關(guān)于功率和功耗

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1、關(guān)于功率和功耗2010-04-0311:121：功率的定義：功率是指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功，即功率是描述做功快慢的物理量。功的數(shù)量一定，時(shí)間越短，功率值就越大。求功率的公式為功率=功/時(shí)間。我們可以把一個(gè)電路看成兩部分，一部分是電源模塊，一部分是負(fù)載模塊。下面我們來(lái)討論功率的分類(lèi)。根據(jù)方向來(lái)分：電源只有輸入功率，負(fù)載有輸入功率和輸出功率。根據(jù)損耗來(lái)分：電源和負(fù)載都有損耗。先不談電源的損耗。負(fù)載的損耗（功耗，吸收功率）也就是負(fù)載的輸入功率減去輸出功率，可以分為有功功耗和無(wú)功功耗。2：功率因數(shù)：在交流電路中，電壓與電

2、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功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，如白熾燈泡、電阻爐等電阻負(fù)荷的功率因數(shù)為1，一般具有電感或電容性負(fù)載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù)。功率因數(shù)低，說(shuō)明電路用于交變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換的無(wú)功功率大，從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線(xiàn)路供電損失。所以，供電部門(mén)對(duì)用電單位的功率因數(shù)有一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。(1)最基本分析：拿設(shè)備作舉例。例如：設(shè)

3、備功率為100個(gè)單位，也就是說(shuō)，有100個(gè)單位的功率輸送到設(shè)備中。然而，因大部分電器系統(tǒng)存在固有的無(wú)功損耗，只能使用70個(gè)單位的功率。很不幸，雖然僅僅使用70個(gè)單位，卻要付100個(gè)單位的費(fèi)用。(我們?nèi)粘Ｓ脩?hù)的電能表計(jì)量的是有功功率，而沒(méi)有計(jì)量無(wú)功功率，因此沒(méi)有說(shuō)使用70個(gè)單位而卻要付100個(gè)單位的費(fèi)用的說(shuō)法，使用了70個(gè)單位的有功功率，你付的就是70個(gè)單位的消耗)在這個(gè)例子中，功率因數(shù)是0.7(如果大部分設(shè)備的功率因數(shù)小于0.9時(shí)，將被罰款)，這種無(wú)功損耗主要存在于電機(jī)設(shè)備中(如鼓風(fēng)機(jī)、抽水機(jī)、壓縮機(jī)等)，又叫感性

4、負(fù)載。功率因數(shù)是馬達(dá)效能的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。(2)基本分析：每種電機(jī)系統(tǒng)均消耗兩大功率，分別是真正的有用功(叫千瓦)及電抗性的無(wú)用功。功率因數(shù)是有用功與總功率間的比率。功率因數(shù)越高，有用功與總功率間的比率便越高，系統(tǒng)運(yùn)行則更有效率。(3)高級(jí)分析：在感性負(fù)載電路中，電流波形峰值在電壓波形峰值之后發(fā)生。兩種波形峰值的分隔可用功率因數(shù)表示。功率因數(shù)越低，兩個(gè)波形峰值則分隔越大。保爾金能使兩個(gè)峰值重新接近在一起，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。[編輯本段]對(duì)于功率因數(shù)改善電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈及電弧爐等，大多屬于電感性負(fù)

5、荷，這些電感性的設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中不僅需要向電力系統(tǒng)吸收有功功率，還同時(shí)吸收無(wú)功功率。因此在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備后，將可以提供補(bǔ)償感性負(fù)荷所消耗的無(wú)功功率，減少了電網(wǎng)電源側(cè)向感性負(fù)荷提供及由線(xiàn)路輸送的無(wú)功功率。由于減少了無(wú)功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，因此可以降低輸配電線(xiàn)路中變壓器及母線(xiàn)因輸送無(wú)功功率造成的電能損耗，這就是無(wú)功補(bǔ)償?shù)男б?。無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕康木褪翘嵘a(bǔ)償系統(tǒng)的功率因數(shù)。因?yàn)楣╇娋职l(fā)出來(lái)的電是以KVA或者M(jìn)VA來(lái)計(jì)算的，但是收費(fèi)卻是以KW，也就是實(shí)際所做的有用功來(lái)收費(fèi)，兩者之間有一個(gè)無(wú)效功率的差值，一

6、般而言就是以KVAR為單位的無(wú)功功率。大部分的無(wú)效功都是電感性，也就是一般所謂的電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈……，幾乎所有的無(wú)效功都是電感性，電容性的非常少見(jiàn)。也就是因?yàn)檫@個(gè)電感性的存在，造成了系統(tǒng)里的一個(gè)KVAR值，三者之間是一個(gè)三角函數(shù)的關(guān)系：KVA的平方=KW的平方+KVAR的平方簡(jiǎn)單來(lái)講，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值為零的話(huà)，KVA就會(huì)與KW相等，那么供電局發(fā)出來(lái)的1KVA的電就等于用戶(hù)1KW的消耗，此時(shí)成本效益最高，所以功率因數(shù)是供電局非常在意的一個(gè)系數(shù)。用戶(hù)如果沒(méi)有達(dá)到理想的功率因數(shù)，相對(duì)地就是在消

7、耗供電局的資源，所以這也是為什么功率因數(shù)是一個(gè)法規(guī)的限制。目前就國(guó)內(nèi)而言功率因數(shù)規(guī)定是必須介于電感性的0.9～1之間，低于0.9，或高于1.0都需要接受處罰。這就是為什么我們必須要把功率因數(shù)控制在一個(gè)非常精密的范圍，過(guò)多過(guò)少都不行。供電局為了提高他們的成本效益要求用戶(hù)提高功率因數(shù)，那提高功率因數(shù)對(duì)我們用戶(hù)端有什么好處呢？①通過(guò)改善功率因數(shù)，減少了線(xiàn)路中總電流和供電系統(tǒng)中的電氣元件，如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線(xiàn)等的容量，因此不但減少了投資費(fèi)用，而且降低了本身電能的損耗。②藉由良好功因值的確保，從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失

8、，可以使負(fù)載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質(zhì)量。③可以增加系統(tǒng)的裕度，挖掘出了發(fā)供電設(shè)備的潛力。如果系統(tǒng)的功率因數(shù)低，那么在既有設(shè)備容量不變的情況下，裝設(shè)電容器后，可以提高功率因數(shù)，增加負(fù)載的容量。舉例而言，將1000KVA變壓器之功率因數(shù)從0.8提高到0.98時(shí)：補(bǔ)償前：1000×0.8=800KW補(bǔ)償后：1000×0.98=980KW同樣一臺(tái)1000KVA的變壓