提高功率因素的意义和方法
提高功率因数,容量的计算
如何提高功率因数,以及提高功率因数的方法1、为什么要提高功率因数?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相互转换,并不作功。
无功和有功同样重要,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。
无功功率的消耗导致用电功率因数降低,因而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过程中的有功功率损耗。
因而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。
2、提供功率因数可以降低线损功率因数是指有功功率与视在功率之比:cosφ=P/S 功率因数的大小,是随负荷的性质和有功功率在视在功率中所占的比例决定的。
在感性负荷的电路中,功率因数在0与1之间变化,即0<cosφ<1。
如果用户负荷所需的无功功率(包括变压器的无功功率损耗)都能就地补偿,就地供应,供电可变损失就可以大为降低,电压质量也相应得到改善。
用户装设了并联电容器,负荷功率因数从cosφ1提高到cosφ2,当输送的有功功率和电压不变时,供电线路和变压器的损耗有所降低;供电线路有功功率损耗减少的数值为;变压器铜耗减少。
所以:电力用户安装了无功补偿设备后,可节约有功功率损耗电量另外,提高功率因数还能提高线路或设备输送有功功率的能力,从而可减小发供电设备的装机容量和投资;并能提高线路电压,改善电能质量。
对用户来说,由于供电部门对用户实行按功率因数调整电费的办法,当功率因数高于其规定标准的,电业部门给予奖励,减收电费;低于规定标准的予以罚款,加收电费。
所以提高功率因数可减少企业电费开支,降低产品成本。
3 提高功率因数的方法提高功率因数最常用的方法就是在需要无功的用电或供电设备上并联无功补偿电容器,这样,上述设备所需要的无功功率,便可由并联电容器供给。
提高功率因数的意义和方法
提高功率因数的意义和方法一、提高功率因数的意义1.充分利用供电设备的容量,使同样的供电设备为更多的用电器供电每个供电设备都有额定的容量,即视在功率S UI =。
供电设备输出的总功率S 中,一部分为有功功率cos P S ϕ=,另一部分为无功功率sin Q S ϕ=。
ϕcos 越小,电路中的有功功率cos P S ϕ=就越小,提高ϕcos 的值,可使同等容量的供电设备向用户提供更多的功率。
因此,提高供电设备的能量的利用率。
例(补1) 一台发电机的额定电压为220V ,输出的总功率为4400kV ·A 。
试求:(1)该发电机能带动多少个220V ,,ϕcos =的用电器正常工作(2)该发电机能带动多少个220V ,,ϕcos =的用电器正常工作解:(1)每台用电器占用电源的功率:11 4.48.8()cos 0.5N P S kV A ϕ===台台 该发电机能带动的电器个数:331440010500()8.810N S n S ⨯===⨯电源台台(2)每台用电器占用电源的功率:1 4.45.5()cos 0.8N P S kV A ϕ===台1台该发电机能带动的电器个数:331440010800()5.510N S n S ⨯===⨯电源台台 可见,功率因数从提高到,发电机正常供电的用电器的个数即从500个提高到800个,使同样的供电设备为更多的用电器供电,大大提高供电设备的能量利用率。
2.减少供电线路上的电压降和能量损耗我们知道,cos P IU ϕ=,/(cos )I P U ϕ=,故用电器的功率因数越低,则用电器从电源吸取的电流就越大,输电线路上的电压降和功率损耗就越大;用电器的功率因数越高,则用电器从电源吸取的电流就越小,输电线路上的电压降和功率损耗就越小。
故提高功率因数,能减少供电线路上的电压降能量损耗。
