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~~~~~~~~~华丽丽的分割线~~~~~~~~~ 【2014年第26期】能源政乾方 之能源常识专题 要说“无功功率”这个概念，应该只有纠结的“电学”里面才涉及了。“功”这个概念好理解，指发出或接受的能量。对人类生产生活有用的能量形式，一般是机械能、光能、热能等。 “功率”是指在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。这个词好理解也常用，“马力”是功率的一个单位，一般说汽车马力大，那这辆车劲就大、加速快，比如越野车、跑车等等。日常生活中的“功率”都是有用的功率，也就是直接产生机械能或热能的功率，按照“电学”中的概念都叫“有功功率”，只不过除了电学外，其他地方没有“无功功率”这个概念，所以日常生活中只称为“功率”。 那无功功率又是啥呢？ 简单来说，无功功率就是不产生机械能、热能、光能，对我们生产生活没有用的功率。 这里的“没用”是指没有直接用途，在电学里面可是有大用途。家里用的电风扇、电吹风、空调和电冰箱的压缩机等等，在运行时候都是靠电机在旋转做功的，如果你把它拆开，会发现电机中心只有一根定位轴，并没有传动轴。那电能是如何将能量传给转子让它旋转起来的呢？——靠电磁场。靠电磁场的耦合作用，将电机的定子中的电能，转化为转子的机械能。 至此，答案终于揭晓，建立电磁场的功率就是无功功率。让电机的转子转起来的功率是“有功功率”，但是建立电磁场，传递有功功率给转子的，是“无功功率”。建立电磁场并不做功，它只需要维持即可，因而这个“功率”不做功，所以才叫“无功功率”。 无功功率的收发 类似“有功功率”有发出和吸收的区分（例如，发电机发出有功功率，家用电器吸收有功功率），“无功功率”也有发出无功功率和吸收无功功率的区别。在需要建立磁场的地方，人为定义为吸收无功功率；在需要建立电场的地方，人为定义为发出无功功率。（学术上是看电压和电流的相位关系定义发出或吸收无功，但这个概念太难，而且与这句含义是一致的，所以就不多说了） 磁场和电场中学就学了，你看见有螺线圈了，通电后会产生磁场，这个设备就吸收无功；你看到有两个平板的电容了，通电后会产生电场，这个设备就发出无功。有兴趣可以把家里的设备都拆了看看，你会看到除了灯泡、电取暖器这种设备，大部分都有线圈，都吸收无功。当然，你家里设备都小，楼外的变压器、工厂里的大型电动机、农田里的水泵等等，都有线圈，都需要吸收无功，可以说需要吸收无功的设备占用电设备的绝大多数。 谁来发出无功功率 但是根据能量守恒定律，有功功率需要发出和吸收相等，无功功率也需要发出和吸收相等。而大部分用电设备都是吸收无功，谁来发出无功呢？——只有靠电网公司了。 因为大多数设备都是吸收无功，导致电力系统中无功总是缺乏，电网公司要装一些设备来补偿这些缺乏的无功，这些设备就叫“无功补偿设备”，其实就是发出无功的设备。建立磁场的设备是吸收无功的，相对应的，建立电场的设备就是发出无功的。因此无功补偿设备一般就是电容器，以及电容器的一些变体。（当然，也有基于旋转设备的发电机、同步调相机等，但用电侧还是电容常用） 大家结算电费时都是按照有功功率的能量来结算的，几度电什么的都是指有功的能量。（kWh中的kW就是有功功率的单位，如果功率里包括无功功率，单位应该是kVA，即视在功率的单位。）而且无功功率电表也显示不出来，但我们还是要知道有无功功率在默默做着贡献，以及需要花钱安装一些发出无功的设备。 |
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