通常情況下,家用電費是通過有功功率來計算的。這是繳納電費時必須知道的基本數(shù)據(jù),那無功功率在電網(wǎng)系統(tǒng)中扮演著什么樣的角色呢?下面咱們一起來品閱一下有功、無功它們之間的故事。
一、什么是有功功率?
有功功率(P)是指保持設(shè)備運(yùn)行所需要的電功率,也就是將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量(機(jī)械能,光能,熱能等)的電功率。繳納電費的時候,我們經(jīng)常說的:多少錢一度電,其中“一度電”就是指有功電量。
比如:5.5KW的電動機(jī)就是把5.5KW的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,帶動水泵抽水或脫粒機(jī)脫粒。
二、什么是無功功率?
它的概念比較抽象,主要用于電氣設(shè)備內(nèi)電場與磁場的能量交換,在電氣設(shè)備(電路系統(tǒng))中建立和維護(hù)磁場的功率,不表現(xiàn)對外做功。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備,要建立磁場,就要消耗無功功率。
比如:40W的日光燈,除需40多W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。下圖可以更好的詮釋:
(功功率與無功功率的對比表)
中僅有電阻,電壓與電流是不會有相位差的,有功設(shè)備中,還存在著電感、電容元件,使得電壓與電流有相位差,從而有有功、無功之分。
其計算公式如下:
有功功率與無功功率之間有何關(guān)系?
電機(jī)運(yùn)行時所需的旋轉(zhuǎn)磁場,就是靠無功功率來建立和維護(hù)的。有了旋轉(zhuǎn)的磁場,才能使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,帶動機(jī)械的運(yùn)行,從而實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。
變壓器的工作也需要無功功率,使一次線圈產(chǎn)生磁場,二次線圈感應(yīng)出電壓。
舉一個簡單的例子說明: 把有功看作面粉,把無功看作水。
(有功在無功的幫助下完成能量的轉(zhuǎn)化)
有功與無功,缺一不可,凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備運(yùn)行時都需要建立磁場,而建立及維護(hù)磁場消耗的能量都來自無功功率。沒有無功功率,電機(jī)不能轉(zhuǎn)動、變壓器不能運(yùn)行、電抗器不能工作、繼電器不會動作。所有設(shè)備中的磁場無法建立,電氣設(shè)備都無法運(yùn)行。
因此,供電系統(tǒng)中除了對用戶提供有功功率,還要提供無功功率,兩者缺一不可,否則用戶的電氣設(shè)備將無法運(yùn)行。
打個比方,終端用戶用掉1度電,供電局也顯示給出1度電,這是最理想的1:1,但不可能實現(xiàn)。供電局會顯示用掉了1.1度電,0.5度是線損沒辦法的,另一個0.5度就是終端用戶電器里的功率因素的校準(zhǔn),電腦電源里的PFC就是起這作用。試想,用戶交1度電的錢,供電局卻要供出1.1度的電,這無論如何不能接受的。所以,規(guī)定就是必須要有功率因素矯正電路,把無妄損失降到最低!我們知道,電腦電源里的主動式PFC可以把功率因素矯正做到0.9,那么供電局只需給出1.06度即可!其實每個月針對無功繳納的電費不是罰款,無功、有功比達(dá)不到計量的電損費主要針對用電大戶,需要安裝HPQ-TSVG補(bǔ)償裝置增加功率因數(shù),用HPQ-TSVG補(bǔ)償裝置把無功移相成有功而提高電的傳導(dǎo)和利用率!
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