例(补2) 一台发电机以400V 的电压输给负载6kW 的电力,如果输电线总电阻为1Ω,试计算: (1).负载的功率因数从提高到时,输电线上的电压降可减小多少 (2).负载的功率因数从提高到时,输电线上一天可少损失多少电能解:(1)cos ϕ=时,输电线上的电流3161030()cos 4000.5P I A U ϕ⨯===⨯ 输电线上的电压降1130130()U I R V ∆==⨯=cos ϕ=时,输电线上的电流3261020()cos 4000.75P I A U ϕ⨯===⨯ 输电线上电压降减小的数值:12302010()U U U V ∆=∆-∆=-=(2) cos ϕ=时输电线上的电能损耗:2211301900()W I R W ==⨯=损cos ϕ=时输电线上的电能损耗:222201400()W I R W ==⨯=2损输电线上一天可少损失的电能(900400)2412000()12()W W h ∆=-⨯==度二、提高功率因数的方法1.合理选用电器设备及其运行方式a. 尽量减少变压器和电动机的浮装容量,减少大马拉小车现象;b. 调整负荷,提高设备的利用率,减少空载、轻载运行的设备;c. 对负载有变化且经常处于轻载运行状态的电动机,采用Y ∆—自动切换方式运行。
试述提高功率因数的意义和方法
试述提高功率因数的意义和方法
提高功率因数的意义及方法
功率因数是指在实际使用中,电动机从电网中消耗的有功功率与其额定有功功率之比。
功率因数低,则意味着电路中有过多的虚功率,电网中的负载更加不均衡,降低了系统的效率。
因此,提高功率因数具有重要的意义,可以降低电费和降低发电机的损耗,提高能效,减少电网的负荷不均衡,减少电压降,改善电网的稳定性,确保供电的安全可靠,是电力工程技术的重要内容。
提高功率因数的方法可以分为两种,一种是改善设备设计,另一种是使用专用设备。
针对前者,可以采用可调负载电容器、可调抗功率因数补偿装置、调压器等,以降低设备虚功率损耗,达到提高功率因数的目的。
针对后者,可以使用专用功率因数补偿设备,如电力电容器、抗功率因数补偿装置、调压器等,可以有效改善电力系统的功率因数,提高系统的能效。
总之,提高功率因数具有重要的意义,可以降低电费,降低发电机损耗,改善电网的稳定性,确保供电的安全可靠,为此可以采取改善设备设计和使用专用设备两种方法。
功率因数的重要性和提高功率因数的方法
功率因数的重要性和提高功率因数的方法功率因数是衡量企业供电系统电能利用程度及电气设备使用状况的一个具有代表性的重要指标之一,通常使用cosφ表示,我们可以用以下几项来介绍功率因数的重要性,及提高功率因数的方法。
1 有功功率和无功功率企业的用电设备大部分都用电磁感应原理来工作的,比如:变压器、电焊机、电磁感应式电动机等等,它们都是靠电能转化成电磁能再转化为电能或机械能来实现的能量转换,这样,用电设备就必须从电网上吸收两种能量,一部分能量用于做功,即前边提到得机械能或热能,这部分能量大部分是为了满足生产和生活的需要,称为有功功率。
另一部分能量用来产生交变磁场,它是变压器、电焊机或电感线圈形成能量转换和传输的介质,没有了磁场,就没有了传输能量的介质,从而使能量只能在电源或用电设备内部消耗,而不能对外传输,不能对外做功,这部分功率叫做无功功率。
无功,顾名思义就是无用功,其实它并不是没有用,没有它,任何能量都只能自己消耗,不能传输,然而它确实在能量转换的过程中没有转换成其它能量,所以叫作无功功率。
有功功率和无功功率都是电能运用所必须的,若有功功率不足,就不能满足用电负荷的需要,会将电网电压拉低,系统发电机的转速变慢,发电频率降低,影响用电质量,威胁发电厂和各用电设备的安全。
若无功功率不足,系统电压也会降低,电流将会升高,电机过流过热,会导致用电设备绝缘破坏,甚至烧毁。
2 功率因数功率因数是衡量企业供电系统电能利用程度及电气设备使用状况的一个具有代表性的重要指标之一,通常使用cosφ表示。
一个供电设备的供电容量通常是用视在功率表示,字面意思就是我们所能看到的功率,即表见功率,但不是真实功率,它的真实功率是由视在功率和功率因数的乘积决定的。
所以说功率因数是一个非常重要的供电指标,而视在功率是由有功功率的平方与无功功率的平方和,开跟号得到的。
视在功率确定后,有功功率分量高就称为功率因数高,有功功率分量低就称为功率因数低,有功功率和无功功率都是靠发电机发出的,然而用电设备所需要的功率会因设备的感性和容性不同而不同,当用电设备是感性时,用电设备的电压会超前电流90°;当用电设备是容性时,电流超前电压90°,两个分量将在一条直线上,但方向相反,用电设备中感性的居多,所以这就需要一个容性的负荷进行无功补偿了。
提高功率因数的意义和措施要点
第七章三相交流电路采用并联电容器的方法提高功率因数时,须注意以下几点:(1)并联电容器之后,对原感性负载的工作状态没有任何影响。
这里所谓的功率因数提高,是指包括电容器在内的整个电路的功率因数比单独的感性负载的功率因数提高了。
(2)线路电流的减小是电流的无功分量减小的结果,而电流的有功分量并没有改变。
