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功率因数是什么?

2017-1-31 15:11| 发布者: admin| 查看: 531| 评论: 0|原作者: admin

摘要: 在电力系统中,经常功率因数,那功率因数是什么呢? 1、功率因数的定义 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。 【cos ...
  
   在电力系统中,经常功率因数,那功率因数是什么呢?

1、功率因数的定义
       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。cosΦ代表:功率因数,    P代表:有功功率,    S代表:视在功率】  

功率因数是什么?

2、功率因数的解释
       在电力系统中,有三种功率,即有功功率P、无功功率Q和视在功率S。三种功率和功率因素cosΦ是一个直角功率三角形关系:两个直角边是有功功率P、无功功率Q,斜边是视在功率S。任何时候这三种功率总是同时存在,有功功率P是做功发热的功率、无功功率Q是建立磁场,进行电磁转换的功率,视在功率S是有功功率和无功功率的平方和,即: S² = P² + Q²  S = √( P² + Q² )。

功率因数是什么?
3、功率因数超前和滞后

       交流电路中电压和电流的相位有三种情况,我们以电压为基准,
       当负载是纯电阻性质时(下图A),电压和电流相位相同,属于阻性电流;
       当负载是(或含有)电感性质时(下图B),电压相位超前电流,属于感性电流;
       当负载是(或含有)容性负载时(下图C),电压相位滞后电流,属于容性电流。
功率因数是什么?

       换一句话说,我们单方面讨论电流的关系,把电压作为一个对比的定值,这个时候可以表述为:  如是容性负载(电容器),那么他会导致最终电流超前90度,如果是电感则产生最终电流超前-90度(即滞后90度)。
  
       反过来说,在平面直角坐标系中,假设电压为 X 轴水平方向,则是否超前则为 Y 轴垂直方向,当为容性负载时为 Y 正半轴部分,感性负载为 Y 负半轴部分 ,无论是正超前还是负超前(滞后)都会导致功率因数下降。

       纯阻性负载其超前角或滞后角是0度,这个时候功率因数为 1 。正因为容性和感性具有这种相反的性质,那么当使用电动机等感性负载时,会导致严重的负超前,这个时候就应当使用足够的电容器进行补偿,使其无限逼近0度,保证功率因数无限的逼近 1。

功率因数是什么?

4、为什么补偿功率因数?

      相位差只有为 0 时,即功率因数为 1 时才是最高的,而感性负载只要应用就肯定是负的了。所以就要用电容补偿让他接近 0。 超前和滞后,对于送电系统而言,会导致输送的有功能量下降,无功上升。

      假设线路已经负载100KW的功率,但由于超前等原因导致功率因数下降,线路实际输送的能量对设备做的功可能远小于100KW,比如结果是30KW。那么我们就等价于用100KW的设计容量线路去带动一个30KW的负载,这对于电网而言,这种损失是不可估量的。线路中如果是容性超前就使用电感补偿,如果感性滞后就使用电容补偿,使其即不超前也不滞后。

功率因数是什么?

5、补偿功率因数的好处

    国家规定功率因数必须在0.9以上,否则将会被罚款,补偿功率因数有以下好处:

    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器元件,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:良好的功因数值的确保,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。
   3: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。

   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。



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