【正文】 在功率：即交流電壓和交流電流的乘積。用公式表示為：S=UI。式中，S是額定輸出功率，單位是VA(伏安)。U是額定輸出電壓，單位是V， 如220V、380V等。I是額定輸出電流，單位是A。視在功率包括兩部分：有功功率(P)和無功功率(Q)?！　∮泄β适侵钢苯幼龉Φ牟糠帧１热缡篃舭l(fā)亮、使電機轉(zhuǎn)動、使電子電路工作等。因為這個功率做功后都變成了熱量，可以直接被人們感覺到，所以有些人就產(chǎn)生一個錯覺，即把有功功率當成了視在功率，孰不知有功功率只是視在功率的一部分，用式表示：P=Scosθ=UIcosθ=UIF。式中，P是有功功率，單位是W(瓦)。F=cosθ被稱為功率因子，而θ是在非線性負載時電壓電流不同相時的相位差。　　無功功率是儲藏在電路中但不直接做功的那部分功率，用式表示：Q=Ssinθ=UIsinθ。式中，Q為無功功率，單位是var(乏)。視在功率 名稱視在功率與功率因數(shù)視在功率 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，即稱為視在功率（apparentpower），記為 ，即（1）顯然，只有單口網(wǎng)絡(luò)完全由電阻混聯(lián)而成時，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）為單位。視在功率 在正弦交流電路中，平均功率一般小于視在功率，也就是說要在視在功率上打一個折扣才能等于平均功率，這個折扣就是 ，稱為功率因數(shù)（powerfactor），用 表示，即 2）由于 是單口網(wǎng)絡(luò)端鈕電壓與電流間的相位差角，故，往往稱之為功率因數(shù)角。對不含獨立源的網(wǎng)絡(luò)， ，且當阻抗為電感性時 ，當阻抗為電容性時， 。在這兩種情況下，功率因數(shù) 。可見，僅從 的取值反映不出電路的性質(zhì)，為此，常常同時加上“滯后”或“超前”字樣。“滯后”是指電流滯后電壓，即 的情況，“超前”是指電流超前電壓，即 的情況。視在功率 由于視在功率等于網(wǎng)絡(luò)端鈕處電流、電壓有效值的乘積，而有效值能客觀地反映正弦量的大小和他的做功能力，因此這兩個量的乘積反映了為確保網(wǎng)絡(luò)能正常工作，外電路需傳給網(wǎng)絡(luò)的能量或該網(wǎng)絡(luò)的容量。由于網(wǎng)絡(luò)中既存在電阻這樣的耗能元件，又存在電感、電容這樣的貯能元件，所以，外電路必須提供其正常工作所需的功率，即平均功率或有功功率，同時應有一部分能量被貯存在電感、電容等元件中。這就是視在功率大于平均功率的原因。只有這樣網(wǎng)絡(luò)或設(shè)備才能正常工作。若按平均功率給網(wǎng)絡(luò)提供電能是不能保證其正常工作的。因此，在實際中，通常是用額定電壓和額定電流來設(shè)計和使用用電設(shè)備的，用視在功率來標示它的容量。另外，由于電感、電容等元件在一段之間內(nèi)貯存的能量將分別在其它時間段內(nèi)釋放掉，這部分能量可能會被電阻所吸收，也可能會提供給外電路。所以，我們看到單口網(wǎng)絡(luò)的瞬時功率有時為正有時為負。交流電功率電路中的功率指的是能量通過電路中一點的速率。在交流電力系統(tǒng)中，例如電感器和電容器之類的儲能裝置可能會導致能量流動方向的周期性變化。在一個完整周期內(nèi)，能量在一個方向上的凈流動率稱為實際功率，而由儲能裝置返回電源的部分稱為無功功率。對一個線性負載而言，電路中電壓與電流都是呈正弦規(guī)律變化的。如果負載是純電阻的話，電路中電壓與電流會在相同的時間改變各自的極性，電壓與電流的乘積永遠都是大于或等于0的，表示能量的流動方向不會逆轉(zhuǎn)。此時電路上只有實際功率流動。而如果負載是純電抗的話，電路中的電流與電壓會出現(xiàn)90度的相位差。這樣一來，在交流電的每個周期內(nèi)，半個周期中電流與電壓乘積為正，而另半個周期中電流與電壓乘積為負，而且二者相加正好為0，表示每個周期內(nèi)流向負載的電能全部被返還到了電源中，整體上電路沒有消耗電能，電路上只有無功功率流動。在實際生活中，負載通常會同時有電阻性、電容性和電感性，因此電路上會同時有無功功率和實際功率。電力工程師將無功功率和實際功率的矢量和的模作為視在功率。視在功率的定義為電壓的均方根乘以電流的均方根。盡管無功功率在負載上不做功，但是對于一個實際系統(tǒng)來說，電流流過導線時，會使導線發(fā)熱，部分電能因此會損失掉，因此電力工程師需要關(guān)心視在功率。變壓器、發(fā)電機、導線等都需要按照視在功率的大小設(shè)計，而不是實際功率。另外，直接將兩個負載各自的視在功率相加，并不一定等于兩個負載整體的視在功率，除非兩個負載的電壓和電流的相位差一致，或兩個負載具有相同的功率因數(shù)。一般認為，電容器產(chǎn)生無功功率，而電感器消耗無功功率。如果將電容器和電感器并聯(lián)，那么二者的電流會傾向于相互抵消而不是疊加。這是電力系統(tǒng)中進行功率因數(shù)校正的一個基本方法。交流電力系統(tǒng)中各個與功率相關(guān)的參數(shù)在復平面內(nèi)的表示交流電力系統(tǒng)中各個與功率相關(guān)的參數(shù)，以及各自的單位如下所示： 實際功率P：瓦特（W） 無功功率Q：無功伏安（VAr） 復功率S：伏安（VA） 視在功率|S|，即復功率S的?