第七章三相交流电路实际生产中,电力系统一般都采用低压集中补偿的方式。
第七章三相交流电路采用并联电容器补偿功率因数时,并不要求把功率因数提高到1,而是0.9以上就可以了。
因为若将功率因数提高到1,容易发生并联谐振,导致供电线路的损坏。
第七章三相交流电路课堂小结 1.提高功率因数的意义是:(1)充分利用电源设备的容量。
(2)减小输电线路上的能量损失。
2.提高功率因数的措施有:(1)提高用电设备本身的功率因数。
(2)在感性负载两端并联适当容量的电容器。
功率因数的提高
IC
•
I • I1 •
U
•
R IC
j L
-j 1 C
(a)
1 2
•
I
•
(b) I1
•
U
•
IC
图4.50 功率因数的提高
功率因数的提高
用并联电路来提高功率因数,一般补偿到0.9左右,而不是补偿到更高, 因为补偿到功率因数接近于1时,所需电容量大,反而不经济。
并联电容前有 P UI1 cos1
P I1 U cos1
电工基础
功率因数的提高
1.1 功率因数提高的意义
功率因数低产生的不良后果
(1)电源设备的容量不能得到到充分的利用 (2) 增加了线路上的功率损耗和电压降。
在交流电路中,一般负载多为电感性负载,例如常用 的交流感应电动机,日光灯等,通常它们的功率因数都比 较低。交流感应电动机在额定负载时,功率因数约在 0.8~0.85 , 轻 载 时 只 有 0.4~0.5 , 空 载 时 更 低 , 仅 为 0.2~0.3,不装电容器的日光灯的功率因数为0.45~0.60左 右。
并联电容后有 P UI2 cos2
I P U cos2
由图4.50(b)可以看出
IC
I1 sin 1
I sin 2
P sin1 U cos1
P sin2 U cos2
P U
(tan 1
tan2 )
IC
U XC
CU
C
P U 2
(tan
1
tan
2
)
功率因数的提高
例4.30 如图4.51所示为一日光灯装置等效电路,已知
P 40W,U 220V,I 0.4A,f 50Hz
改善电路功率因数的意义和方法
改善电路功率因数的意义和方法?
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。
《电工技术》课件 提高功率因数的意义和方法
I P
U cos
二、提高功率因数的方法
1.方法:在感性负载上并联适当的电容器 用电设备的大多数都是异步电动机,它的等效电路相当于电阻、电感串联。可以用电容与之并联以提
高功率因数。
2.分析
并联电容前:总电流就是负载RL中的电流 ,功
cosL 0.6
tanL 1.33
将已知条件代求 t得an
tan 0.95
cos 0.72
功率因数的提高及有功功率的测量(1)
提高功率因数的意义和方法
一、提高功率因数的意义
1.提高电源设备的利用率
可以为同等容量供电系统的用户提供更多的有功功率,提高供电能力。
当电源 SN U一N定IN时,供给负载的有功功率
与功PN率 因SN数cos有关。
cos
2. 减小输电线路上的能量损耗 在一定的电压下、向负载输送一定的有功功率时,负载的功率因数越低,线路电流越大,造成输电线
I P U cos
IC
U XC
U 1
UC
C
UC
U
P cos L
sin L
U
P cos
sin
U
C
P U
tan
L
tan
C
P U
2
tan L
tan
三、习题讲解
例题 已知单相交流电动机的功率为10kW,电压U为220V,功率因数 为0.6,接2在电压为 220V的工频 交流电路中。若在电动机两端并联250μF的电容,试求电路功率因数能提高到多少? 解:本题是由已知电容值,计算电路的功率因数,直接根据推导公式进行计算,比较简单。
提高功率因数的方法和意义
提高功率因数的方法和意义
提高功率因数是为了改善电力质量,降低电流、电压损耗和能耗,以及提高电设备的效率。
下面我将详细回答你的问题:
一、什么是功率因数
功率因数是指电路中有功功率与视在功率之比,通常用cosφ表示。
它是反映电路中有功电能和无功电能占比的一个重要参数,用来衡量电源供给质量的好坏。
二、为什么需要提高功率因数
1. 降低线路损耗:当电路中存在较大的无功功率时,会导致线路中的电流加大,进而造成线路损耗增加,影响能耗效率。
2. 提高电设备效率:电动机、变压器等电设备的能耗效率与功率因数密切相关。
当功率因数低时,电设备的效率会降低,能耗增加,使用寿命缩短。
3. 减少电力系统负荷:在供电系统中,功率因数低会导致发电机出力减小,增加对发电设备的负荷,降低电能供给质量。
