无功功率对功率因数的影响
什么是无功功率及作用
无功功率在电力系统中的重要作用随着工业的发展，电能成为现代工业的主要能源，电能质量的好坏，直接影响到工业设备的运行及企业的经济效益、社会效益等，为用户提供安全、可靠、稳定、、高效的电能是十分重要的。
在电力系统的运行过程中，通常用功率因数来衡量电网运行的效率，功率因数的大小，反映了电网系统中电源输出的视在功率中有功功率的有效利用的程度。
为了提高电网系统中电能输送质量，希望功率因数越大越好,却往往忽视了无功功率在电网中的重要作用。
无功功率在电网对用户输电的过程中，电网要提供给负载的电功率有两种：有功功率和无功功率。
有功功率（p)是指保持设备运转所需要的电功率，也就是将电能转化为其它形式的能量（机械能，光能，热能等）的电功率；而无功功率（Q）是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需的电功率。
无功功率比较抽象，它主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换，在电气设备（电路系统）中建立和维护磁场的功率。
它不表现对外做功，由电能转化为磁能，又由磁场转化为电能，周而复始，并无能量损耗。
特别指出的是无功功率并不是无用功，只是它不直接转化为机械能、热能为外界提供能量，作用却十分重要。
电机运行需要旋转磁场，就是靠无功功率来建立和维护的，有了璇转的磁场，才能使转子转动，从而带动机械的运行。
变压器也需要无功功率，才能使一次线圈产生磁场，二次线圈感应出电压，凡是有电磁线圈的电气设备运行都需要建立磁场，然而建立及维护磁场消耗的能量都来自无功功率，没有无功功率电机不能转动、变压器不能运行、电抗器不能工作、继电器不会动作，所有设备中的磁场无法建立，电气设备也就不会运行。
因此供电系统中除了对用户提供有功功率，还要提供无功功率，两者缺一不可，否则电气设备将无法运行。
功率因数电网的电力负荷中的电气设备都是由电感、电容、电阻等元件组合而成，既有感性负载又有容性负载如电机、变压器、电抗器等，感性负载的电压与电流的相量间存在一个相位差，通常用相位角的余弦cosφ来表示，cosφ称为功率因数式中 cosφ-功率因数，P-有功功率，KW; Q-无功功率，KVar; s-视在功率，KVA; 功率因数的大小，反映了电网系统中电源输出的视在功率的有效利用程度，为了提高电网系统中电能输送质量，希望功率因数越大越好。
有功功率,无功功率及提高功率因数
有功功率，无功功率及提高功率因数在交流电路中，由电源供给负载率有两种：一种是有功功率，一种是无功功率。
有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。
比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。
有功功率的符号用P表示，单位有瓦（W）、千瓦（KW）、兆瓦（MW）。
无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。
比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率（镇流器也需消耗一部分有功功率）来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。
由于它不对外做功，才被称之为“无功”。
无功功率的符号用Q表示，单位为乏（V ar）或千乏（kVar）。
无功功率决不是无用功率，它的用处很大。
电动机的转子磁场就是靠从电源取得无用功率建立的。
变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。
因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。
为了形象地说明问题，现举一个例子：农村修水利需要挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功功率，竹筐并不是没用，没有竹筐泥土怎么运到堤上呢？在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。
如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用点设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。
无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在：1. 降低发电机有功功率的输出。
2. 降低输、变压设备的供电能力。
无功功率与功率因数
无功功率与功率因数许多用电设备均是依照电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依托成立交变磁场才能进行能量的转换和传递。
