什么是功率因数?

什么是功率因数?,第1张

答:功率因数(cosφ)就是交流电路中的电流与电压相位之差(通常是电流落后)角度的余弦值。
功率因数越高,电能的利用率越高。功率因数最高为1,表示相位差为零,全部电能都被负载所利用;功率因数最低为0,表示相位差为90度,全部电能都浪费在线路上了,一点也没被负载所利用。

交流电电路中,不管电压和电流的相位关系,只看电压和电流的乘积叫“视在功率”,其单位是“伏安”(VA)或“千伏安”(KVA)。它不能考核出电能是否消耗,只能考核出电路是否在工作(也就是是否上电),例如变压器的容量就是标明的“视在功率”,它标明了变压器长期工作所能承受的电压和电流的值。

衡量实际电能消耗的部分叫“有功功率”,其值等于“视在功率”乘以电压与电流相位差的余弦值(功率因数)。单位是“瓦”(W)或“千瓦”(KW)。如果电压与电流相位差为零度(同相,属于纯电阻电路)由于电压与电流相位差为零,零度的余弦值等于1,“视在功率”与“有功功率”相等,无功功率等于零。

衡量虽然有电压和电流,但并不消耗电能的那个部分叫“无功功率”,其值等于“视在功率”乘以电压与电流相位差的正弦值。无功功率的单位是“乏尔”(var)简称“乏”,或“乏”的1000倍“千乏”(Kvar)。如果电压与电流相位差正好为90度(正交)那么电压与电流相位差的正弦值等于1(功率因数即余弦值等于0),“视在功率”与“无功功率”相等,有功功率等于零。

电压与电流相位差角度的余弦值叫“功率因数”。是个不名数(没有单位的系数)记做cosφ。功率因数最大值是1,代表全部电能都被负载(用电器具)利用了,这是纯电阻性负载,也就是电压和电流同相时的情况。 功率因数最小值是0,代表全部电能都在负载(用电器具)和电网之间来回折腾着玩,一点也没有被负载利用,都哆嗦(浪费)到电路上了,这是纯电感性或纯电容性负载,电压和电流正交(正好相差90°的电角度)时的情况。如果功率因数是082,代表有82%的电能被负载利用了,余类推。功率因数越小,说明电路中负载实际用的电少、交换的多。但是,电路中的电流却不一定小,所以,由于电流大,线路上发热多、电厂的发电机、线路的变压器发热也多,唯一就是用户的电表走的少。也不利于节能,所以,电厂对用户的功率因数有一定的要求。
为减小线路损耗,提高电能的利用率,就要提高功率因数,办法就是根据工作状态,向电路上并联一定数量的电力电容器,这是因为我们平时运用的负载主要是照明、电热和动力三大类,前两类是阻性,动力是感性负载,几乎没有容性负载,所以要并联电容器。这好比在生产地(发电厂)和卖场(用电方)之间增加一个仓库(电容器),暂时卖不了的产品不用退回去,存在仓库里,就减少了来回运输的麻烦和运费(减少线路损耗)。

功率因数是用电设备的有功功率与视在功率的比值,表示用电设备(供电设备、配电设备,等等,均看作广义用电设备)的用电效率。

功率因数的特性:

1、功率因数越大,表示用电效率越高。

2、在任何情况下功率因数都不可能大于1。

3、当交流电路中电压与电流同相位时,有功功率等于视在功率,此时功率因数最大,等于1。

扩展资料

提高功率因数的方法很多,但总的来说可以归结为两大类:

1、提高自然功率因数的方法

(1)正确选用异步电动机的型号与容量。

(2)根据负荷选用相匹配的变压器。电力变压器一次侧功率因数不但与负荷的功率因数有关,而且与负荷率有关。

(3)合理安排和调整工艺流程。合理安排和调整工艺流程, 改善电机设备的运行状态, 限制电焊机和机床电动机的空载运行1 例如可采用空载自动延时断电装置流程等。

(4)异步电动机同步化运行。

2、提高功率因数的补偿方法

采用补偿法来提高功率因数,必须增加新设备、增加有色与黑色金属的需用量。

参考资料:

百度百科-功率因数

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视在功率的比值,即cosφ=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1。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,
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,因大部分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07
(如果大部分设备的功率因数小于09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,系统运行则更有效率。
(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,两个波形峰值则分隔越大。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。

功率因数一个效率数据,是反映用户或设备的电能利用效率。功率因数越高,设备需要的无功功率就越少,电能利用率就好。
摘录公司的培训教材给你参考一下。只是这里无法写公式,写出来的都变形了。
不妨关注我们的微/信,/微/信/号是:SZAUT-GZK ,正好在连载电工宝典--无功补偿常见问题与处理方法。

5、什么是功率因数?功率因数如何计算?
通过分析电动机的特性,我们知道了电动机在工作时,不仅要向电源索取有功功率对外做功,还需要无功功率维持自身的旋转。
作为供电部门来说,总是希望把供给用户的电能,都去做有用功,都是有功功率,不希望用户设备中的无功功率太多。因为电机不停地向电源索取无功功率,又不停地送回电源。无功功率不停地在设备和电源之间交换,虽然并不消耗,但是却占用了电网的容量,使电网的容量效率大大降低。
所以供电部门要考核用户用电设备的功率因数(用电效率),就是要知道用户从电网中索取的电能,有多少用来做有用功了,这就引入了功率因数的概念。
定义:功率因数η:
η= P有/PS= P有 / 开平方 (P有2+Q2) ――(1)
这里:P有:有功功率,W,或KW
PS :视在功率,W,或KW
Q: 无功功率,Var,或Kvar

因此,功率因数一个效率数据,是反映用户或设备的电能利用效率。功率因数越高,设备需要的无功功率就越少,电能利用率就好。

不过上面的公式在实际中不常使用,更多的是以电量来计算平均功率因数的数据。
供电局就是采用电量计算出用户的平均功率因数:
η平=(Σ P有T)/(Σ PST)
=W有/WS
=W有 /开平方 (W有2+F2) ―――(2)
其中:W有:有功电量,Wh,或KWh
WS :视在电量,Wh,或KWh
F: 无功电量,Varh,或Kvarh
因为视在电量没有电表测量,所以最后转换成用有功电量和无功电量来计算,得出用户在一个用电时间内的平均功率因数。
工程计算的时候,有功电量W有的数据,可以是一个月的电量,也可以是一周、或一天、或一小段时间的电量,只要能得出一个可以比较准确的数据就可以了。时间间隔越长,数据就越可信。即:
W有=上次的电表读数-此刻的电表读数
同样,无功电量F也是这样,只是读取的是无功电量数据。

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。


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