三、提高功率因数有哪些方法
1. 安装功率因数补偿装置:通过安装电容器等设备,将电路中的无功功率转化为有功功率,提高功率因数。
2. 调整电源输出电压:通过调节电源输出电压,使其保持稳定,可以有效提高功率因数。
3. 优化电气系统设计:在设计电气系统时,应该合理选择电源设备和电力设备的配合方案,避免出现功率因数低的情况。
总之,提高功率因数可以降低电力系统中的能耗损失,提高电设备的效率,保障电力供给的质量,是电力系统优化和节能降耗的重要举措。
功率因数的概念及提高功率因数的意义及方法
功率因数的概念及提高功率因数的意义及方法1. 什么是功率因数?说到功率因数,首先得搞清楚这到底是什么鬼。
功率因数,简单来说,就是电力系统里有效功率和视在功率的比值。
就像是你吃饭的时候,光喝汤可不行,得吃肉吃菜才够饱。
有效功率就像是你餐盘里的“饱腹食品”,而视在功率就像是你整个大餐的分量。
功率因数越接近1,表示你这个“餐”吃得越实在,越有营养;反之,功率因数如果很低,就好比吃了一顿“水饺”而已,光顾着填肚子,营养却没跟上。
1.1 功率因数的重要性你可能会问,功率因数不就是个数字吗,至于那么重视?这可大错特错!功率因数直接关系到电费开支,功率因数低了,电力公司可就会收你“罚款”了。
想想,手里有了一张特价票,结果一到结账时,店家却说你得再多交钱,这种感觉就很不爽啊!另外,功率因数低还会导致设备的过热,缩短它们的使用寿命,甚至可能引发一些不必要的事故,真是得不偿失。
2. 提高功率因数的意义那么,提高功率因数有什么好处呢?别急,我慢慢给你说。
2.1 节约电费首先,最直接的好处就是省钱!就像你在超市里打折购物一样,功率因数高了,你的电费自然就低了。
这对企业来说,简直就是节流的好办法,像是在钱包里多塞几张钞票,心里别提有多美滋滋了。
2.2 提升设备效率其次,功率因数高了,设备运转得也更加顺畅。
试想一下,一台机器在低功率因数的状态下运作,简直就是“吃力不讨好”,不仅耗电,还容易出故障。
可一旦把功率因数提高了,机器就像打了鸡血,效率直接提升,使用寿命也更长,这简直就是“事半功倍”的好事!3. 提高功率因数的方法那么,如何提高功率因数呢?这里有几招,教给你!3.1 使用功率因数补偿设备首先,可以考虑使用一些功率因数补偿设备,比如电容器。
这些小家伙就像是你的“私人教练”,帮助你把“水饺”变成真正的“大餐”。
通过安装电容器,能有效地调整电流与电压的关系,从而提高功率因数。
这就像给你的电器加了个“助推器”,真的是一举多得。
请简述提高功率因数的意义和方法
请简述提高功率因数的意义和方法
提高功率因数的意义
1、提高功率因数可以减少人们的用电费用。
2、提高功率因数可以让家里的电器工作效率提高,提升用电设备的利用率。
3、可以让电流运输的更快,减少在运输电能过程中的损耗。
功率因数提高的方法
1、想要提高功率因数可以降低电流输入输出的相位差。
2、往电路中投入电容,达到电容补偿功率因数。
3、选择合理的异步电机,避免变压器的空载运行。
4、减少电力系统中所需要的无功功率,减少负荷取用的无功功率,可以降低无功电流。
提高功率因数的必要性及其方法
提高功率因数对于电力系统至关重要,可以降低生产成本、改善设备利用率、减少线路功率损耗并增加经济效益。功率因数反映了系统中有功功率与无功功率的分配,其值越高,能源利用率越高。为提高功率因数,可采取自然方法和人工补偿方法。自然方法主要包括防止电动机空载运行、提高负载率等,以减少无功功率的消耗。同时,稳定供电电压也是关键,因装电容器等设备,提供必要的无功功率,以实现无功功率的就地平衡,达到降损节能的效果。此外,电网频率的波动也会对异步电机和变压器的磁化无功功率造成影响,进而影响功率因数,因此需要采取措施保持稳定。综上所述,通过综合运用这些方法,可以有效提高电力系统的功率因数,实现能源的高效利用。
试述提高功率因数的意义和方法
试述提高功率因数的意义和方法
提高功率因数的意义及方法
功率因数是指电动机在负载下的有效功率与其视在功率的比值,它是衡量电动机的负载状态的一个重要参数,反映了电动机在负载下的工作效率,是电动机效率优化的重要指标。
提高功率因数,对于节约用电、提高电器设备效率和减少线路损耗,具有重要意义。
首先,要提高功率因数,就必须改善电动机的技术性能和电气性能。
改善电动机技术性能,就是指改善电动机的结构设计,提高电动机的效率和功率因数,减少电机的损耗;改善电动机的电气性能,就是指采用改进的控制系统,减少电动机的磁滞和衰减,提高电动机的功率因数。
