什么叫功率因素、功率因素的意义、提高功率因素的常用方法.docx

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1、什么叫功率因素、功率因素的意义、提高功率因素的常用方法首先，要说明一下，通常我们写作“功率因数”，它是 个数，是个系数，不大于1的系数。也就是本来可以做的功， 但是实际做不到那么多，做了一些无用功，所以乘上一个系 数。看看百科的解释，基本上答复了你的问题。在交流电路中，电压与电流之间的相位差（）的余弦叫 做功率因数，用符号cos表示，在数值上，功率因数是有 功功率和视在功率的比值，即cos二P/S功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、 电阻炉等电阻负荷的功率因数为1, 一般具有电感或电容性 负载的电路功率因数都小于lo功率因数是电力系统的一个 重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效

2、率高低的一个 系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率 大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。所 以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。（1）最基本分析：拿设备作举例。例如：设备功率为100 个单位，也就是说，有100个单位的功率输送到设备中。然 而，因大局部电器系统存在固有的无功损耗，只能使用70 个单位的功率。很不幸，虽然仅仅使用70个单位，却要付 100个单位的费用。在这个例子中，功率因数是0.7 （如果 大局部设备的功率因数小于0.9时，将被罚款），这种无功 损耗主要存在于电机设备中（如鼓风机、抽水机、压缩机等），又叫感性负载。功率因数是马达效能的计量

3、标准。(2)基本分析：每种电机系统均消耗两大功率，分别是 真正的有用功(叫千瓦)及电抗性的无用功。功率因数是有用 功与总功率间的比率。功率因数越高，有用功与总功率间的 比率便越高，系统运行那么更有效率。(3)高级分析：在感性负载电路中，电流波形峰值在电 压波形峰值之后发生。两种波形峰值的分隔可用功率因数表 示。功率因数越低，两个波形峰值那么分隔越大。保尔金能使 两个峰值重新接近在一起，从而提高系统运行效率。对于功率因数改善电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉 等，大多属于电感性负荷，这些电感性的设备在运行过程中 不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。 因此在电网中安装

4、并联电容器无功补偿设备后，将可以提供 补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电网电源侧向感性 负荷提供及由线路输送的无功功率。由于减少了无功功率在 电网中的流动，因此可以降低输配电线路中变压器及母线因 输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿的效益。无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。因 为供电局发出来的电是以KVA或者MVA来计算的，但是收费 却是以KW,也就是实际所做的有用功来收费，两者之间有一 个无效功率的差值，一般而言就是以KVAR为单位的无功功 率。大局部的无效功都是电感性，也就是一般所谓的电动机、 变压器、日光灯，几乎所有的无效功都是电感性，电容 性的非常少见。也就是因为

5、这个电感性的存在，造成了系统里的一个KVAR值，三者之间是一个三角函数的关系:KVA的平方二KW的平方+KVAR的平方文字简单来讲，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值为 零的话，KVA就会与KW相等，那么供电局发出来的1KVA的 电就等于用户1KW的消耗，此时本钱效益最高，所以功率因 数是供电局非常在意的一个系数。用户如果没有到达理想的 功率因数，相对地就是在消耗供电局的资源，所以这也是为 什么功率因数是一个法规的限制。目前就国内而言功率因数 规定是必须介于电感性的0.91之间，低于0.9,或高于 1.0都需要承受处分。这就是为什么我们必须要把功率因数 控制在一个非常精细的范围，过多过少都

6、不行。供电局为了提高他们的本钱效益要求用户提高功率因 数，那提高功率因数对我们用户端有什么好处呢？ 通过改善功率因数，减少了线路中总电流和供电系 统中的电气元件，如变压器、电器设备、导线等的容量，因 此不但减少了投资费用，而且降低了本身电能的损耗。 藉由良好功因值确实保，从而减少供电系统中的电 压损失，可以使负载电压更稳定，改善电能的质量。 可以增加系统的裕度，挖掘出了发供电设备的潜力。 如果系统的功率因数低，那么在既有设备容量不变的情况下, 装设电容器后，可以提高功率因数，增加负载的容量。举例而言，将1000KVA变压器之功率因数从0.8提高到 0. 98 时：补偿前：1000X0. 8=8

