāi)關(guān)采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)，自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)等。電容器應(yīng)有短路保護(hù)裝置，用熔斷器保護(hù)時(shí)，熔絲額定電流不應(yīng)大于電容器額定電流的1.65倍。
3）運(yùn)行中的電容器應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）電容器組的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的電壓不超過(guò)電容器額定電壓的1.1倍。
（2）電容器組的運(yùn)行電流不超過(guò)其額定電流的1.3倍。
（3）電容器室的環(huán)境溫度不超過(guò)40度。
（4）當(dāng)發(fā)現(xiàn)電容器外殼爆炸、電容器噴油或起火、電容器接頭嚴(yán)重過(guò)熱、電容器套管?chē)?yán)重放電等應(yīng)立即切斷電源，退出運(yùn)行。

首頁(yè) > 電工基礎(chǔ) > 日期：2022-6-25 來(lái)源：Internet 作者：yq 瀏覽量：