其次,应根据电动机的工况,选择正确的电容器,以减少电动机的损耗,提高电动机的功率因数。
另外,要提高功率因数,也可以采用谐波抑制器,如改善变压器的负载特性,减少线路电容的影响,改善线路结构,及时调节电流,改善电动机的运行状态等方法,有效提高功率因数。
总之,要想提高功率因数,不仅需要改善电动机的技术性能和电气性能,还要根据实际情况采用合理的谐波抑制技术,以减少线路损耗,节约用电,提高电器设备的效率,并有效提高电动机的功率因数。
简述提高功率因数的意义和方法
简述提高功率因数的意义和方法
功率因数是描述电力系统负载、发电机和电网相对恰当性的一个重要参数。
它表示了一个负载设备单位有功功率对其单位无功功率的比率,这有助于检测和分析电能的品质,以及电力系统的效率。
提高功率因数的意义是,在电力系统中,它能够使系统运行更加稳定,同时节约能源,降低电力成本。
提高功率因数可以明显降低电力系统中的电流,减少变压器和线路的损耗,降低有功功率的支付,从而提高电力系统的效率。
提高功现因数的方法有很多,其中一种是通过加装电容器或交流静止开关来改善电力系统的线性度,这可以有效提高功现因数,有效的改善电力系统的电流和电压比例关系,从而满足电力系统的稳定性要求,也是提高功现因数的有效方法之一。
另外,采用低功现因数负载调整的方法也可以提高功现因数。
尤其是采用调节电动机运行特性的控制和调节方法,往往能够极大提高电动机的功现因数,从而快速降低有功功率消耗,节约能源。
此外,要提高功现因数,还可以采用恒功率系统或调直负载系统,通过改变恒功现比例和改变调直负载电流,从而获得较高的功现因数,从而节省能源。
此外,提高电力系统的功现因数也可以通过科学的控制系统而实现,采用现代化的智能控制系统,通过自动调节电流和电压,使功现比保持在一个比较稳定的状态,从而节约能源,达到节能的目
的。
总之,提高功现因数是达到节能和节省能源的重要方法,有利于提高系统效率,改善系统质量和安全性,维护电力的安全性和稳定性,从而获得更大的经济效益。
功率因数
S 4400 10 2 10 4 A Ie U 220 P 4400 25A I Ucos 220 0.8
3
发电机供给用电器个数
Ie 2 10 4 n Ie 800 个 I 25
§5-12提高功率因数的意义和方法 一、提高功率因数的意义 2、减小输电线路上的能量损失。
IL 4A
2 L
cos1 0.6
2
R
iL
L
iC
C
(2) P I R 4 30 480W
P 480 S 600VA cos 0.8
S 600 I 3A U 200
补充1:在图所示电路中,已知电源电压U=200V,角频率 ω =250rad/s,R=30Ω,XL=40Ω。求:(1)并联电容器前电 流表A的读数和电路的功率因数; (2)并联电容后使电路的功率因数提高到0.8,此时电流表 的读数为多少? i A (3) IC多大?需并联多大的电容? (1)
例4:将一个有功功率为10KW,功率因数为0.6的感性负载, 接到电压有效值为220V,频率为50HZ的电源上(1)要将功 率因数提高到0.9 ,感性负载上需并联多大的电容器。 (2) 并求并联电容器前后的电流有效值。
P 10 50 (1) S1 KVA cos1 0.6 3
S1 50 10 3 I1 75.8 A U 3 220
A R
iL
L
iC
C
P 10 100 S KVA cos 0.9 9
S 100 10 3 I 50.5 A U 9 220
例4:将一个有功功率为10KW,功率因数为0.6的感性负载, 接到电压有效值为220V,频率为50HZ的电源上,(1)并求 并联电容器前后的电流有效值。(2)要将功率因数提高到 0.9 ,感性负载上需并联多大的电容器。
浅谈功率因数的意义及提高功率因数的方法
浅谈功率因数的意义及提高功率因数的方法本文根据功率因数的特性描述了供电系统在低功率因数状态下的危害,如线路的电流、铜损较大,发电设备的容量不能充分利用,增加了线路、发电机绕组的功率损耗等。
同时结合我公司的实际情况,对利用并联移相电容提高电网的功率因数带来的经济效益进行了阐述。
研究和分析得出了提高自然功率因数的方法和提高功率因数的人工补偿方法,人工补偿方法可分为应用移相电容器、采用同步电动机和采用同步调相机三种方法,同时人工补偿装置又可分为同步补偿和静止补偿。
标签:功率因数;经济效益;方法电力系统经济运行的基本原则是:在保证电力系统安全可靠运行和电能质量符合标准的前提下,尽量提高电能生产和输送的效率。