为成立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的"无功"并非是"无用"的电功率，只只是它的功率并非转化为机械能、热能罢了；因此在供用电系统中除需要有功电源外，还需要无功电源，二者缺一不可。
在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，咱们希望的是功率因数越大越好。
如此电路中的无功功率能够降到最小，视在功率将大部份用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。
1 阻碍功率因数的要紧因素(1)大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的要紧消耗者。
据有关的统计，在工矿企业所消耗的全数无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60％～70％。
因此要改善异步电动机的功率因数就要避免电动机的空载运行并尽可能提高负载率。
(2)变压器消耗的无功功率一样约为其额定容量的10％～15％，它的空载无功功率约为满载时的1/3。
因此，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不该空载运行或长期处于低负载运行状态。
(3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成专门大的阻碍。
当供电电压高于额定值的10％时，由于磁路饱和的阻碍，无功功率将增加得专门快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110％时，一样无功将增加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。
但供电电压降低会阻碍电气设备的正常工作。
因此，应当采取方法使电力系统的供电电压尽可能维持稳固。
无功补偿的一样方式无功补偿通常采纳的方式要紧有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。
无功功率 标准
无功功率标准无功功率在交流电路中起着重要的作用，它直接影响到电压质量、频率质量、波形质量、相位平衡、交流电路的功率因数、减少谐波干扰、抑制浪涌电流、防止电压闪变、保持三相平衡以及降低启动电流等方面。
下面将对每个方面进行详细介绍。
1. 电压质量无功功率对电压质量有着重要的影响。
在电力系统中，无功功率的不足会导致电压下降，影响设备的正常运行。
而当系统中存在过多的无功功率时，会导致电压升高，对设备产生过电压威胁。
因此，无功功率的平衡可以保证电压在正常范围内波动。
2. 频率质量无功功率与频率质量也有密切的关系。
在电力系统中，频率的稳定是保证电能质量的重要因素之一。
当系统中的无功功率不足时，有功功率的传输将受到影响，导致频率下降。
反之，当系统中存在过多的无功功率时，频率会上升。
因此，无功功率的平衡对维持频率稳定具有重要意义。
3. 波形质量无功功率对波形质量也有影响。
在交流电路中，电流的波形应该是完美的正弦波。
但是，当系统中存在无功功率的波动时，电流波形会出现畸变，产生谐波干扰。
因此，为了保持电流波形的质量，需要采取措施控制无功功率的波动。
4. 相位平衡无功功率与相位平衡也有关系。
在交流电路中，相位差会影响到设备的正常运行。
当相位差过大时，会导致设备无法正常工作。
而无功功率的平衡可以有助于减小相位差，提高设备的运行效率。
5. 交流电路的功率因数无功功率与交流电路的功率因数密切相关。
功率因数是衡量电气设备使用效率的一个重要指标。
当无功功率过大时，会导致功率因数下降，增加电力系统的能耗。
因此，通过控制无功功率的大小和平衡度可以提高功率因数，降低能耗。
6. 减少谐波干扰无功功率的波动会产生谐波干扰，对电力系统造成不良影响。
为了减少谐波干扰，需要对无功功率进行控制和滤波处理。
通过采用专门的滤波设备和滤波技术，可以有效地抑制谐波的产生和传播。
7. 抑制浪涌电流浪涌电流是指短时间内电流突然增大或减小的现象，它会对电力系统造成很大的冲击和危害。
功率因数、无功与有功
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。
功率因数全国没有统一的要求，一般来说在0.85以上，有些地区在0.9以上，甚至0.95都有。
1功率因数1.1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（Ф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cosФ=1,即能送出1000KW的有功功率；而在cosФ=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。
