功率因数
功率因数名词解释
功率因数名词解释功率因数(PowerFactor,简称PF)是反映电气负载与输入电源之间的有功功率关系的一个重要指标。
它表示的是真实的有效功率占电压乘以电流的总功率(即总功率因数)的百分比。
因此,功率因数可以衡量一台机器或设备的能效。
通常情况下,只要电压和电流均为相位差为零的正弦波形,则功率因数等于有功功率与无功功率之比。
这就意味着当有功功率等于无功功率时,功率因数等于1,当有功功率大于无功功率时,功率因数大于1,而当有功功率小于无功功率时,功率因数小于1。
功率因数也可用于表示电动机,变压器,电工线路等设备的电能损耗,以及提高系统负荷利用率的重要数据。
在电力系统中,一般认为,电力因数应在0.8左右为宜。
也就是说,用户应尽可能减少无功功率的损耗,以最大限度地提高系统的有效利用率。
间接功率因数也称为谐波功率因数,它反映的是电力设备的谐波电流影响。
正常情况下,电力网的整流电流是可以接受的,但是有时会出现谐波电流,这种电流会直接影响系统的运行效率,导致系统的电能损耗,因此,应采取措施抑制谐波,以提高电力系统的效率。
正反相位功率因数是指电力系统中每台负载机器或设备(特别是电机)的功率因数。
如果机器或设备的功率因数小于额定值,则说明有过载现象发生,这种情况是不利于机器或设备的寿命的。
因此,正反相位功率因数对于负载机器或设备的耐久性有着重要的作用。
总而言之,功率因数是衡量电动机,变压器,电工线路等设备的电能损耗的重要指标,它用来衡量电力系统的效率,提高系统利用率,减少电能损耗,改善机器或设备的寿命等等。
但是,应该指出的是,功率因数只是一个折衷的指标,它本身不能够解释出问题的原因,有时可能需要采用其他指标来确认机器或设备的故障原因。
另外,当系统的功率因数小于额定值时,要采取措施,以改善功率因数,避免系统出现故障或寿命缩短的情况。
本文对功率因数做了详细的介绍,从功率因数的释义,计算方法,及其与设备能效,电力效率和耐久性之间的关系等几个方面,以进一步理解功率因数的含义,以及如何提高系统能效和耐久性。
功率和功率因数的换算公式
功率和功率因数的换算公式
1. 基本概念。
- 功率(P):功率是指物体在单位时间内所做的功的多少,单位为瓦特(W)。
对于直流电路,功率P = UI,其中U是电压,I是电流。
对于交流电路,
P=UIcosφ,这里cosφ就是功率因数。
- 功率因数(cosφ):功率因数是交流电路中电压与电流之间相位差φ的余弦值,它反映了电路中电能被有效利用的程度。
- 已知功率P、电压U、电流I,求功率因数cosφ:
- 由P = UIcosφ可得cosφ=(P)/(UI)。
- 已知功率因数cosφ、电压U、电流I,求功率P:
- P = UIcosφ。
3. 对于三相交流电路(对称三相电路)
- 对于三相三线制(三角形接法或无中性线的星形接法):
- 功率P=√(3)UIcosφ。
- 若已知功率P、线电压U、线电流I,求功率因数cosφ,则
cosφ=(P)/(√(3)UI)。
- 对于三相四线制(星形接法有中性线):
- 功率P = 3U_相I_相cosφ(这里U_相是相电压,I_相是相电流)。
- 如果已知功率P、相电压U_相、相电流I_相,求功率因数cosφ,则
cosφ=(P)/(3U_相)I_{相}。
什么是功率因数?
