功率因数是指有功功率与视在功率之比;
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。
电力系统向用户供电的电压,是随着线路所输送的有功功率和无功功率转变而转变的。当线路输送必然数量的有功功率时,如输送的无功功率越多,线路的电压损失越大。即送至用户端的电压就越低。
供电局为了提高他们的本钱效益要求用户提高功率因数,那提高功率因数对咱们用户端有什么益处呢?
① 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。
② 藉由良好功因值的确保,从而减少供电系统中的电压损失,能够使负载电压更稳固,改善电能的质量。
③ 能够增加系统的裕度,挖掘出了发供电设备的潜力。若是系统的功率因数低,那么在既有设备容量不变的情形下,装设电容器后,能够提高功率因数,增加负载的容量。
④ 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
提高功率因数的益处与方式有哪些?
提高功率因数的益处有以下几个方面:
(1)可以提高发电、供电设备的能力,使设备可以得到充分的利用。
(2)可以提高用户设备(如变压器等)的利用率,节省供用电设备投资,挖掘原有设备的潜力。
(3)可以降低电力系统的电压损失,减少电压波动,改善电压质量。
(4)可减少输、变、配电设备中的电流,因而降低了电能输送过程的电能损耗。
(5)可减少企业电费开支,降低生产成本。提高功率因数的方法主要有人工调整和自然调整两种方法。
人工调整主要采取以下措施:
①装设电容器是提高功率因数最经济最有效的方式。
②大容量绕线式异步电动机同步运行。
③长期运行的大型设备采纳同步电动机传动。
自然调整主要采取以下措施:
①尽可能减少变压器和电动机的浮装容量,减少大马拉小车现象,使变压器、电动机的实际负荷在其额定容量的75%以上。
②调整负荷,提高设备的利用率,减少空载运行的设备。
③电动机不是满载运行时,在不阻碍照明的情形下,可适当降低变压器二次电压。
④三角形接法的电动机负荷在50%以下时,可改成星形接法。
什么是用电功率因数,什么缘故要提高功率因数?
答:用电功率因数是指用电负荷的有功功率与视在功率的比值。电力用户用电设备,如变压器、感应电动机、电力线路等,除从电力系统吸取有功功率外,还要吸取无功功率。无功功率仅完成电磁能量的彼此转换,并非作功。无功和有功一样重要,没有无功,变压器不能变压,电动机不能转动,电力系统不能正常运行。无功功率的消耗致使用电功率因数降低,因此占用了电力系统发供电设备提供有功功率的能力,或增加了发送无功功率的设施,同时也增加了电力系统输电进程中的有功功率损耗。因此世界各国电力企业对电力用户的用电功率因数都有要求,并按用户用电功率因数的高低在经济上给予奖惩。发动机功率计算公式
提高功率因数有何益处?
答:提高功率因数,不管是对供电企业仍是用户来讲都有益处,具体表此刻:①减少供电线路的损失;②减少线路电压损失,提高电压质量;③提多发、供、用电设备的利用效率;④减少企业电费支出。
如何提高功率因数?
答:(1)提高自然功率因数。自然功率因数是在没有任何补偿情形下,用电设备的功率因数。提高自然功率因数的方式有:①合理选择异步电机;②幸免电力变压器轻载运行;③合理安排和调整工艺流程,改善机电设备的运行状况;④在生产工艺条件许诺的情形下,采纳同步电动机代替异步电动机。
(2)采纳人工补偿无功功率。装用无功功率补偿设备进行人工补偿,电力用户经常使用的无功功率补偿设备是电力电容器,又称并联电容器、移相电容器、静电电容器。
常见的无功补偿装置有哪些?
