为什么电网中存在有功功率与无功功率？

Ferrya

为什么电网中存在有功功率与无功功率？

9 W4 T5 W6 W* j; d在日常生活中，老百姓的家用电费是通过有功功率计算的。那么，无功功率在电网系统中扮演着什么样的角色呢？今天，让我们一起来品阅一下它们之间的故事。
0 q1 [) L9 K& ]- Y9 [
什么是有功功率？
* X9 _1 c/ E# e- s; G+ }  W有功功率（P）是指保持设备运行所需要的电功率，也就是将电能转化为其它形式的能量（机械能，光能，热能等）的电功率。

比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒。
  M, o4 ]: L$ i* n5 N
什么是无功功率？
无功功率比较抽象，它主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换，在电气设备（电路系统）中建立和维护磁场的功率，不表现对外做功。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。
; i2 \, u; L  U7 x5 X
比如：40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率（镇流器也需消耗一部分有功功率）来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。
9 F: V8 {) R: p( }8 r$ r0 h' o' S1 q


6 M( _0 S6 V+ L5 t
) g% H4 v0 I1 p0 i, X; M8 \为什么功率分有功功率与无功功率？
- v3 X8 E' W* s请查看下表：
+ a* m: F3 `" p9 Y5 A& w
, H( c% ~. Y* W; E" A& H! |( f7 O/ o" D

8 l8 I1 O7 K6 I8 A# r' H从表中可以看出，电路中仅有电阻，电压与电流是不会有相位差，有功功率即为全功率。但是，实际的用电设备中，还存在着电感、电容元件，使得电压与电流有相位差，从而有有功与无功之分。

其计算公式如下：
; X' f3 d7 ^( T, C/ M  p0 r) M
4 H0 f" S, [( E" V/ D- h3 P7 x


" w! Y; J2 j- \5 J) C8 T2 @有功功率与无功功率的关系
7 ?9 n" o+ e4 Q0 P  `  B6 N电机运行时所需的旋转磁场，就是靠无功功率来建立和维护的。有了旋转的磁场，才能使转子转动，带动机械的运行，从而实现电能转换为机械能。

变压器的工作也需要无功功率，使一次线圈产生磁场，二次线圈感应出电压。

举一个简单的例子说明：

% y1 e3 V. N8 @4 H% O) {  p把有功看作面粉，把无功看作水。


% R5 w/ W  p! n" T" j

5 w" K9 O1 P$ F: c8 E* c2 G* S3 C: i5 b通过水的帮助，面粉转化成各种各样的食物。


( t7 V+ ?, t. T/ g
3 ~. d) y4 D; x8 T类似的，“有功”在“无功”的帮助下，进行做功完成能量的转化。

2 M0 }4 P9 d5 @- D有功与无功，缺一不可
凡是有电磁线圈的电气设备运行时都需要建立磁场，而建立及维护磁场消耗的能量都来自无功功率。
- X5 f! M! Z& J) e$ p" l
1 I8 ?7 J) L: h8 ^& O没有无功功率电机不能转动、变压器不能运行、电抗器不能工作、继电器不会动作，所有设备中的磁场无法建立，电气设备也就不会运行。
  Y- O. L2 n5 V
8 Y0 ?8 c. h$ H, M7 V因此供电系统中除了对用户提供有功功率，还要提供无功功率，两者缺一不可，否则电气设备将无法运行。

! j4 t/ V& ~! J$ m; c

& j. `3 m2 X1 _9 M

smileqq

棒棒哒