1功率因数既然表示了总功率中有功功率所占的比例，显然在任何情况下功率因数都不可能大于1。
由功率三角形可见，当Ф=0°即交流电路中电压与电流同相位时，有功功率等于视在功率。
这时cosФ的值最大，即cosФ=1，当电路中只有纯阻性负载，或电路中感抗与容抗相等时，才会出现这种情况。
感性电路中电流的相位总是滞后于电压，此时0°<Ф<90°，此时称电路中有“滞后”的cos Ф；而容性电路中电流的相位总是超前于电压，这时-90°<Ф<0°，称电路中有“超前”的cosФ。
功率因数和效能
功率因数和效能功率因数和效能是电力系统中两个重要的概念，它们关系着电力的传输和利用效率。
本文将对功率因数和效能进行详细解析，从而帮助读者更好地理解和应用这两个概念。
一、功率因数功率因数是指电路中的有功功率与视在功率之比。
在交流电路中，有功功率是真正用于做功的功率，而视在功率则是电路中总功率。
功率因数的大小可以反映电路中的有功功率和无功功率之间的比例关系。
功率因数的取值范围在-1到1之间，且越接近1表示电路中的有功功率占比越高，电能利用效率也越高。
当功率因数等于1时，说明电路中只有有功功率，没有无功功率，此时电能的利用效率最高。
而当功率因数小于1时，说明电路中存在一定比例的无功功率，电能的利用效率会下降。
功率因数的计算公式为：功率因数 = 有功功率 / 视在功率二、功率因数的影响功率因数的大小直接影响着电能的传输和利用效率。
当功率因数较低时，电流与电压之间的相位差较大，这会导致电路中存在较多的无功功率，造成电能的浪费和损耗。
同时，功率因数较低也会增加电网的负荷，降低电网的稳定性。
为了提高功率因数，人们通常采取以下措施：1. 安装功率因数校正装置：通过引入补偿电容器或电感器，可以改善电路中的功率因数，减少无功功率的损耗。
2. 控制电力设备的使用：合理安排电力设备的使用时间和功率，避免电力设备同时启动造成峰值负荷，从而降低功率因数的下降。
三、效能效能是指电能转化或传输过程中的损耗程度。
在电力系统中，电能的传输和利用会伴随着一定的能量损耗，这是由于电缆、变压器、电机等电力设备的内阻、电流、电压等因素所引起的。
效能通常用百分比来表示，其计算公式为：效能 = （输入电能 - 输出电能）/ 输入电能 * 100%效能越高，表示电能的损耗越小，电能的利用效率越高。
为了提高效能，人们通常采取以下措施：1. 优化电力系统结构：合理设计电力系统的拓扑结构，降低电能传输过程中的能量损耗。
2. 提高设备的能效：选择能效较高的电力设备，减少能量转化过程中的损耗。
无功功率在电力系统中的重要作用
无功功率在电力系统中的重要作用随着工业的发展，电能成为现代工业的主要能源，电能质量的好坏，直接影响到工业设备的运行及企业的经济效益、社会效益等，为用户提供安全、可靠、稳定、、高效的电能是十分重要的。
在电力系统的运行过程中，通常用功率因数来衡量电网运行的效率，功率因数的大小，反映了电网系统中电源输出的视在功率中有功功率的有效利用的程度。
为了提高电网系统中电能输送质量，希望功率因数越大越好,却往往忽视了无功功率在电网中的重要作用。
无功功率在电网对用户输电的过程中，电网要提供给负载的电功率有两种：有功功率和无功功率。
有功功率（p)是指保持设备运转所需要的电功率，也就是将电能转化为其它形式的能量（机械能，光能，热能等）的电功率；而无功功率（Q）是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需的电功率。
无功功率比较抽象，它主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换，在电气设备（电路系统）中建立和维护磁场的功率。
它不表现对外做功，由电能转化为磁能，又由磁场转化为电能，周而复始，并无能量损耗。
特别指出的是无功功率并不是无用功，只是它不直接转化为机械能、热能为外界提供能量，作用却十分重要。
电机运行需要旋转磁场，就是靠无功功率来建立和维护的，有了璇转的磁场，才能使转子转动，从而带动机械的运行。
变压器也需要无功功率，才能使一次线圈产生磁场，二次线圈感应出电压，凡是有电磁线圈的电气设备运行都需要建立磁场，然而建立及维护磁场消耗的能量都来自无功功率，没有无功功率电机不能转动、变压器不能运行、电抗器不能工作、继电器不会动作，所有设备中的磁场无法建立，电气设备也就不会运行。
因此供电系统中除了对用户提供有功功率，还要提供无功功率，两者缺一不可，否则电气设备将无法运行。
功率因数电网的电力负荷中的电气设备都是由电感、电容、电阻等元件组合而成，既有感性负载又有容性负载如电机、变压器、电抗器等，感性负载的电压与电流的相量间存在一个相位差，通常用相位角的余弦cosφ来表示，cosφ称为功率因数式中cosφ-功率因数，P-有功功率，KW; Q-无功功率，KVar; s-视在功率，KVA;功率因数的大小，反映了电网系统中电源输出的视在功率的有效利用程度，为了提高电网系统中电能输送质量，希望功率因数越大越好。