答:(1)并联电容补偿。它的要紧作用是就近向负荷供给无功,在提高用电功率因数、改善电压质量、降低线路损耗。它具有运行简便、经济靠得住等优势。
(2)同步补偿器。又称调相机,它实质上是空载运行的同步电动机,在过励磁运行状态下,向电力系统供给无功,在欠励磁运行状态下,从电力系统吸取无功功率。
(3)电力电容器成套补偿装置。这种装置将电力电容器及其操纵、爱惜电器按必然接线连
接起来的成套装置,具有安装方便、建设周期短、造价低、投资少、运行保护简便、损耗小等优势。
(4)静止无功补偿装置。简称静补,用于补偿系统动态工作情形下所需无功功率。
视在功率与功率因数
1.视在功率
在电工技术中,将单口网络端钮电压和电流有效值的乘积,即 或 称为视在功率(apparent power),记为 ,即
(1)
显然,只有单口网络完全由电阻混联而成时,视在功率才等于平均功率,不然,视在功率老是大于平均功率(即有功功率),也确实是说,视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。
为以示区别,视在功率不用瓦特(W)为单位,而用伏安(V·A)为单位。
2.功率因数
在正弦交流电路中,有功功率一样小于视在功率,也确实是说瑶族视在功率上打一个折扣才能等于平均功率,那个折扣确实是 ,称为功率因数(power factor),用 表示,即
(2)
由于 是单口网络端钮电压与电流间的相位差角,故,往往称之为功率因数角。
对不含独立源的网络, ,且当阻抗为电感性时 ,当阻抗为电容性时, 。在这两种情形下,功率因数 。可见,仅从 的取值反映不出电路的性质,为此,常常同时加上“滞后”或“超前”字样。“滞后”是指电流滞后电压,即 的情形,“超前”是指电流超前电压,即 的情形。
3.视在功率的意义
由于视在功率等于网络端钮处电流、电压有效值的乘积,而有效值能客观地反映正弦量的大小和他的做功能力,因此这两个量的乘积反映了为确保网络能正常工作,外电路需传给
网络的能量或该网络的容量。
由于网络中既存在电阻如此的耗能元件,又存在电感、电容如此的贮能元件,因此,外电路必需提供其正常工作所需的功率,即平均功率或有功功率,同时应有一部份能量被贮存在电感、电容等元件中。这确实是视在功率大于平均功率的缘故。只有如此网络或设备才能正常工作。假设按平均功率给网络提供电能是不能保证其正常工作的。
因此,在实际中,一般是用额定电压和额定电流来设计和利用用电设备的,用视在功率来标示它的容量。
另外,由于电感、电容等元件在一段之间内贮存的能量将别离在其它时刻段内释放掉,这部份能量可能会被电阻所吸收,也可能会提供给外电路。因此,咱们看到单口网络的瞬时功率有时为正有时为负。
什么缘故要提高用户的功率因数?
电力系统中,用户功率因数的转变直接阻碍系统有功和无功功率的比例转变。若是用户
的功率因数太低,就要求发电机多发无功功率,以达到功率平稳。而发电机多发无功功率时,那么会阻碍它的有功功率的输出, 这是很不经济的。因此,各供电部门对用户负荷的功率因数都有必然的要求。另外,提高用户的功率因数, 能够减少由于远距离输送无功功率而在线路中造成的功率损失。 因为线路损失不仅与输送的有功功率有关, 还与输送的无功功率有关。
一样的道理,由于用户功率因数的提高也能够减少电网中的电压损耗,利用户的受电电压质量取得改善和相应提高。因为电力系统向用户供电的电压是随着线路所输送的有功功率和无功功率转变而转变的。当线路输送必然数量的有功功率时,如输送的无功功率越多,线路的电压损失越大,送至用户端的电压就越低。当用户功率因数提高以后,它向电力系统吸取的无功功率减少,
因此电压损失也要减小,从而改善了用户的电压质量。提高用户的功率因数,不管是整个电力系统,仍是对用电单位, 都是大有益处的。
功率因数补偿方式
无功补偿的要紧目的确实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MVA来计算的,可是收费却是以KW,也确实是实际所做的有效功来收费,二者之间有一个无效功率的差值,一样而言确实是以KVAR为单位的无功功率。大部份的无效功都是电感性,也确实是一样所谓的电动机、变压器、日光灯……,几乎所有的无效功都是电感性,电容性的超级少见。也确实是因为那个电感性的存在,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
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