对运行中的电力设备,要降低损耗,首先必须从合理安排系统运行方式入手,因为这些措施不仅不需要增加投资,而且在降低损耗的技术措施中,是最合理和最经济的。
在供电系统中,绝大多数用电设备都具有电感的特性(诸如:感应电动机、电力变压器,电焊机等)。
这些设备不仅需要从电力系统吸收有功功率,还要吸收无功功率以提供这些设备正常工作所需要的交变磁场。
然而在输送有功功率一定的情况下,无功功率增大,就会降低供电系统的功率因数。
因此,功率因数是衡量供电系统电能利用程度及电气设备使用状况的一个具有代表性的重要指标,而如何改善功率因数是要探讨的课题。
1、低功率因数的危害1.1线路的铜损大由此可见,设备的铜损正比于电流的平方,从而反比于功率因数的平方,功率因数越低,则电气设备中的铜损就越大,效率也就越低,与此相似,当系统的功率因数很低,对于传递同样的功率,则电流加大。
所以若导线尺寸相同,则电能传输系统意味着有更大的能量损失,或者说,对于同样的能量损失,要求有更粗的导体。
1.2发电设备的容量不能充分利用当负载的功率因数时,而发电机的电压和电流又不容许超过额定值,这时发电机所能发出的有功功率就减少了。
功率因数愈低,发电机所发出的有功功率就愈小,而无功功率却愈大。
功率因数提高的意义和方法
功率因数提高的意义和方法功率因数提高的意义现在我们所使用的电力产品在发电、输电,以及使用过程中产生的功率因数是不尽相同的,这些因素影响我们电力设备的效率和使用寿命。
因此,提高功率因数是非常必要的。
一、什么是功率因数?功率因数是指电流和电压之间的相位差。
一个理想的电路应该是电流和电压范围内的同相,这就是理想的功率因数。
如果电流和电压呈现出相位差,就是不理想的功率因数。
二、功率因数提高的意义1.减少设备损耗如果设备的功率因数较低,会产生一些损耗。
当功率因数低于0.7时,会导致设备损耗增加,同等负荷条件下,损耗也随之增加。
轴承、绝缘材料会因此产生过热问题,设备的寿命就会因此缩短。
2.提高效率提高功率因数可以有效地提高设备的效率,减少电网传输功率的损耗,在保持一定程度的负荷下,功率因数越高,所需的电流就越小,这会降低电网耗电。
3.降低电费按比例减少电阻、电感损耗,并降低电网负荷,这可以降低电费。
因为提高功率因数,可以让相同负载下的电流减少,电网的使用效率也得以提高。
这也是企业节约成本的一种途径。
三、功率因数提高的方法1.并联电容法在电源和负载之间加入电容器,有效地补偿了电流中的有功和无功之间的不平衡,以达到提高功率因数的目的。
该方法的优点是投资成本低,但更新周期为3-5年,容易受环境温度的影响。
因此,在投入前应对环境做出考虑。
2.并联SVG电源SVG电源作为一种新型电源设备,可以并联到电力系统中或直接在负载中添加。
采用高压大功率的IGBT元件,将当下的电压波形与设定的标准波形相比较,通过高速控制器对IGBT进行调控,实现电压仿形输出,并快速响应,实现几乎瞬时的无功补偿能力。
3.限制大型电动机的启动电流当大型电动机起动时,其启动电流往往是很大的,引起电网电压下降。
但是在使用软启动器时,由于其启动电流很小,这样可以达到减少电网因电机启动时的压降的目的,并且完全不会影响电网的正常用电。
总之,提高功率因数的方法和意义非常重要。
提高功率因数的意义及方法
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。
电能占企业成本的5%~30%,有些企业占得更高。
因此如何提高电能的利用率和使用效率,保证电能质量,是企业节能提效的重要手段。
绝大多数企业是用电动机作为机械的原动机,而电动机是感性负载,功率因数并不高,因此企业的能源消耗中无功能源消耗占了很大成份。
尽可能的减少无功能量的消耗,是企业节能的头等大事。
对于企业而言,供电损耗主要是电动机损耗、低压线路损耗、高压线路损耗和变压器损耗。
安装无功补偿装置后功率因数提高,线路电流会下降,这样线路损耗降低,变压器的有功损失也会降低。
电动机损耗(即效率)是电动机本身固有的,目前Y系列的电动机的效率一般都在85%~95%。
但电动机的功率因数将影响整个电网的效率。
用电系统装设无功补偿设备,提高功率因数,对于企业的降损节电、用电系统的安全可靠运行具有极为重要的意义2.影响功率因数的主要因素异步电动机和电力变压器。
异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成,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。
