常见的功率概念

🔌 电源行业常见的功率概念（简单易懂版）

在交流系统里，功率不是单纯一个数，因为电压和电流有相位差，所以功率可以分成几类：

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1. 有功功率（Active Power, P）

✅ 真正做“有用功”的功率

比如：

• 电机转动

• 电阻发热

• 电子设备工作

单位：W 或 kW

特点：

• 是电力系统里真正“消耗”的能量

• 在你做的功率保护里，通常会对 P 做限幅（如 1kW 保护动作）

表达式：
P = U × I × cosφ

其中 cosφ 是功率因数（PF）

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2. 无功功率（Reactive Power, Q）

❌ 不做功，但电网里必须存在

主要由：

• 电感（L）

• 电容（C）

引起，用来维持电压、磁场、能量往返。

单位：Var 或 kvar

作用：

• 不消耗能量

• 但会增加电流负担

• 电源可能需要根据 Q 进行补偿或保护

表达式：
Q = U × I × sinφ

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3. 视在功率（Apparent Power, S）

📦 “总功率容量”，相当于电源承载能力

单位：VA 或 kVA

表达式：
S = U × I

电源设备、逆变器、变压器的额定值一般都用 VA 标注，因为它代表的是总电流负载能力。

关系：
S² = P² + Q²

就像：

• S = 三角形的斜边

• P = 有功

• Q = 无功

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4. 功率因数（Power Factor, PF）

📊 有功功率占总功率的比例

公式：
PF = P / S = cosφ

如果 PF 很低（比如 0.6），说明无功太多，会：

• 让电流变大

• 让电源更容易过载

• 可能触发你的功率保护

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🔰 你做“功率保护”要关注哪些？

你现在做的电源测试功率保护，常见关注如下：

① 有功保护（P 限制）

防止真实输出超出设备能力
例如超过 1kW 就保护。

② 视在功率保护（S 限制）

电压、电流相位异常时，S 可能很大
即使有功 P 不大，电源也会过流、过热
→ 很多 UPS 和逆变器必须对 S 做保护

③ 无功过大导致的保护（Q 限制）

更常见于逆变器、电网接口设备
防止输出太多无功，影响电网稳定

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🧭 用一句话帮你记住

• P（有功）＝真正做事的功率

• Q（无功）＝来回倒腾，不做事但增加负载的功率

• S（视在）＝电源实际承载的总功率

电源保护时：

• P 保护防止过功率损坏设备

• S 保护防止过电流、过热

• Q 大时可能让 S 增大，从而间接触发保护