温馨提示：祥和节能集团首席科学家兼国家节能减碳产业创新联盟理事长、四川大学锦城学院特聘教授、节能减碳高级专家伍泽涌先生，率领祥和节能集团总工办、产品研发部、技术保障处及安装工程部的专业技术人员，按照科学、实用、通俗的原则，在国家节能减碳产业创新联盟官网及其公众号、祥和节能集团官网及其公众号、国家节能减碳产业创新联盟10大微信圈，自2019年8月9日起同时开讲，每天1讲（周六、周日、节假日除外）。敬请关注和浏览。

 

 

第八十六讲 功率相关概念

 

A.有功功率

 

所谓有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转化为机械能、光能、热能等其它形式能量的电功率。如10千瓦的电动机，就是把10千瓦的电能转化为机械能，可带动水泵抽水；又如，电灯作为照明设备，则将电能转化为光能，供人们生活与工作照明。读者朋友们需要注意的是，有功功率是瞬时功率的平均值，即平均功率，它反映电能在电阻元件上的做功情况，用字母P表示。单位为瓦（W），式中：P为有功功率，V为电压有效值，I为电流有效值，S为视在功率，COSφ为功率调整数。

 

祥和中央节能保护装置

 

B.无功功率

 

所谓无功功率，顾名思义是指无用的功率，它虽然不对外做动，但它用于电路内电场与磁场的交换，用来在电气设备中建立并维持了磁场，为电能的传输提供了媒介。也就是说，无功功率是正弦交流电路中，电感、电容等储能元件与外电路间的能量交换，用字母Q表示，单位为乏(Var)，计算公式为Q=VICOSφ=√S2-P2。对于感性电路来说，电压超前，φ＞0，Q＞0；对于容性电路来说，则电流超前，Q＜0，故Q＜0。

 

无功功率比较抽象，它是转化为其它形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场就必须消耗无功功率。如40瓦的日光灯，除需要40多瓦的有功功率（整流器也要消耗部分有功功率）来发光外，还需要消耗80乏左右的无功功率，来供整流器的线圈建立交换磁场。

 

无功功率存在于发电、输电、变电和用电的不同环节之中，读者朋友们请注意，无功率绝不是无用功率。这里的“无用”二字是指不对外做功，也就是说，无功功率的作用，绝不可忽视或轻视，其原因有二：

 

第一，电动机需要建立和维持磁场，使转子转动，从而带动机械运动。电动机的转子磁场，就是从电源取得无功功率建立的。变压器有了无功功率，产生使一次线圈产生磁场，二次线圈感应出电压。也就是说，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器就不能变压，交流接触器就不会吸合。一句话，如果缺乏无功功率，就会使电气设备的容量得不到充分发挥，运转就难以正常。因为电气来建立和维持磁场的无功功率不足，电气设备不能维持在额定状态工作，电气设备电压就会下降；

 

第二，对供电和用电均产生不良影响。主要表现在：①降低发电机有功功率输出；②造成低功率因数运行电压下降的增加线电压损失，导致电能损耗加大；③降低输电电压下降，供变电设备的供电能力。导致电气设备得不到正常运行，这是因为运行中的变压器、电动机、电焊机等感性负荷，在消耗系统中的有功功率的同时，要吸收交换无功功率。

 

祥和集团总部

 

C.无功补偿

 

无功补偿的作用是减少电能损耗（动力配线的损耗一般在2%-3%），降低电费支出，改善电能质量，延长设备使用寿命。祥和中央节能保护装置采用的是动态随机补偿方式，不会出现“过补”或“欠补”现象。

 

理解有功与无功之间的关系，可从下面这个比喻中入手：

 

有个帅哥用板板车拉货，他把货放在车轮子的前面，他一边拉着车一边向前拉，累得汗流浃背。这时过来一美女，坐在板板车的车轮子后端，帅哥不用再抬着车向前拉了，一下子轻了很多，他从此拉得既轻松又惬意。这里，帅哥克服地面摩擦力向前的拉力就是有功电流，把货物拉到了目的地就是有功。美女在这里做的工作就是无功补偿。没有无功补偿，供电系统也能工作但就会累点，就是多耗点电能；但有了美女，男女搭配，干活不累，效率高，还开心。这里，美女坐在后边属于感性无功，美女坐在前面所起到的作用是容性无功。

 

祥和系列节能监测设备

 

D.视在功率

 

视在功率与有功功率和无功功率之间的关系

 

所谓视在功率是用户配电系统所消耗的最大有功功率，但不是用户配电系统实际消耗的功率，它仅仅表示供电系统可能提供的最大功率。视在功率，是指交流电路的电压有效值和电流有效值的乘积，用字母S表示，单位为伏安(VA)，或千伏安（KVA）。

 

即S=UI或S=√P2+Q2

 

式中P为有功功率，单位为w

 

Q为无功功率，单位为Var

 

读者朋友们请注意再从点：一是额定视在功率是额定电压与额定电流的乘积。

 

二是视在功率所表示的是交流电机与变压器的容量，一般采用线电压计算，即S=√3U线×I。

 

③视在功率与有功功率与无功功率之间的关系

 

视在功率与有功功率和无功功率之间的关系如下图所示，杯中的啤酒为有功功率，泡沫为无功功率与失真功率，则视在功率就是有功功率与无功功率（失真功率）之和。

 

祥和监测机器人

 

 

 

祥和节能集团（成都祥和云端节能设备集团有限公司），是成立于1992年的成都高新区的国家级高新技术企业，是国家节能减碳产业创新联盟与四川省节能减碳产业创新联盟的依托单位和理事长单位，荣获中国节能节电行业标杆企业称号，是工信部、商务部、国家机关事务管理局“三部局”推荐的祥和中央节能保护装置的发明者，是集用能安全与能效监测一体的祥和监测机器人的研发单位，在北京、上海、重庆、广州、青岛、合肥、西安等地拥有40多家子公司或合资公司，以“让用电更安全更省钱”为宗旨，以“致力于成为解决新时代用电问题的领先者”为愿景。专家答疑电话：13908004376 伍先生。

 

 

 

 

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