有功功率和无功功率表（无功功率的5大问题）

一、什么是无功与有功

交流电系统的发电厂需要向电网供给两部分能量：

1、有功功率

有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示，单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。

在交流电路中，电源在一个周期内发出瞬时功率的平均值(或负载电阻所消耗的功率)，称为"有功功率"。

这部分电能电能将转变为机械能、热能、光能或化学能，称这部分负载为“有功负荷”,发电厂供给的是有功功率。

2、无功功率

电网中的感性负载(如电机，扼流圈，变压器，感应式加热器及电焊机等)都会产生不同程度的电滞，即所谓的电感。

感性负载具有这样一种特性 -----即使所加电压改变方向，感性负载的这种滞后仍能将电流的方向(如正向)保持一段时间。一旦存在了这种电流与电压之间的相位差，就会产生负功率，并被反馈到电网中。电流电压再次相位相同时，又需要相同大小的电能在感性负载中建立磁场，这种磁场反向电能就被称作无功功率。

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。在电力线路传输电能时，导线周围也产生磁场，导线对地还存在电场，因此在电力系统中，电场和磁场是无处不在的。

无功功率比较抽象，不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏(Var)或千乏(kVar)。

三、功率的计算

有功功率计量单位是瓦（W），无功功率的计量单位是乏（var），视在功率的计量单位是伏安（VA）。三者关系如下图：

四、无功功率为何有正负

在纯电感电路中，电压超前电流相位π/2（即90°）；而在纯电容电路中，电流超前电压相位π/2 。如果在同一电网中，既有纯电感负载，又有纯电容负载，在这两种性质不同的无功负荷上施加同一电源电压，则在电感负载中流过的电流落后电源电压 π/2，而在电容负载中流过的电流超前电源电压π/2 。由此可见，在同一电源供电时，电感电流和电容电流互差180°。为了区别感性无功功率QL和容性无功功率Qc，根据其电流相位不同，将电流落后于电源电压90°的感性无功功率QL取正值，而将电流超前电源电压90°的容性无功功率Qc取负值。所以，无功功率有正负之分。

五、无功功率过高的缺点

1)无功功率会导致电流增大和视在功率增加，导致系统容量下降，降低发电机有功功率的输出。

2)无功功率增加，会使总电流增加，从而使设备和线路的损耗增加;

3)使线路的压降增大，冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。

配电网中的电感性电气设备如变压器、电动机、电焊机、空调器、洗衣机、电冰箱、钠灯、日光灯等投入运行后，不仅要从电力网中吸收有功功率用于做功，而且还要吸收无功功率建立磁场，这样就导致电力客户的自然功率因数一般都比较低。我国对电力客户的用电，规定了必须达到的功率因数标准。

有功可以直接测量;有功与无功混在一起，无法直接区分开来，可以通过功率因数表测量。

从发电机和高压输电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。