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提高功率因素的意义和方法
摘要:随着我国工业化进程的迅猛发展,电网装机容量不断加大,电网中电气设备的使用也越来越多,电力系统是一庞大的系统,其电能损耗的数值相当可观,能源的合理配置是极需解决的问题。
目前,功率因数降低与电磁干扰、谐波被列为电力系统的三大公害。
功率因数是决定发供电系统经济效益的一个极为重要的因素,因而了解提高功率因素的作用和提高电力系统的功率因素,提高电力资源利用率,对供电系统经济运行有着十分重要的意义。
关键字:功率因素意义改善
Abstract: with the rapid de velopment of China’s industrialization process, power installed capacity continues to increase, the use of electrical equipment in power system is more and more, the electric power system is a huge system, the value of the energy loss is considerable, rational allocation of energy is needed to solve the problem. At present, the power factor is reduced and the electromagnetic interference, harmonic was listed as the three big harm to power system. Power factor is to determine the economic efficiency of power supply system and one of the most important factors, so that increase the power factor and improve the power factor of power system, improve the utilization of power resources, plays a very important role in the economic operation of power supply system.
Keywords: improve the power factor of significance
一、电力系统功率因素
随着我国工业化进程的迅猛发展,电网装机容量不断加大,电网中电气设备的使用也越来越多,用户增加了功率因数较低的设备,如大功率电动机等感性设备,而原有无功补偿装置容量较小,不能就地平衡无功,致使用户功率因数降低;原有无功补偿装置故障,如自动投切装置故障、电容器故障等,导致补偿投切不及时,或投切容量不足,致使系统功率因数降低。
电力系统是一庞大的系统,其电能损耗的数值相当可观,能源的合理配置是极需解决的问题。
目前,功率因数降低与电磁干扰、谐波被列为电力系统的三大公害。
功率因数是决定发供电系统经济效益的一个极为重要的因素,因而了解提高功率因素的作用和提高电力系统的功率因素,提高电力资源利用率,对供电系统经济运行有着十分重要的意义。
二、提高功率因素的意义
1、增加设备输出设备容量。
提高功率因素()后,由于无功电流得到补偿,发、供、用电设备及线路的负荷电流相应减少,使设备输出容量增加
2、减少线路和变压器的损耗。
(1)当电压不变,输送同样功率时,线路上的功率损耗与功率因素的平方成反比,将功率因素由提高到时,损耗减少率
损耗减少量可由下式给出(KW)
式中P——输送功率,KW;
U——线电压,KV;
R——导线相电阻,Ω;
——损耗减少量,KW
(2)变压器的损耗中,铁损与负荷无关,铜损与负荷的平方成正比,当输送的功率恒定时,功率因素由提高到时,变压器铜损的减少量为(KW)式中——提高前的功率因素;
——提高后的功率因素;
——变压器在功率因素未提高时的负荷率;
——损耗减少量,KW
3、降低电费
按照功率因素调整电费规定,随着功率因素的提高,电费将降低。
另外,提高功率因素使电耗减少,也将电费减少。
4、改善电压质量
