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视在功率
 

视在功率指交流电源所能提供的总功率,称之为视在功率或表观功率,在数值上是交流电路中电压电流的乘积。视在功率用S表示。单位为伏安(VA)或千伏安(KVA)。它通常用来表示交流电源设备(如变压器)的容量大小。

视在功率即不等于有功功率,又不等于无功功率,但它既包括有功功率,又包括无功功率。能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率,主要取决于负载的功率因数。[1] 中文名 :视在功率

外文名: apparent power

别称:表观功率

公  式: S=UI

适用学科: 电工 、物理

简介

视在功率:在一般交流电路中,输送的电功率中即有有功成分,又有无功成分,因此其电压有效值与电流有效值的乘积,即不是有功功率,也不是无功功率,而是它们的合成量,这个合成量就叫视在功率,用字母S表示。

表达式为  : S=UI

视在功率的单位为伏安(VA),或千伏安(KVA)、兆伏安(MVA)。

交流发电设备都是按照规定的电压和电流进行设计和使用的,所以有时用视在功率表示设备的容量是比较方便的,例如变压器的容量就是指它的视在功率。

视在功率S、有功功率P、无功功率Q三者之间的数量关系,恰好相当于直角三角形的三边关系,S相当于斜边,P和Q相当于两条直角边,称为功率三角形。[2]

计算公式

1、单相视在功率:

S= UI  

S²=Q²+P²   视在功率S、有功功率P、无功功率Q三者之间的数量关系,恰好相当于直角三角形的三边关系,S相当于斜边,P和Q相当于两条直角边,称为功率三角形。[3]

2、三相视在功率:

三相负荷中,任何时候这三种功率总是同时存在。

视在功率S=1.732UI

有功功率P=1.732UIcosΦ

无功功率Q=1.732UIsinΦ

cosΦ=P/S由此可见功率因数cosΦ可以定义为负载消耗的有功功率与其视在功率的比值,它表征了负载消耗的有功功率在视在功率中所占比例。

当三相负载平衡时:P=3*U相*I相*cosφ=√3*U线*I线*cosφ

当三相负载不平衡时:分别计算各相功率,再求和,P=P1+P2+P3=U1*I1*cosφ1+U2*I2*cosφ2+U3*I3*cosφ3[4]

物理意义

1、标定变压器输出容量。变压器的输出容量不标有功功率P,而是用视在功率S表示。这是因为不管什么性质的负载,也不管负载实际消耗功率是多少,变压器输出视在功率S=UI是一定的,也就是说S、U一定时,输出电流I是一定的,超过了就容易烧坏变压器。当然变压器也有功率因数问题,这里就不说了。

2、计算导线负载电流。变压器所带负载比较复杂,有存电阻性,有感性,有容性等,这样计算供电线路电流及导线载流量时,必须按视在功率S计算,否则就会算小了,实际运行时就会过载。

3、计算电机额定视在功率。电机标明的额定输出功率指的是输出机械功率,要根据额定输出功率和功率因数以及工作效率计算出视在功率或额定电流,以便进行导线选择。④用视在功率表示比较直观。是总体性的,容易测量,容易把握。所以有些设备标明视在功率。[5]

与有功功率无功功率的关系

视在功率 是电源为负载提供的所有能量(含消耗的和转化的)。即:交流电源所能提供的总功率,称之为视在功率或表现功率,在数值上是 交流电路中电压与电流有效值的乘积。视在功率并不代表用电器真正消耗的功率,但是它代表了一种能量之间的交换关系,也是衡量用电器最大负荷,承受能力的指标之一

有功功率和无功功率构成一个直角三角形,我们称为功率三角形,三者之间的 关系式: S=P^2+Q^2 ,COSφ=P/S,COSφ为功率因数,φ为相位角

1. 有功功率:P= 1.732UIcosφ 以千瓦(kW)为单位,用P表示;

2.无功功率:Q= 1.732UIsinφ 单位是乏(Var)或千乏(KVar),用Q表示。

3..视在功率 S= 1.732UI 以千伏安(kVA)为单位的是S表示。S²=Q²+P²

U为线电压,I为线电流, φ相电压与相电流的相位差 。[6]

与功率因数的关系

有功功率=视在功率×功率因数

表达式为COSφ=P/S,COSφ为功率因数

有功功率 P=3UφIφCOSφ=√3UICOSφ [7]

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参考来源