什么是功率因数?功率因数(Power Factor)是衡量电气设备效率高低的一个系数。
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。
功率因数的由来和含义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,即相位差q = 0°,如图1(a)所示;交流电在纯电容负载上的电压和电流关系是电流超前电压90°(q =90°),如图1(b)所示;交流电在纯电感负载上的电压和电流关系是电流滞后电压90°(q = -90°),如图1(c)所示。
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。
而在纯电容和纯电感负载上的电流和电压相位差90°,所以所以功率因数F=cosq = cos90°=0,即在纯电容和纯电感负载上的有功功率为零。
从这里可以看出一个问题,同样是一个电源,对于不同性质的负载其输出的功率的大小和性质也不同,因此可以说负载的性质决定着电源的输出。
换言之,电源的输出不取决于电源的本身,就像一座水塔的供水水流取决于水龙头的开启程度。
从上面的讨论可以看出,功率因数是表征负载性质和大小的一个参数。
而且一般说一个负载只有一种性质,就像一个人只有一个身份证号码一样。
这种性质的确定是从负载的输入端看进去,称为负载的输入功率因数。
一个负载电路完成了,它的输入功率因数也就定了。
比如UPS作为前面市电或发电机的负载而言,比如六脉冲整流输入的UPS,其输入功率因数就是0.8,不论前面是市电电网还是发电机,比如要求输入100kVA的视在功率,都需要向前面的电源索取80kW的有功功率和60kvar的无功功率。
功率因数详解
功率因数功率因数(Power Factor是衡量电气设备效率高低的一个系数。
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。
关于功率因数的讨论网上也有不少文章,但很多人仍然对一些概念存有误解,这将为系统的设计带来诸多危害,有必要在此再加以澄清。
一、功率因数的由来和含义在电子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,即相位差q = 0°,如图1(a)所示;交流电在纯电容负载上的电压和电流关系是电流超前电压90°(q =90°),如图1(b)所示;交流电在纯电感负载上的电压和电流关系是电流滞后电压90°(q = -90°),如图1(c)所示。
图1 不同性质负载上的电流电压关系功率因数的定义是:(1)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。
而在纯电容和纯电感负载上的电流和电压相位差90°,所以所以功率因数F=cosq = cos90°=0,即在纯电容和纯电感负载上的有功功率为零。
从这里可以看出一个问题,同样是一个电源,对于不同性质的负载其输出的功率的大小和性质也不同,因此可以说负载的性质决定着电源的输出。
换言之,电源的输出不取决于电源的本身,就像一座水塔的供水水流取决于水龙头的开启程度。
从上面的讨论可以看出,功率因数是表征负载性质和大小的一个参数。
而且一般说一个负载只有一种性质,就像一个人只有一个身份证号码一样。
这种性质的确定是从负载的输入端看进去,称为负载的输入功率因数。
一个负载电路完成了,它的输入功率因数也就定了。
比如UPS作为前面市电或发电机的负载而言,比如六脉冲整流输入的UPS,其输入功率因数就是0.8,不论前面是市电电网还是发电机,比如要求输入100kVA的视在功率,都需要向前面的电源索取80kW的有功功率和60kvar的无功功率。
功率因数
一二功率因数功率因数定义 功率因数,英文名称为Power Factor,简称PF,常用符号为λ。
功率因数是电力系统的一个重要技术参数,功率因数为有功功率和视在功率的比值,由于在正弦电路中,功率因数等于位移因数cosφ,功率因数与位移因数两个概念容易被混淆,甚至,大多数人认为,cosφ就是功率因数。
在非正弦电路中,功率因数与位移因数有不同的物理意义,两者有本质的区别。
对于某个设备,如果其输入有功功率,有功功率为正值,反之,输出有功功率,有功功率为负值。
因此,功率因数的取值范围为:-1~+1。
《GB/T 2900.1-2008 电工术语 基本术语》中,将有功功率与视在功率的比值定义为有功因数,而将功率因数定义为有功功率的绝对值与视在功率的比值。
按照这个定义,功率因数的取值范围为:0~1。
本文遵循一般习惯,沿用有功功率与视在功率的比值这个定义。
