感性负载功率因素的提高

感性负载功率因数的提高

一． 提高功率因数的实际意义

1）为了最大程度利用发电机的容量

2）提高功率因数cosØ会降低输电线上的功率损耗！Pl=R*P./V/cosØ 由以上式可以看出，在V 和P 都不变的情况下 可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。例如：当cosØ=0.5时的损耗是cosØ=1时的4倍。在实际用电过程中，提高负载的功率因数是最有效地提高电力资源利用率的方式。

3）可减少线路的功率损失，提高电网输电效率

二．提高功率因数的几种方法

1. 提高自然因数法：

1). 恰当选择电动机容量，减少电动机无功消耗，防止“大马拉小车”。

2）避免电机或设备空载运行。

2. 人工补偿法：

在感性负载上并联电容器。可用电容器的无功功率来补偿感性负载的无功功率，从而减少甚至消除感性负载于电源之间原有的能量交换。在交流电路中，纯电阻电路，负载中的电流与电压同相位，纯电感负载中的电流滞后于电压90º，而纯电容的电流则超前于电压90º，电容中的电流与电感中的电流相差180º，能相互抵消。电力系统中的负载大部分是感性的，因此总电流将滞后电压一个角度，如图1所示，将并联电容器与负载并联，则电容器的电流将抵消一部分电感电流，从而使总电流减小，功率因数将提高。

三。日光灯交流电路的研究：

在电路中日光灯管与镇流器串联构成一个电阻和

电感串联的电感性负载电路，由于镇流器本身电感较 大，故整个电路功率因数很低。整个电路消耗的功率 P 包括日光灯管消耗功率（PR=U2I ）以及镇流器所消

耗的有功功率（PL=P-PR ）。

为了提高电路的功率因数，可以与电感性负载并

联电容器，此时总电流I 是日光灯电流 IR 和电容器电流 IC 的相量和： ，其相量图如图所示。 因为电容器吸取的容性无功电流 IC 抵消了一部分日

光灯电流中的感性无功分量，所以电路总电流下降

，电路的功率因数被提高了。当电容器逐步增加到

一定容量时，总电流下降到最小值，此时电路的功率因数。若继续增加电容量，总电流又将上升。由于电源的电压是固定的，所以并联电容器并不影响感性负载的正常工作，即感性负载电流、功率及功率因数并不随并联电容量的多少而改变，仅仅是电路总电流及总功率因数发生变化。

四．实验结果分析

随着电容增大，电路中的总电流减小，当电流减小至最低值时，电路的功率因数最大。此时电容继续增大，电路的总电流也增大，电路的性质由感性转变为容性。

五．电路功率因数公式

六．为了提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法,而不用串联法的原因 L c I I I =+I I I 3I 4I 1C I 2C I 3C I 4C I U

cos P UI

φ=

长距离输电线路中，可以使用串联电容器来抵消线路电感的影响。串联电容器只能应用在高压系统中，在低压系统中由于电流太大无法应用。串联电容器是用于补偿线路电感的无功电压，而不是补偿无功电流。也就是说，不管线路中有没有无功电流，串联电容器都可以起到补偿作用。并联电容器是目前电网中应用最为广泛的一种无功补偿方式。在10KV及以下电压等级的供电系统中，几乎所有的无功补偿装置均属于并联电容器补偿。