7、00KW补偿后：1000X0. 98=980KW同样一台1000KVA的变压器，功率因数改变后，它就可 以多担负180KW的负载。 减少了用户的电费支出；透过上述各元件损失的减 少及功率因数提高的电费优惠。此外，有些电力电子设备如整流器、变频器、开关电源 等；可饱和设备如变压器、电动机、发电机等；电弧设备及 电光源设备如电弧炉、日光灯等，这些设备均是主要的谐波 源，运行时将产生大量的谐波。谐波对发动机、变压器、电 动机、电容器等所有连接于电网的电器设备都有大小不等的 危害，主要表现为产生谐波附加损耗，使得设备过载过热以 及谐波过电压加速设备的绝缘老化等。并联到线路上开展无功补偿的电容器对谐波会

8、有放大 作用，使得系统电压及电流的畸变更加严重。另外，谐波电 流叠加在电容器的基波电流上，会使电容器的电流有效值增 加，造成温度升高，减少电容器的使用寿命。谐波电流使变压器的铜损耗增加，引起局部过热、振动、 噪音增大、绕组附加发热等。谐波污染也会增加电缆等输电线路的损耗。而且谐波污 染对通讯质量有影响。当电流谐波分量较高时，可能会引起 继电保护的过电压保护、过电流保护的误动作。因此，如果系统量测出谐波含量过高时，除了电容器端 需要串联适宜的调谐（detuned）电抗外，并需针对负载特 性专案研讨加装谐波改善装置。有功负荷：电力系统中产生机器能或热能的负荷。但是 负载中纯阻性的负荷只消耗有功功率

9、，如电热、电炉、照明 等电力负荷完全是有功负荷。而异步电动机、同步电动机的 负载中既消耗有功功率，同时又消耗无功功率，其中作功产 生机器能的局部数有功负荷。有功负荷要由发电机有功功率 来供给.无功功率比拟抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换, 并用来在电气设备*立和维持磁场的电功率。它不对外作功, 而是转变为其他形式的能量。但凡有电磁线圈的电气设备， 要建立磁场，就要消耗无功功率。比方40瓦的日光灯，除 需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一局部有功功率)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。由于它不对外做功，才被称之为“无功无功功 率的符号用Q表示，单位为乏(Va

10、r)或千乏(kVar) 0力率是功率因数吧！超前是说你的电容补偿太多，本地用电设备用不了，剩 余的就反响到供电系统中，滞后就是你的本地无功负荷太大 但是又没有电容补偿，这样一来供电系统就会给你补偿，但 是无功电量供电局是不收你钱的相当于你的无功白白占用 了电网的一局部通道，功率因数要控制在0.9以内，要不供电 局要罚你钱的发电机的功率因数称之为力率。发电通常机既发有功， 也发无功，把这种运行状态称为力率迟相，或称为滞后，此 时发电机送出一定感性的无功功率，从表盘上看，有功和无 功电力表指示都为正，即电流滞后电压。另外，常把送出有 功，吸收无功，这种运行状态称为力率进相，亦称超前，即 电流超前电压。此时发电机送出一定容性的无功功率，从表 盘上看，有功电力表指示为正，而无功电力表指示为负。一般用电器在电流通过的时候会消耗一定的电能来转 化为其他形式的能，而所消耗的电能包含两局部，一局部为 用电器实际使用到的（有功），一局部为用电器使用过程中 在其他方面消耗了（无功）。而功率因素就是有功占总功（有 功+无功）的百分比，可见功率因素对于一般的导体来说不 会等于1的，功率因素越大，电功的有效使用率就越高。