功率因数相关基础知识 视在功率也称表观功率,视在功率定义为电压有效值与电流有效值的乘积,用S表示,基本单位为VA,即: S=UI (1) 有功功率定义为瞬时功率在一个周期内的积分的平均值,用P表示,基本单位为W,假设交流电周期为T,电压、电流的瞬时值表达式分别为u(t)、i(t),有功功率按照下式计算: (2) 有功功率也称平均功率。
在正弦交流电中,根据有功功率的定义式,下式成立: P=UIcosφ (3) φ为电压、电流的相位差,cosφ为位移因数。
无功功率Q按下式定义: Q=UIsinφ Q的单位为Var。
因此,在正弦电路中,下式成立: S2=P2+Q2三 由于正弦电流电路中的有功功率、无功功率、和视在功率三者之间是一个直角三角形的关系,可以通过“复功率”来表示。
若用视在功率S表示复功率,则有功功率P为复功率的实部,而无功功率Q为复功率的虚部。
对于感性负载,Q为正值,对于容性负载,Q为负值。
在非正弦电路中,无功功率的定义有所改变,将基波和谐波电压、电流相位差引起的无功功率定义为位移无功功率,将由不同频率成分电压和电流引起的无功功率定义为畸变无功功率,而将两者的方和根称为广义无功功率。
功率因数
国家有关功率因数的标准
我国现行的功率因数调整办法是依据1983年的原水力电力部及国 家物价局联合下发的文件《功率因数调整电费办法》。根据用电负 荷功率属性的不同,具体分为三个标准,如下: 1、160千伏安以上的高压供电工业用户(包括社队工业用户)、装 有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的 高压供电电力排灌站。功率因数标准为0.90。 2、100千伏安及以上的其他工业用户(包括社队工业用户)、100 千伏安及以上的非工业用户和 100千伏安及以上的电力排灌站。功 率因数标准为0.85。大工业用户未划由电业直接管理的趸售用户, 功率因数标准也为0.85。 3、100千伏安及以上的农业用户和趸售用户,功率因数标准为0.80。 凡是功率因数不达到上述规定的用户,将受到供电部门的罚款。
危害二: 使电源设备不能充分利用; 发电机、变压器的额定容量, 是根据额定电压和额定电流设计的。额定电压和额定电流和 乘积。它代表电机的额定容量在数值上等于允许发出的最大 平均功率。 当负载的功率因数小于1时,而发电机的电压和 电流又不允许超过额定值,显然,这时发电机所能发出的有 功功率较小,而无功功率则较大。无功功率愈大,电路与电 源之间能量交换的规模愈大,发电机不能充分利用。同时, 与发电机配套的原动机及变压器等也不能充分利用。 我们以1000KVA的变压器为例 当其功率因数为0.8,则其有功功率输出为1000×0.8=800KW 假设功率因数提高到了0.98,则其有功功率输出变为 1000×0.98=980KW。 由此可见,同样一台变压器,提高功率因数后,它就可以多 承担180KW的负载,所以高功率因数的好处是显而易见的。
功率因数
重庆麦克斯韦电气技术有限公司 研发部:刘工
什么是功率因数 低功率因数对电力系统的危害 国家有关功率因数的标准 提高功率因数的办法
功率因数计算公式
功率因数计算公式
功率因数(Power Factor)是指交流电路中的功率与视在功率之比,用来描述电路中有多少功率被有效地利用。
功率因数是电路性能的重要参数之一,通常用符号cosθ表示,其中θ为电路中电流和电压之间的相位差。
功率因数的计算公式如下:
功率因数=有功功率/视在功率
其中,有功功率表示电路中传输的实际功率,视在功率表示电路中传输的总功率。
有功功率的单位为瓦特(W),视在功率的单位为伏特安培(VA)。
在交流电路中,由于电压和电流之间存在相位差,所以电路中的功率因数不等于1、当电路中的功率因数接近1时,表示电路中的功率得到了有效利用;当功率因数小于1时,表示电路中存在功率的浪费。
为了计算功率因数,需要先确定电路中的有功功率和视在功率。
有功功率的计算公式如下:
有功功率 = 电压× 电流× cosθ
视在功率的计算公式如下:
视在功率=电压×电流
其中,电压表示电路中的电压值,电流表示电路中的电流值,cosθ表示电压和电流之间的相位差的余弦值。
在实际应用中,计算功率因数通常需要测量电路中的电压和电流,然后通过计算公式计算出有功功率和视在功率,最后再根据功率因数的定义进行计算。
功率因数的计算公式在电力工程中有广泛的应用,可以用来评估电路中的功率利用情况。
在电力系统中,功率因数的值决定了电路的有功功率和视在功率之间的比例,对于电力负荷的调度和电力供应的稳定性具有重要的影响。
总之,功率因数是交流电路中描述功率利用情况的重要参数,可以通过计算公式来计算。
了解功率因数的计算公式可以帮助我们更好地理解电路性能,并进行功率因数的评估和改进。
什么是功率因数
什么是功率因数?