浅谈如何减少无功功率提高功率因数
浅谈如何减少无功功率提高功率因数通过减少无功功率，提高电力系统功率因数，确保供电质量和效率是当前电力企业的重要任务。
文章详细阐述了影响电力系统功率因数的主要原因，并对提高电力系统功率因数的主要方法进行介绍，最后讨论了无功补偿的主要方式。
标签：功率因数；有功功率；无功功率；无功补偿引言电力是当前人类社会发展经济和居住生活活动中使用的主要能源种类。
随着环保和资源压力的增大，电力利用效率的问题日渐引起人们的关注。
功率因数是电网运行过程中衡量电能供应效率的重要指标，是电力线路中有功功率在总功率中占据的比例，通常以百分比表示。
功率因素越大，电力线路中有功功率在总功率中所占比例就越高，与之对应的无功功率就越低，电网供电效率就越好。
功率因素的大小对电网运行情况影响重大，提高功率因素，减少无功消耗，是改善电网整体运行状况，提高电力系统设备利用效能的重要途径。
1 功率因数发生改变的主要原因电力线路中之所以有功率因数这个概念，主要是因为交流电设备在运行过程中，部分电能没有发挥作用，没有做功，而是被白白消耗掉了。
这部分没有做功的电能对应的功率称之为无功功率。
功率因数就是为了评价电能做功情况，即电能使用效率而出现的。
电网中导致无功功率产生的主要原因有以下两种：第一种是由异步电动机和电力变压器等电力设备产生的感性无功电流。
定子与转子间气隙的存在，致使异步电动机工作状态下会产生一部分无功。
异步电动机产生的无功功率可以分为空载时的无功功率和承受一定量载荷情况下无功功率增加值两个部分。
因此，提高异步电动机功率因数就要从这两个方面着手，即避免异步电动机空载运行及尽量提高电动机载荷，使电动机接近满负荷运行。
变压器的无功功率则主要是指其空载状态下的无功功率，而不受变压器载荷大小影响所以，要提高变压器功率因数，就要避免变压器长期空载运行。
第二种是供电电压超出电力设备额定电压。
从实际数据上看，一旦供电电压超过额定标准十分之一，设备就会达到磁路饱和状态，从而导致无功功率迅速提高。
无功功率的影响的危害
无功功率的影响的危害无功功率是电力系统中一种特殊的电能形式，与有功功率相对应。
有功功率是用于实际进行功耗的电能，而无功功率则是用于维持电力系统运行稳定性和电能质量的，对于无功功率的影响主要表现在以下几个方面：1.能源浪费：无功功率虽然不能直接进行功耗，但是却需要通过电力传输和配电系统进行输送和处理，这会占用电力系统的容量和设备资源，造成能源的浪费。
尤其在大规模的电能输送和供电系统中，无功功率的存在会增加电力系统的负担，导致系统运行效率降低。
2.电力网稳定性下降：无功功率是维持电力系统稳定运行的重要因素之一、在电力系统中，通过控制无功功率的产生和吸收，能够有效地调节线路电压、控制电流和电能质量。
如果无功功率不能有效地控制，会导致电网电压波动、谐振现象和电力设备的过载等问题，进而影响电力系统的稳定性和可靠性。
3.电能质量下降：无功功率的存在会导致电力系统中的功率因数下降。
功率因数是衡量电力质量的重要指标之一，它反映了有功功率和总功率的比值，功率因数越低，表示电力系统中的无功功率越多。
当功率因数下降时，会导致电流增大，电流谐波增加，使得电力系统中的电能质量下降，甚至对电力设备和用户设备造成损坏。
4.增加电网线路和设备的负荷：无功功率的存在需要额外的电力设备进行补偿或吸收，例如无功补偿装置和电容器等。
这些设备需要进行安装、调试和维护，增加了电力设备投资和运行成本。
同时，在输电线路中，无功功率会增加线路电流，导致线路的负荷增大，降低了线路的容载能力，甚至可能引发线路过负荷和故障。
综上所述，无功功率对电力系统造成了很多危害，包括能源浪费、电力网稳定性下降、电能质量下降和增加电网线路和设备的负荷等。
因此，有必要通过合理的无功功率调节和控制手段，来减少无功功率的影响，提高电力系统的可靠性和经济效益。
无功功率在电力系统中的重要作用
无功功率在电力系统中的重要作用随着工业的发展，电能成为现代工业的主要能源，电能质量的好坏，直接影响到工业设备的运行及企业的经济效益、社会效益等，为用户提供安全、可靠、稳定、、高效的电能是十分重要的。
在电力系统的运行过程中，通常用功率因数来衡量电网运行的效率，功率因数的大小，反映了电网系统中电源输出的视在功率中有功功率的有效利用的程度。
为了提高电网系统中电能输送质量，希望功率因数越大越好,却往往忽视了无功功率在电网中的重要作用。
无功功率在电网对用户输电的过程中，电网要提供给负载的电功率有两种：有功功率和无功功率。
有功功率（p)是指保持设备运转所需要的电功率，也就是将电能转化为其它形式的能量（机械能，光能，热能等）的电功率；而无功功率（Q）是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需的电功率。
