視在功率(apparent power)在電工技術(shù)中是指將單口網(wǎng)絡(luò)端鈕電壓和電流有效值的乘積。
只有單口網(wǎng)絡(luò)完全由電阻混聯(lián)而成時(shí),視在功率才等于平均功率,否則,視在功率總是大于平均功率(即有功功率),也就是說,視在功率不是單口網(wǎng)絡(luò)實(shí)際所消耗的功率。
為以示區(qū)別,視在功率不用瓦特(W)為單位,而用伏安(VA)或千伏安(kVA)為單位。
視在功率是指在電工技術(shù)中,將單口網(wǎng)絡(luò)端鈕電壓和電流有效值的乘積,記為S=UI。
視在功率計(jì)算公式
顯然,只有單口網(wǎng)絡(luò)完全由電阻混聯(lián)而成時(shí),視在功率才等于平均功率,否則,視在功率總是大于平均功率(即有功功率),也就是說,視在功率不是單口網(wǎng)絡(luò)實(shí)際所消耗的功率。
計(jì)算公式:
無功是相對(duì)有功而言的,一般來說它是電感性設(shè)備建立磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)能量交換所需要的一個(gè)電源,或者說是實(shí)現(xiàn)能量的一種必要平臺(tái),消耗無功電能的電氣設(shè)備主要是電感性設(shè)備(例如電動(dòng)機(jī)、及帶鎮(zhèn)流器的照明電氣等),電阻性設(shè)備(如電爐等)不消耗無功,電力電容器可以作為電感性設(shè)備的無功電源。為以示區(qū)別,視在功率不用瓦特(W)為單位,而用伏安(VA)或千伏安(KVA)為單位。
視在功率與有功功率/無功功率之間的關(guān)系
我們來看下圖:
圖1是配電網(wǎng)中阻性負(fù)載時(shí)的電壓與電流關(guān)系,我們看到它們之間不存在相位差。
什么意思呢?
視在功率反映了系統(tǒng)的總?cè)萘俊S捎谂潆娤到y(tǒng)中既有阻性的有功功率,也有感性的無功功率,因此視在功率就是這兩種功率的具體體現(xiàn)。事實(shí)上,有功功率和無功功率的平方和就等于視在功率的平方。
我們由此看出,當(dāng)配電系統(tǒng)中只有阻性負(fù)載時(shí),有功功率就等于視在功率。因此,視在功率反映了系統(tǒng)最大總?cè)萘浚?a target="_blank">功率因數(shù)也即
則反映了系統(tǒng)有功功率利用率的高低水平。
實(shí)例分析
設(shè)想我們有一臺(tái)電力變壓器,它的輸出電壓是400V,輸出電流是1804A。
于是這臺(tái)變壓器的容量是:
我們看到,由于系統(tǒng)中感性負(fù)載也即電動(dòng)機(jī)和變壓器的存在,降低了系統(tǒng)電能的使用率,所以供電公司要求各個(gè)單位要用電容來補(bǔ)償無功功率,使得功率因數(shù)接近1但不等于1,由此提高利用率。
關(guān)于無功功率補(bǔ)償
無功補(bǔ)償其實(shí)就是利用補(bǔ)償電容,它的電流超前電壓,由此來提高功率因數(shù)。
圖中左下側(cè)和右下側(cè)的就是執(zhí)行無功功率補(bǔ)償?shù)幕芈?。它們是利?a target="_blank">控制器測(cè)量實(shí)際功率因數(shù)值,然后用接觸器接通對(duì)應(yīng)數(shù)量的補(bǔ)償電容,由此提高功率因數(shù)。
無功功率的補(bǔ)償十分常見。別說工廠企業(yè),連我們生活的小區(qū)配電室內(nèi),都有無功功率補(bǔ)償裝置。
上圖是我用ACAD繪制的配電柜三維圖。圖中右數(shù)第二臺(tái)柜體就是無功功率補(bǔ)償柜。其中上數(shù)第2個(gè)回路就是測(cè)量功率因數(shù)的控制裝置。
值得注意的是:
功率因數(shù)其實(shí)反映的是配電系統(tǒng)的規(guī)模,它是自然存在的。
對(duì)于供電品質(zhì)來說,最重要的有兩點(diǎn),其一是要有穩(wěn)定的電壓,其二是系統(tǒng)諧波盡量少。
在配電網(wǎng)中,感性負(fù)載越重,特別是大功率的感性負(fù)載起動(dòng)時(shí),電壓跌落就越嚴(yán)重,并且功率因數(shù)也因此會(huì)降低。如果我們?cè)O(shè)法將基本功率因數(shù)保持為常數(shù),用電容來補(bǔ)償它的降低值,則可以穩(wěn)定電壓。
利用這個(gè)原理來工作的的無功補(bǔ)償裝置叫做動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償。動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)牡湫蛻?yīng)用場(chǎng)合是汽車制造廠。
?
評(píng)論
查看更多