[行业技术文章]无功功率和功率因数
更新：2013-03-01
1 无功功率
在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。
有功功率是连结用电装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(机械能、光能、热能)的电功率。好比：5.5千瓦的电念头就是把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；各类照明装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暗示，单元有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
无功功率比力抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气装备中建立和维持磁场的电功率。它不合错误外作功，而是转变为其他形式的能。凡有电磁线圈的电气装备，要建立磁场，就要消耗无功功率。好比40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部门有功功率)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。由于它不合错误外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q暗示，单元为乏(Var)或千乏(kVar)。
无功功率决不是无用功率，它的用处很年夜。电念头需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带念头械运动，电念头的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也一样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈发生磁场，在二次线圈感应出电压。是以，没有无功功率，电念头就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。为了形象地说明这个问题，现举一个例子：农村修水利需要开挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功功率，竹筐其实不是没用，没有竹筐土壤怎样运到堤上呢?
在正常情况下，用电装备不单要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。假设电网中的无功功率求过于供，用电装备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那末，这些用电装备就不能维持在额定情况下工作，用电装备的端电压就要下降，从而影响用电装备的正常运行。
无功功率对供、用电发生一定的不良影响，主要浮现在：
(1)下降发机电有功功率的输出。
(2)下降输、变电装备的供电能力。
(3)造成线路电压损失增年夜和电能消耗的增加。
(4)造成低功率因数运行和电压下降，使电气装备容得不到充实阐扬。
从发机电和高压输电线供给的无功功率，远远知足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功抵偿装配来弥补无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电装备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功抵偿装配的事理。
2 功率因数
电网中的电力负荷如电念头、变压器等，属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相间存在着一个相位差，凡是用相位角φ的余弦cosφ来暗示。cosφ称为功率因数，又叫力率。功率因数是反映电力用户用电装备合理使用状态、电能哄骗水平和用电治理水平的一项重要指标。三相功率因数的计较公式为：
式中cosφ——功率因数；
P——有功功率，kW；
Q——无功功率,kVar；
S——视在功率,kV。A；
U——用电装备的额定电压,V；
I——用电装备的运行电流,A。
功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。
(1)自然功率因数：是指用电装备没有安装无功抵偿装备时的功率因数，或说用电装备自己所具有的功率因数。自然功率因数的凹凸主要取决于用电装备的负荷性，电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高，等于1，而电感性负荷(电念头、电焊机)的功率因数比力低，都小于1。
(2)瞬时功率因数：是指在某一瞬间由功率因数表读出的功率因数。瞬时功率因数是随着用电装备的类型、负荷的年夜小和电压的凹凸而时刻在变化。
(3)加权平均功率因数：是指在一按时间段内功率因数的平均值，其计较公式为：
提高功率因数的方式有两种，一种是改善自然功率因数，另外一种是安装人工抵偿装配。