关于功率因数。
功率因数,是用来衡量用电设备(包括:广义的用电设备,如:电网的变压器、传输线路,等等)的用电效率的数据。
功率因数的定义公式:功率因数=有功功率/视在功率。
有功功率,是设备消耗了的,转换为其他能量的功率。
无功功率,是维持设备运转,但是并不消耗的能量。
他存在于电网与设备之间,是电网和设备不可缺少的能量部分。
但是无功功率如果被设备占用过多,就造成电网效率低下,同时,大量无功功率在电网中来回传送,使得线损高企浪费严重。
为了减少电网的无功传送,就要求用户在用电端,给设备提供无功功率,这种提供无功功率的行为,就是无功补偿。
提供无功功率的补偿设备,称之为:无功补偿装置。
比如深圳奥特电器公司的ATBX就地补偿箱,就是非常有效的就地补偿装置。
其他:必须了解的:视在功率,就使我们常说的功率容量。
计算:视在功率的平方=有功功率的平方+无功功率的平方。
视在功率、有功功率、无功功率三者呈直角三角形关系。
注意:在没有谐波的情况下,可以推导出:功率因数=COSa (电压电流角差的余弦)。
但是有谐波的时候,上述表达式式不成立。
这时很多人,包括很多专家都没有意识到的一个情况。
详细公式,请见有关书籍。
功率因数的表达式
功率因数的表达式
功率因数的定义为电路的有功功率P与视在功率S之比,用电路的电压电流相位差φ的余弦表示,表达式为:
cosφ=P/S
cosφ就是功率因数。
又由于电路中阻抗的一般形式为z=R+jX,由此可以求出阻抗的模值和阻
抗角φ,阻抗角就是功率因数角。
电阻、电抗和阻抗值可以组成阻抗三角形,
在此三角形中,cosφ=R/z,所以,功率因数表达式为:
cosφ=P/S=R/z
功率因数是指交流电路有功功率对视在功率的比值。
用户电器设备在一定电压和
功率下,该值越高效益越好,发电设备越能充分利用,常用cosΦ表示。
功率因数(powerfactor)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。
功率因数是电力系统的一个重要的技术数据
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。
(使用了70个单位的有功功率,你付的就是70个单位的消耗)在这个例子中,功率因数是0.7 (如果大部分设备的功率因数
小于0.9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。
什么是功率因数
什么是功率因数一般用电器在电流通过的时候会消耗一定的电能来转化为其他形式的能,而所消耗的电能包含两部分,一部分为用电器实际使用到的(有功),一部分为用电器使用过程中在其他方面消耗了(无功)。
而功率因素就是有功占视在功率(有功2+无功2)的百分比,可见功率因素对于一般的导体来说不会等于1的,功率因素越大,电功的有效使用率就越高。
什么是功率因数(1) 最基本回答: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0.7 (如果大部分设备的功率因数小于0.9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)基本回答: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)高级回答: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(电流滞后电压)。
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。
如何计算功率因数在交流电路中,电压与电流之间的相位差(∮)角的余弦称为功率因数,用COS∮表示,在数值上等于有功功率和视在功率之比,或电阻与阻抗之比。
即 COS∮=P/S=P/(U×I)=(I2R)/(U×I)=R/Z平均功率因数=有功功率/(有功功率2+无功功率2 )↑1/2=有功功率/视在功率怎样提高功率因数有功功率和视在功率的比叫功率因数。
提高功率因数的意义:①可减少有功损失;②减少电力线路的电压损失,改善电压质量;③可提高设备利用率;④可减少输送同容量有功的电流,因而可使线路及变电设备的容量降低。
什么是功率因数
什么是功率因数引言:功率因数是电力系统中的重要参数,用以衡量交流电路中有功和无功功率的比例。
它不仅在电力传输和供电系统中具有重要意义,也在许多电子设备和工业工程中发挥着重要作用。
本文将详细介绍功率因数的定义、计算方法以及在实际应用中的意义和影响。
1. 功率因数的定义功率因数是指交流电路中有功功率与视在功率之比。
其中,有功功率是指电路中将电能转换为其他能量形式的功率,也是对电路所做的实际功率,通常以单位瓦特(W)表示。
视在功率是指电路中的总功率,包括有功功率和无功功率,通常以单位伏特安培(VA)表示。
2. 功率因数的计算方法计算功率因数的常用方法是通过有功功率与视在功率之间的比值来计算。
具体而言,功率因数(PF)等于有功功率(P)与视在功率(S)的比值,即PF = P / S。
常见的计算公式有:a. 以电流(I)和电压(V)为基础的功率因数计算公式为:PF = P / (VI)。
b. 以电流(I)和电流角(θ)为基础的功率因数计算公式为:PF = cos(θ)。
