【2017年整理】提高功率因数的意义和方法.doc

提高功率因数的意义和方法 1.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。,改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。变压器消耗无功的主要成份是它的空载无功功率,它和负载率的大小无关。因而,为了改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。 供电电压。当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般工厂的无功将增加35%左右，当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。 3. 提高功率因数的意义 ⑴ 提高功率因数可以提高设备的利用率 由于有功功率：P=UI COSφ,当U和I为定值时,P∞COSφ,这就是说在电源提供同样的视在功率UI情况下,有功功率P与功率因数COSφ的大小成正比。 我们知道,电源设备的容量都是根据额定电压UN和额定电流IN确定的,因此其额定视在功率为SN=UN IN。它表示该设备允许输出的最大有功功率,换句话说,假如负载COSφ=1,P=UN IN COSφ=UN IN=SN,此时电源的容量全部转换成有功功率,因而电源设备得到充分利用。如果COSφ 1则电源能提供的功率为P=UN IN COSφSN且COSφ愈小,在同样UN IN下,提供的有功功率愈小,电源设备愈不能充分利用。 ⑵ 提高功率因数可以减少线路损耗 由有功功率计算式可推导出电流I = P/ UCOSφ,当U和P一定时,电流I与COSφ成反比,即I∞1/COSφ这就是说在电源输出同样的有功功率情况下,功率因数愈低,电流通过输电导线,在电线路上的功率损耗愈大,这就意味着输电线路上传电能的效率低。 ⑶ 提高功率因数能改善供电质量 线路上输送的有功功率为P=UI COSφ,若要求有功功率P一定和电压U不变时,则电流和功率因数COSφ成反比。功率因数越低,说明线路上的无功功率越大,因而通过线路的电流I也越大,由于线路具有一定的阻抗,必然造成电压损失,使线路电压降低。 ⑷ 提高功率因数可以减少企业电费支出 为了促进用户提高功率因数,电力部门对工业用户规定了按照月平均功率因数调整电费的办法。月平均功率因数的计算方法为：月平均功率因数=月有功电度/户月有功电度+月无功电度。目前电价制度规定：功率因数低于0.85时,企业的全部电费相应增加,以示惩罚,，功率因数高于0.85者时企业的全部电费相应减少,以资奖励。由下表可见,提高功率因数减少了企业电费支出,即降低了产品制造成本。 0.85为标准值的功率因数电费调整表 减收电费 增收电费 实际功率因数 月电费减少％ 实际功率因数 月电费增加％ 实际功率因数 月电费增加％ 0.85 0.0 0.84 0.5 0.70 7.5 0.86 0.1 0.83 1.0 0.69 8.0 0.87 0.2 0.82 1.5 0.68 8.5 0.88 0.3 0.81 2.0 0.67 9.0 0.89 0.4 0.80 2.5 0.66 9.5 0.90 0.5 0.79 3.0 0.65 10.0 0.91 0.65 0.78 3.5 0.64 11.0 0.92 0.80 0.77 4.0 0.63 12.0 0.93 0.95 0.76 4.5 0.62 13.0 0.94~1.00 1.10 0.75 5.0 0.61 14.0 0.74 5.5 0.60 15.0 0.73 6.0 功率因数自0.59及以下，每降低0.01电费增加2％ 0.72 6.5 0.71 7.0 4. 提高负载功率因数的方法 4.1提高自然功率因数的方法 提高自然功率因数，就是不添置任何补偿装置，采取措施来减少供电系统中无功功率的需要量。它不需增加投资，是最经济的提高功率因数的方法。在不进行任何人工补偿之前，首先从提高自然功率因数着手，能收到既节电又减少开支的效果。其主要有： （1）正确选用异步电动机的型号与容量 合理使用电动机；选择电动机既要注意机械性能,又要考虑电器指标。若电动机长期处于低负载下运行,既增大功率损耗,又使功率因数和效率都显著恶化。故从节约电能和提高功率因数的观点出发,必须正确的合理