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在发电系统和电网中的无功功率起什么作用？ ★电工学中的有功功率是指将电能转化为其他机械能、或热能的电功率。无功功率是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需要的电功率。  在正常情况下用电设备要同时从电源处取得有功功率和无功功率；如果电网中的无功率供不应求，用电设备就没有足够的无功率来建立正常的电磁场。那么这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，从而影响用电设备的正常运行。 ★电气工程中什么是无功功率？无功功率是指在具有电抗电路中，电场或磁场在一周期的一部分时间内从电源吸收能量；另一部分时间则释放能量。在整个周期内平均功率是0，但能量在电源和电抗元件电容电感之间，不停的交换交换率的最大值即为无功功率。  ★无功功率它是有感性负载或者是容性负载造成的。因为有了无功功率的存在，所以才会有功率因素的说法。电机铭牌上cosφ这个数值就是功率因数。它代表着电机功率的使用效率；0.87其实就是87%，不会超过100%。所以这个数最大是1。 在阻性负载里面功率因素的值就是1，就是电功率已经100%的转换为其他的能量。无功功率它就是不做功的功率，正常情况下电网的供电通过做功可以变成热能，变成光能，机械能，化学能等等。  电能已经转换出去了，就是做功，这种做功的功率就是有功功率。但是，电容是把电能存起来的，把它转换成电场能；电感线圈是把电能以磁场的形式存起来的。电网把电能送给它们了，它们存起来而不是做功，这样的功率就称为无功功率。 交流电的电流方向是不断变化的，电网的电能给电容或者是线圈存起来，然后又把电能还回去；交流电电流变化的时候，不断的把电能存过来，还回去，存过来还回去。这一部分的能量并没有做功，而是来回传送，就把它称为无功功率。 在实际的应用中，主要是磁场能和电网里面能量的转换。主要的负载是电机和变压器，它们会把大部分的电能转换成机械能，或者是热能，少部分的能量又还回电网去，来回送； 变压器空载的时候除了微少的发热，电流所造成的功率基本上都是无功功率。造成无功功率的原因，主要是电感线圈上面的电流滞后于电压；瞬间的电压乘以电流有时候是正的，有时候是负的。正的表示线圈在充磁，负的表示磁场又变成电能还回电网。当电网的电送过来，经过线圈的时候，线圈把电能存起来，又放回去。就好比一个弹簧一样，电能送过来，又还回去，送过来又还回去，这个过程中如果是纯电感它是不做功的。  无功功率在负载上它没有做功，但是它所造成的电流是实实在在的电流，只是和电压不同的相位而已。无功功率造成线路的电流加大，也就造成导线发热；造成电网输送的电能容量下降，同时无功功率电流的变化会造成线路的压降变化，也就是线路消耗的电压变化；用户端的电压会产生强烈的波动，比如用户周边有大电流的电机启动的时候，用户家中的电压大幅下降，就是这个原因。同时由于发电机已经输出了这么大电流，但是有用的没有那么大，就会造成了发电机的容量降低。在阻性电路中，比如发热时，功率的计算是可以用P=UI，单位是瓦；可以用测出来的数值进行计算。但是对于电动机直接测出来的电压乘电流算出来的功率称为视在功率，用S表示，它的单位不用瓦特用伏安（VA）。 在电机中它的有功功率应该是UI乘以某一个比例，就是UI是视在功率中，到底有百分之多少是有功功率？这一个比例就称为功率因素。功率因素记录的时候是用cosφ表示，它是有功功率P和视在功率S的比值。即cosφ=P/S。有效功率是等于UI再乘以cosφ即P=UI×cosφ。 |
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