3. 功率因数的意义和影响功率因数是电力系统运行和电能利用的重要指标,具有以下意义和影响:a. 电力传输效率:功率因数高时,代表电能较充分地转化为有用的有功功率,电力传输效率高,减少了能源浪费。
b. 电网负荷:功率因数低时,代表有较多的无功功率流动,增加了电网的负荷,需要更大的输电和分配能力。
c. 电能消耗:功率因数低时,由于存在较多的无功功率,消耗了更多的电能,增加了用户的电能费用。
d. 设备损耗:功率因数低时,对电力设备的损耗较大,影响设备的寿命和稳定性。
结论:功率因数是用来衡量交流电路中有功功率和视在功率之间关系的重要参数。
通过计算功率因数,可以评估电力系统的效率和设备的负荷。
保持较高的功率因数可以减少电能损耗并提高能源利用效率,对于电力系统的运行和电能消耗具有重要意义。
因此,在电力传输和供电系统、以及电子设备和工业工程中,功率因数的概念和应用需要得到广泛的关注和重视。
功率因数 功率因数
功率因数功率因数摘要:1.功率因数的定义和意义2.功率因数的计算方法3.功率因数对电力系统的影响4.提高功率因数的方法5.功率因数在我国的应用和重要性正文:一、功率因数的定义和意义功率因数(Power Factor,简称PF)是电力系统中一个重要的技术参数,它反映了有功功率与视在功率之间的比例关系。
简单来说,功率因数就是电路中有用功率与总功率之间的比值。
在电力系统中,功率因数越高,表示电能的利用效率越高,系统的稳定性和经济性也越好。
二、功率因数的计算方法功率因数的计算公式为:功率因数= 有功功率/ 视在功率。
其中,有功功率是指电路中真正产生功效的功率,视在功率是指电路中的总功率,它包括有功功率和无功功率两部分。
无功功率主要是指电路中的电磁场能量和电容器、电感器等元件储存的能量。
三、功率因数对电力系统的影响功率因数对电力系统的稳定性和经济性有重要影响。
首先,功率因数影响电力系统的电压水平。
当功率因数较低时,无功功率较大,电压损耗也较大,可能导致电压偏低,影响电力设备的正常运行。
其次,功率因数影响电力系统的线损。
线损主要包括有功功率损耗和无功功率损耗,当功率因数较低时,无功功率损耗增大,线损也相应增大。
此外,功率因数还影响电力系统的设备投资和运行费用。
高功率因数可以减少电能损耗,降低运行费用,同时也可以减少设备投资。
四、提高功率因数的方法提高功率因数的方法主要有以下几种:1.合理配置电力设备,如采用无功补偿装置,可以有效地减少无功功率,提高功率因数。
2.优化电力系统的运行方式,如调整发电机、变压器等设备的运行参数,使其工作在高效区,可以提高功率因数。
3.加强电力设备的维护和管理,确保设备状态良好,可以降低设备的损耗,提高功率因数。
五、功率因数在我国的应用和重要性在我国,功率因数是电力系统设计和运行管理的重要技术指标。
我国电力行业对功率因数的要求较高,对于一些大型工业企业和重要电力用户,电力部门要求其功率因数达到0.9 以上。
交流电功率因数
交流电功率因数功率因数(Power Factor)是描述交流电的一个重要参数。
在交流电路中,功率因数反映了电流和电压之间的相位关系,也代表着电路的能效和稳定性。
下面来讲讲功率因数的定义、计算、影响和改善方法等知识。
一、功率因数的定义和计算1.1 定义:功率因数是指电路中有效功率与电路实际功率之比,用符号cosφ 表示,通常称为“cosφ”或简称“功率因数”。
1.2 计算:一般地,功率因数的计算可以采用以下公式:cosφ = P / S,其中 P 表示电路中的实际功率,单位为瓦(W);S 表示电路中的视在功率,单位为伏安乘以安(VA)。
二、功率因数的影响因素2.1 电感性负载:对于电感性负载,其电流和电压之间的相位差等于负载阻抗的反相角,这时功率因数为 lagging。
2.2 电容性负载:对于电容性负载,其电流和电压之间的相位差等于负载阻抗的正相角,这时功率因数为 leading。
2.3 线路电阻:电路中的电阻越大,功率因数越高。
2.4 电源波形:如果电源波形是正弦波,功率因数最大可达1,如果是非正弦波,功率因数会降低。
三、功率因数的改善方法3.1 添加补偿电容:对于 lagging 的负载,可以通过添加并联电容的方式进行补偿,以提高功率因数。
3.2 添加补偿电抗:对于 leading 的负载,可以通过添加并联电感的方式进行补偿,以提高功率因数。
3.3 降低电路电阻:适当调整电路中的电阻,也可以提高功率因数。
3.4 优化用电设备:选用功率因数高、效率好的用电设备,可以提高整个电路的功率因数。
以上就是功率因数的定义、计算、影响因素和改善方法等相关知识介绍。
对于工程中的交流电路,正确理解和应用功率因数的概念,可以有效地提高电路的能效、稳定性和运行安全性。
什么是功率因数提高功率因数的意义和提高功率因数的措施有哪些
功率因数cos ϕ,也叫力率,是有功功率与视在功率的比值,即cos ϕS P =。
在一定额定电压和额定电流下,功率因数越高,有功功率所占的比重越大,反之越低。
提高功率因数的意义分两个方面:
在发电机的额定电压、额定电流一定时,发电机的容量即是它的视在功率。
如果发电机在额定容量下运行,输出的有功功率的大小取决于负载的功率因数。
功率因数越低,发电机输出的有功功率越低,其容量得不到充分利用。
功率因数低,在输电线路上引起较大的电压降和功率损耗。
