六、电力负荷的种类与功率
对发电、供电及用电而言,关于负荷有不同的概念。
① 发电负荷:电厂的发电机向电网提供的电力。
② 供电负荷:发电负荷扣除厂用电的厂变损耗、线路损耗后的负荷。
③ 线损负荷:电力网在电力的输送和分配过程中的各种损耗的总和。
④ 用电负荷:用户实际使用的负荷。
负荷的计算就是功率的计算。关于功率的计算有以下三个。
(1)有功功率:指的是有功负荷,又称作电力,单位为kW。有功功率又叫平均功率。交流电的瞬时功率不是一个恒定值,功率在一个周期内的平均值叫做有功功率,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。有功功率的符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
有功功率 P=UIcosφ
(2)无功功率:无功功率绝不是无用功率,它的用处很大。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。
无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外做功,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。
由于它不对外做功,才被称为“无功”。无功功率的符号用Q表示,单位为乏(var)或千乏(kvar)。
无功功率 Q=UIsinφ
(3)视在功率:交流电源所能提供的总功率,称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的乘积。视在功率用S表示。单位为伏·安(V·A)或千伏·安(kV·A)。
视在功率既不等于有功功率,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100kV·A的变压器输出100kW的有功功率,主要取决于负载的功率因数φ。
视在功率 S=UI