提高功率因素使负荷电流减小,因而线路上的电压降减小,可以改善电压质量
电力网的电压损失可借下式求出线路电压降为:式中Q——无功功率,KW;
R——线路电阻,Ω;
X——线路电抗;
(5)减小电缆截面和变压器容量
提高功率因素后,由于负荷电流减小,因而在有些情况下可以减小电缆截面
或降低变压器容量。
三、改善功率因素的方法
提高功率因数的方法很多,但总的来说可以归结为两大类:提高自然功率因数和采用人工补偿无功功率。
1、改善自然功率因素
(1)正确选择和使用电动机
正确提选择和使用电动机是提高自然功率因素的主要方法。
用户使用的电动机大多是感应电动机,电动机的特性虽然因类型不同而有差异,但因功率因素随负荷变化的情况大致相似。
负载率为80%~100%时,功率因素值在额定值附近,无较大变化,负载率在50%以下时,功率因素急剧下降。
空载时功率因数仅为0.15~0.2。
因此,电动机容量应与负载相匹配,不可过大,运行中要避免空运转。
对轻载电动机可更换电机或降低电压运行,使功率因素提高。
电动机的效率η与功率因数cosφ是反映电动机经济运行水平的主要指标,都与负载率β有密切关系1 GB/ T 12497 - 90 对三相异步电机三个运行区域规定如下:
当负载率β在70 %~100 %之间时,为经济运行区;
当40 % ≤β ≤70 %时,为一般运行区;
当β < 40 % 时,为非经济运行区;
(2)采用同步电动机
对于大型、负载稳定的机械。
可采用同步电动机,调节厉磁电流使电机在超前功率因数下运行,改善电网功率因素。
(3)感应电动机同步化
对于负荷率不大于0. 7 及最大负荷不大于90 % 额定功率的绕线式异步电动机,必要时可使其同步化,即当绕线式异步电动机在起动完毕以后,向转子三相绕组中送入直流励磁,即产生转矩把异步电动机牵入同步运行,其运转状态与同步电动机相似在过励磁的情况下,电动机可向电网送出无功功率,从而达到改善功率因数的目的。
(4)根据负荷选用相匹配的变压器
电力变压器一次侧功率因数不但与负荷的功率因数有关,而且与负荷率有关若变压器满载运行,一次侧功率因数仅比二次侧降低约 3 ~ 5 %;若变压器轻载运行,当负荷小于0. 6 时,一次侧功率因数就显著下降,下降达11 ~18 %,所以电
力变压器的负荷率在0. 6 以上运行时才较经济,一般应在60 %~70 %比较合适为了充分利用设备和提高功率因数,电力变压器一般不宜作轻载运行。
当电力变压器负荷率小于30 %时,应当更换成容量较小的变压器
2、无功功率补偿
用供应无功功率的设备来补偿用电设备所需的无功功率,以提高其功率因数的措施,称为提高功率因数的补偿方法。
通过电力电容器,将功率因素从提高到时所需电容容量为(Kvar)。
采用补偿法来提高功率因数,必须增加新设备、增加有色与黑色金属的需用量。
此外,补偿设备本身也有功率损失,所以从整体来看,应首先采用提高用电设备自然功率因数的方法。
但当功率因数还达不到《电力设计技术规范》所要求的数值时,则需采用专门的补偿设备来提高功率因数。
应用人工补偿无功功率的方法通常有应用移相电容器(即静电电容器) 、采用同步电动机和采用同步调相机三种方法。
同步电动机在过励磁方式运行(0. 8 ~0. 9 超前) 时,就向电力系统输送无功功率,提高了工业企业的功率因数一般在满足工艺条件下,采用或不采用同步电动机来提高企业的功率因数,应进行技术经济比较。
通常对低速、恒速且长期连续工作的容量较大的电动机,宜采用同步电动机组,如轧钢的电动机组、球磨机、空压机、鼓风机、水泵等设备这些设备采用同步电动机为原动机时,其容量一般在250 KW 以上,环境与启动条件均能满足同步电动机的要求,而且停歇时间较少,因此对改善功率因数能起很大作用但是同步电动机结构复杂,并且附有一套启动控制设备,维护工作量大,价格较异步电动机贵,而且目前高压移相电容器价格普遍降低,这就相应地提高了“异步电动机加移相电容器的补偿方案”的优越性移相电容器由于具有功率损耗小、运行维修很方便、短路电流小等优点而在工业企业中被广泛用作人工补偿装置。
四、结束语
综上所述,提高功率因数必然对国家的能源利用、企业的经济效益起到促进作用, 是保证电力系统电能质量、电压质量、降低网络损耗以及安全运行所不可缺少的条件应根据不同情况采取相应措施来提高功率因数,降低无功损耗,从而提高经济效益。
参考文献
1.功率因数.功率因数引用日期2013-3-16
2.提高功率因素的意义和提高功率因素的方法. 煤碳电工手册引用日期2013-3-16。