有功功率与无功功率之比（捋一捋有功功率）

前阵子公司在做节能减排、碳中和的项目，用到一些互感器、电度表、西门子energy meter模块等。其中，电度表上就有有功功率的读数、无功功率的读数、视在功率的读数。做惯了EPLAN设计，PLC编程调试的你，突然看到这几个功率名词，是否也有点发懵？我们平常家里的电表，显示的又是什么？电费是按哪个功率计费的？今天，咱们就好好的捋一捋这三者之间的关系和差别吧^_^

一.在电网中，由电源供给负载的电功率有两种：一种是有功功率，另一种是无功功率

无功功率（Q）：许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。

有功功率（P）：所谓有功功率，即能将电能转化为其他能量形式的一种可以直接消耗掉的电功率，比如电机将电能转化为机械能，在不考虑效率的情况下，11KW的电机每小时能将11KWH的电能转化为同等的机械能；100W的白炽灯1小时能将0.1KWH的电能转化成光能；同样1KW的加热器每小时能将1KWH的电能转化成热能等等，有功功率是能直接转化成其他能量形式的电功率。

视在功率（S）：某种意义上来说，是有功功率P和无功功率Q之和；对于电源来说，视在功率是由有功和无功功率混合而成，比如变压器提供的功率既包含有功也包含无功功率，所以变压器的容量单位就是视在功率，单位为千伏安（KVar）。

二. 有功功率、无功功率、视在功率之间的关系

想说明三者的关系，我们先要了解什么是功率因数。

在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S.

那么从这就可看出，这三者相当于直角三角形三条边，大小满足勾股定理

三相电的电功率的计算公式：

1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ【P=√3×线电压U(380V)×线电流I×功率因数COSΦ】

三相电电器的总功率等于：

3*相电压*相电流*功率因数COSΦ【P=3×相电压U(220V)×相电流I×功率因数COSΦ】

单相电中的电功率的计算公式：电压U*电流I【P=U×I】

星形的相电压是每项火线对零线为220V，线电压是ABC三相火线分别间的电压为380V。

三相电路的总功率。它等于各相功率的总和。

由于对称三相电路满足对称性，每一相功率相等，故可以取某一相功率进行计算，然后乘三倍即可得到三相电路总功率。

不对称三相电路的功率计算只能采用二表法或者分别求三相各自的功率然后线性相加，得三相总功率。

电功

国际计量单位

焦耳为1牛顿力的作用点在力的方向上移动1米距离所作的功，该单位可用于电功的测定。

非国际计量单位

焦耳这个单位很小，用起来不方便，生活中常用“度”（kwh)做电功的单位，就是平常说的用了几度电的“度”。“度”在技术中叫作千瓦时，符号是kW·h

1kW·h=3.6×10^6J

1kW·h=1度

不要小看一度电，一度电可以

电炉炼钢1.6kg，

采掘原煤105kg，

电车行驶0.85km，

灌溉农田330平方米，

洗衣机工作2.7小时，

电脑工作5小时，

所以我们要节约每一度电。

耗电量就是有功电量，无功不计电量，是限额，功率因数不足要罚款。统计电量不是计算得出，是抄表得出。无功不损耗电量，只是电流增大，会增加线路损耗。超用无功电量的要收功率因数调整电费。

PS:

电机的功率因数通常是0.8~0.85，当然，这只是一个经验值，仅供参考。

说明

1. 凡是电热电器功率因数都是等于1，因为它们都是电阻负载。

2. 凡是带马达的家用电器(大多数白色家电)都是感性负载。

3. 凡是带变压器的家用电器(电视机、音响)也都是感性负载。

4. 24小时连续工作的电冰箱是一个耗电很大、功率因数很低的感性负载。

5. 其中的照明灯具因为主要是白炽灯，所以功率因数才会接近1。