功率因数是指交流电路有功功率对视在功率的比值。
它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1,一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。功率因数低说明无功功率大, 从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。
在电气领域的负载有三个基本品种:电阻、电容和电感。电阻是消耗功率的器件,电容和电感是储存功率的器件。日常所用的交流电在纯电阻负载上的电压和电流是同相位的,在电阻负载上的有功功率就是视在功率,即二者相等,所以功率因数F=1。
功率因数的改善
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。
功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。
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, 增加了线路供电损失,因此供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。 在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和实际功率的比值,即cosΦ=P/S。功率因数(Power Factor)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1,一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。
回答于 2022-05-05功率因数(PF)的定义
功率因数(PF)是指交流输入有功功率(P)与输入视在功率(S)的比值。即
所以功率因数可以定义为输入电流失真系数()与相移因数()的乘积。
可见功率因数(PF)由电流失真系数()和基波电压、基波电流相移因数()决定。低,则表示用电电器设备的无功功率大,设备利用率低,导线、变压器绕组损耗大。同时,值低,则表示输入电流谐波分量大,将造成输入电流波形畸变,对电网造成污染,严重时,对三相四线制供电,还会造成中线电位偏移,致使用电电器设备损坏。
由于常规整流装置常使用非线性器件(如可控硅、二极管),整流器件的导通角小于180o,从而产生大量谐波电流成份,而谐波电流成份不做功,只有基波电流成份做功。所以相移因数()和电流失真系数()相比,输入电流失真系数()对供电线路功率因数(PF)的影响更大。
为了提高供电线路功率因数,保护用电设备,世界上许多国家和相关国际组织制定出相应的技术标准,以限制谐波电流含量。如:IEC555-2, IEC61000-3-2,EN 60555-2等标准,它们规定了允许产生的最大谐波电流。我国于1994年也颁布了《电能质量公用电网谐波》标准(GB/T14549-93)。
传统的功率因数概念是假定输入电流无谐波电流(即I1=Irms 或=1)的条件下得到的,这样功率因数的定义就变成了PF =。
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