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发表于 2018-12-5 17:34:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
不管是普通的电能表,还是智能电能表,它们的共同特征是通过测量供电线路中的有功功率消耗来计算电费。然而,供电线路中还存在无功功率消耗。无功功率消耗与电费有何关系?我们看图:
201812050131273538.png
图的左上图:图中我们看到了中压(6kV-35kV)配电线路,还有电力变压器和低压(220V/380V)配电线路,以及感性负载(一般指电动机)。电感元件的特征是:它会产生反向电动势来阻碍电流变化。这一点非常重要!
图的波形图:注意看图中的虚线波形是电压U,实线波形是电流I。由于受到感性负载反向电动势的影响,我们看到电流I滞后电压U近90度。
注意看:在T1这个周期里,当电流I上升时,感性负载所消耗的能量取正值,它与电流I和电压U的乘积成比例,此时感性负载吸收电源能量;当电流I开始下降时,电压已经取负值,所以感性负载所消耗的能量也取负值,其本质就是感性负载把自身吸收的磁场能返还给电源。
从图中我们看到,感性负载从电源吸收能量,与感性负载向电源返还能量,这两部分的能量面积相同,代表着感性负载本身不会消耗能量。我们把这种能量的叫做无功能量,对应的功率当然就是无功功率了。
注意到一个事实:从电源到感性负载之间存在供配电线路,它们由电缆和配电导线构成。无功功率在电源和感性负载之间的交换,会在电缆及导线的线路电阻上产生有功消耗,如此一来,造成能量的无功损耗。这部分能量消耗可以用无功功率电能表测量出来。为了减小无功功率的有功消耗,供电公司要求用电单位配套无功功率的电容补偿装置来减小这种损耗。
供电公司根据无功功率的测量值的大小,满足要求就嘉奖,反之则罚款。因此,企事业单位和居民小区在总配电室内设置无功功率电容补偿装置,等效于节省了电费费用支出。
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