；蚪^對值：伏安（VA） 電流電壓相位差φ無功功率并不實際傳輸能量，所以在圖中以虛軸表示。相應的，實際功率則表示在實軸上。功率的單位是瓦特（符號為W），但是一般來說，只有討論實際功率的時候才會用這個稱呼。視在功率的單位一般以伏特安培（簡稱“伏安”，符號為VA）稱呼，因為其定義為電流的均方根乘以電壓的均方根。無功功率的單位為無功伏特安培，簡稱“無功伏安”，符號為VAr。雖然無功功率不傳遞能量，但是對維持輸電系統(tǒng)的電壓有一部分作用。2003年美加大停電的一個原因便是無功功率不足。什么叫有功功率、無功功率和視在功率？三者單位是什么？三者關(guān)系如何確定？ 有功功率又叫平均功率。交流電的瞬時功率不是一個恒定值，功率在一個周期內(nèi)的平均值叫做有功功率，它是指在電路中電阻部分所消耗的功率，對電動機來說是指它的出力，以字母P表示，單位為千瓦（ｋW）。無功功率：在具有電感（或電容）的電路里，電感（或電容）在半周期的時間里把電源的能量變成磁場（或電場）的能量貯存起來，在另外半周期的時間里又把貯存的磁場（或電場）能量送還給電源。它們只是與電源進行能量交換，并沒有真正消耗能量。我們把與電源交換能量的振幅值叫做無功功率，以字母Q表示，單位干乏（kvar）。 視在功率：在具有電阻和電抗的電路內(nèi)，電壓與電流的乘積叫視在功率，以字母S或符號Pｓ表示，單位為千伏安（kVA）。 有功功率、無功功率、視在功率三者關(guān)系可以用功率三角形表示（見圖）：關(guān)于電氣學科中無功功率概念的兩個趣味解釋許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率，因此，所謂的無功并不是無用的電功率，只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機械能、熱能而已；因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。無功功率單位為乏(var)。通過上面對無功功率的定義可以看到，無功功率實際上是旋轉(zhuǎn)電器在建立磁場時所需要的功率，說淺顯一點是指一個線圈和另一個線圈之間發(fā)生感應和聯(lián)系時所需要的無功功率，這種功率的存在能夠保證系統(tǒng)有功功率的正常傳遞。由于這部分功率并不實際消耗電網(wǎng)的能量，所以被稱之為無功功率。說起來容易，但實際上這個概念理解起來依舊很難。記得有兩個關(guān)于無功功率解釋的好的說法，在這里做個分享，相信讀過這兩個說法之后一定會讓您茅塞頓開。說法一：有個帥哥用一個推車搬家，把東西都掛在前面，帥哥一邊壓著車把一邊推，累的滿頭大汗；過來一個美女，坐在推車離車把近的車的一側(cè)，哈哈，一下輕了不少。帥哥推得又輕松又愜意...帥哥使勁壓著車把的力是無功電流，克服摩擦力往前的推力是有功電流，把東西推到目的地是有功。 美女就是無功補償。沒有無功補償，供電系統(tǒng)也能工作，就是累點，耗能厲害；有了美女，男女搭配，干活不累，效率高，還開心... 東西在前面，美女在后面，是容性無功東西在后面，美女在前面，是感性無功美女不守規(guī)矩，無論東西在哪里，她前后亂跑，還跳上跳下，就是諧波。說法二：電網(wǎng)就好比一條大河，電流就好比在電網(wǎng)的河道上行走，船要在河道上行駛呢，水流就好比是有功功率，它推動著船往前走，而水深呢就好比是無功功率，雖然它不做功，不消耗實際的電能，但是它和河流的深度一樣是保證河流能夠運輸船只的必要條件，只有它的存在才能保證河流運輸?shù)恼＿M行。而當河流中的水不夠的時候呢，就要給它加水，提高水深，這也就是電力系統(tǒng)中的無功補償。1有功功率、無功功率與視在功率　　在交流電路中，由電源供給負載的電功率有兩種；一種是有功功率，一種是無功功率?！　∮泄β视纸衅骄β省＝涣麟姷乃矔r功率不是一個恒定值，功率在一個周期內(nèi)的平均值叫做有功功率，它是指在電路中電阻部分所消耗的功率，有功功率的符號用P表示，單位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。 是保持用電設(shè)備正常運行所需的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率。比如：，帶動水泵抽水或脫粒機脫粒；各種照明設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換為光能，供人們生活和工作照明?！　? 無功功率在具有電感和電容的電路里，這些儲能元件在半周期的時間里把電源能量變成磁場（或電場）的能量存起來，在另半周期的時間里對已存的磁場（或電場）能量送還給電源。它們只是與電源進行能量交換，并沒有真正消耗能量。我們把與電源交換能量的速率的振幅值叫做無功功率。用字母Q表示，單位為乏(Var)或千乏(kVar)。 比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰俊７彩怯须姶啪€圈的電氣設(shè)備，要建立磁場，就要消耗無功功率。比如40瓦的日光燈，除需40多瓦有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來發(fā)光外，還需80乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。