在
电网中,功率分为有功功率、
无功功率和视在功率。交流电网中,由于有阻抗和
电抗(感抗和容抗)的同时存在,所以电源输送到电器的电功率并不完全做功。因为,其中有一部分电功率(电感和电容所储的电能)仍能回输到电网,因此,凡实际为电器(
电阻性质)所吸收的电功率叫有功功率。电感和电容所储的电能仍能回输到电网,这部分功率在电源与电抗之间进行交换,交换而不消耗,称为
无功功率。
当电网电压为正弦波形,并且电压和电流同相位时,电阻性
电气设备从电网吸收的功率P等于电压U和电流I的乘积,即:P=U×I
电动机和
变压器运行时需要建立磁场,这部分能量不能转化为有功功率,因此称之为无功率Q。此时电流滞后电压一个角度φ 。
在选择变
配电设备时应按视在功率S,即有功功率和无功功率的几何和:S=√ P2 + Q2
无功功率的传输加重电网的负担,使电网损耗增加,因此需要对其进行就近和就地
补偿。
并联
电容器可以补偿或平衡电气设备的感性无功功率。当容性无功功率Qc等于感性无功功率QL时,电网只传输有功功率P。
在交流电网中,如负载是纯电阻,电压和电流是同相位,
那么电压和电流的乘积就是有功功率,但在有电感或电容的电路中,电压和电流有着相位差,所以电压和电流的乘积并不是负载电路实际吸收的电功率,而是表面上的数值,叫做视在功率,用字母S表示。通常视在功率的单位用千伏安,用字母kVA表示。
有功功率与视在功率的比值就是功率因数,用COSφ表示,它是没有单位的。
cosφ=P/S (%)