故当输电线输出功率P 一定时,线路中电流与功率因数成反比,即ϕ
cos U P I = 当cos ϕ越低时,电流I 增大,在输电线阻抗上压降增大,使负载端电压过低。
严重时,影响设备正常运行,用户无法用电。
此外,阻抗上消耗的功率与电流平方成正比,电流增大要引起线损增大。
提高功率因数的措施有:
合理地选择和使用电气设备,用户的同步电动机可以提高功率因数,甚至可以使功率因数为负值,即进相运行。
而感应电动机的功率因数很低,尤其是空载和轻载运行时,所以应该避免感应电动机空载和轻载运行。
安装并联补偿电容器或静止补偿器等设备,使电路中总的无功功率减少。
什么是功率因数
什么是功率因数?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) 最基本回答: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0.7 (如果大部分设备的功率因数小于0.9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) 基本回答: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) 高级回答: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。
功率因数是交流电路的重要技术数据之一。
功率因数的高低,对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。
所谓功率因数,是指任意二端网络(与外界有二个接点的电路)两端电压U与其中电流I之间的位相差的余弦。
在二端网络中消耗的功率是指平均功率,也称为有功功率。
电路中消耗的功率P,不仅取决于电压V与电流I的大小,还与功率因数有关。
功率因数
功率因数概述在交流电路中,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0.7 (如果大部分设备的功率因数小于0.9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。
对于功率因数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。
功率因素
功率因素功率因数是指交流电路有功功率对视在功率的比值。
用户电器设备在一定电压和功率下,该值越高效益越好,发电设备越能充分利用。
常用cosΦ表示 [1]。
中文名功率因数外文名Power Factor别称功率相位差因数表达式cosΦ=P/S应用学科物理学适用领域范围电学适用领域范围热学学科电力工程目录.1简介.2计算.3要求.▪最基本分析.▪基本分析.▪高级分析.4非线性负载.▪非弦波成份.▪畸变功率因子.▪开关电源.5改善.6内容.▪好处.▪改善电能.▪如何提高.▪功率因素.▪功率因数.▪视在功率.▪无功功率.7家电简介功率因数(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。
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。
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。
计算功率因数低的根本原因是电感性负载的存在。
例如,生产中最常见的交流异步电动机在额定负载时的功率因数一般为0.7--0.9,如果在轻载时其功率因数就更低。
其它设备如工频炉、电焊变压器以及日光灯等,负载的功率因数也都是较低的。
从功率三角形及其相互关系式中不难看出,在视在功率不变的情况下,功率因数越低(角越大),有功功率就越小,同时无功功率却越大。
这种使供电设备的容量不能得到充分利用,例如容量为1000kVA的变压器,如果cos=1,即能送出1000kW的有功功率;而在cos=0.7时,则只能送出700kW的有功功率。
功率因数低不但降低了供电设备的有效输出,而且加大了供电设备及线路中的损耗,因此,必须采取并联电容器等补偿无功功率的措施,以提高功率因数。
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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。
虽然无功功率只是不停地在设备和电源之间交换,并不消耗,但是无功功率却占用了电网的容量,使电网的效率降低。
所以供电部门要考核用户用电设备的用电效率,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=P有/PS=P有/{(P有的平方+Q的平方)开平方}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,功率因数是一个效率数据,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=(∑ P有*T)/(∑ PS*T)
=W有/WS
=W有/{(W有平方+F平方) 开平方} ―――(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。