由于它不對外做功，才被稱之為“無功”。無功功率決不是無用功率，它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而帶動機械運動，電動機的轉(zhuǎn)子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場，在二次線圈感應出電壓。因此，沒有無功功率，電動機就不會轉(zhuǎn)動，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會吸合。為了形象地說明這個問題，現(xiàn)舉一個例子：農(nóng)村修水利需要開挖土方運土，運土時用竹筐裝滿土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是無功功率，竹筐并不是沒用，沒有竹筐泥土怎么運到堤上呢?　　在正常情況下，用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率，同時還需要從電源取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應求，用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，那么，這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運行?！　?無功功率對供、用電產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)在：　　(1)降低發(fā)電機有功功率的輸出。　　(2)降低輸、變電設(shè)備的供電能力?！　?3)造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。　　(4)造成低功率因數(shù)運行和電壓下降，使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。從發(fā)電機和高壓輸電線供給的無功功率，遠遠滿足不了負荷的需要，所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補償裝置來補充無功功率，以保證用戶對無功功率的需要，這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。這就是電網(wǎng)需要裝設(shè)無功補償裝置的道理。 視在功率：在具有電阻和電抗的電路內(nèi)，電壓與電流的乘積叫做視在功率，以字母S或符號Pｓ表示，單位為千伏安（kVA）。2功率因數(shù)　　電網(wǎng)中的電力負荷如電動機、變壓器等，屬于既有電阻又有電感的電感性負載。電感性負載的電壓和電流的相量間存在著一個相位差，通常用相位角φ的余弦cosφ來表示。cosφ稱為功率因數(shù)，又叫力率。功率因數(shù)是反映電力用戶用電設(shè)備合理使用狀況、電能利用程度和用電管理水平的一項重要指標。三相功率因數(shù)的計算公式為：式中cosφ——功率因數(shù)；　　P——有功功率，kW；　　Q——無功功率,kVar；　　S——視在功率,kV。A；　　U——用電設(shè)備的額定電壓,V；　　I——用電設(shè)備的運行電流,A。　　功率因數(shù)分為自然功率因數(shù)、瞬時功率因數(shù)和加權(quán)平均功率因數(shù)?！　?1)自然功率因數(shù)：是指用電設(shè)備沒有安裝無功補償設(shè)備時的功率因數(shù)，或者說用電設(shè)備本身所具有的功率因數(shù)。自然功率因數(shù)的高低主要取決于用電設(shè)備的負荷性質(zhì)，電阻性負荷(白熾燈、電阻爐)的功率因數(shù)較高，等于1，而電感性負荷(電動機、電焊機)的功率因數(shù)比較低，都小于1?！　?2)瞬時功率因數(shù)：是指在某一瞬間由功率因數(shù)表讀出的功率因數(shù)。瞬時功率因數(shù)是隨著用電設(shè)備的類型、負荷的大小和電壓的高低而時刻在變化?！　?3)加權(quán)平均功率因數(shù)：是指在一定時間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值，其計算公式為：　　提高功率因數(shù)的方法有兩種，一種是改善自然功率因數(shù)，另一種是安裝人工補償裝置。有功功率、無功功率、無功補償視在功率　　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，稱為視在功率（apparent power），記為S=UI?！　★@然，只有單口網(wǎng)絡(luò)完全由電阻混聯(lián)而成時，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)實際所消耗的功率?！　橐允緟^(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?！　」β室驍?shù)　　在正弦交流電路中，有功功率一般小于視在功率，也就是說視在功率上打一個折扣才能等于平均功率，這個折扣就是Cosφ，稱為功率因數(shù)（power factor），用 Cosφ表示?！　∮捎谑菃慰诰W(wǎng)絡(luò)端鈕電壓與電流間的相位差角，故φ往往稱