无功功率比较抽象，它主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换，在电气设备（电路系统）中建立和维护磁场的功率。
它不表现对外做功，由电能转化为磁能，又由磁场转化为电能，周而复始，并无能量损耗。
特别指出的是无功功率并不是无用功，只是它不直接转化为机械能、热能为外界提供能量，作用却十分重要。
电机运行需要旋转磁场，就是靠无功功率来建立和维护的，有了璇转的磁场，才能使转子转动，从而带动机械的运行。
变压器也需要无功功率，才能使一次线圈产生磁场，二次线圈感应出电压，凡是有电磁线圈的电气设备运行都需要建立磁场，然而建立及维护磁场消耗的能量都来自无功功率，没有无功功率电机不能转动、变压器不能运行、电抗器不能工作、继电器不会动作，所有设备中的磁场无法建立，电气设备也就不会运行。
因此供电系统中除了对用户提供有功功率，还要提供无功功率，两者缺一不可，否则电气设备将无法运行。
功率因数电网的电力负荷中的电气设备都是由电感、电容、电阻等元件组合而成，既有感性负载又有容性负载如电机、变压器、电抗器等，感性负载的电压与电流的相量间存在一个相位差，通常用相位角的余弦cosφ来表示，cosφ称为功率因数式中cosφ-功率因数，P-有功功率，KW;Q-无功功率，KVar; s-视在功率，KVA;功率因数的大小，反映了电网系统中电源输出的视在功率的有效利用程度，为了提高电网系统中电能输送质量，希望功率因数越大越好。
影响功率因数的主要因素
影响功率因数的主要因素(1)大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。
据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60％～70％。
所以要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。
(2)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10％～15％，它的空载无功功率约为满载时的1/3。
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期处于低负载运行状态。
(3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。
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。
所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。
2无功补偿的一般方法无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。
下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。
(1)低压个别补偿:低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。
通过控制、保护装置与电机同时投切。
随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。
低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。
具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。
(2)低压集中补偿：低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。
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。
低压电网无功补偿对功率因数的影响
配置 ， 应按照” 补偿 ， 分级 就地平衡 ” 则， 理布局 。 的原 合
（ ）总体平衡与局部平衡相结合 ， １ 以局部为主。 （ ）电力部 ｆ￣ 偿与用户补偿相结合 。 ２ －ｂ Ｊ （ ）分散补偿与集 中补偿相结合 ， ３ 以分散为主。 （） ４ 降损 与调压相结合 ， 以降损为主 。
Ｔｈ ｆ ｅ ｃ ｆｒ ａ ｔｖ ｏ ｒ ｃ ｍｐ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｏ ｒ ｆ ｃ ｏ ｏ ｖ ｌ ｇ ｗｅ ｅ ｉ ｌ ｎ ｅ ｏ ｅ ｃ ｉ ｅ ｐ ｗｅ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ｔ ｅ ｐ ｗｅ ａ ｔ ｒ ｉ ｌ ｗ ｏ ｔ ｅ ｐ ｎ ｕ ｏ ｎ ａ ｏ ｒ
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什么是电路中的功率因数
什么是电路中的功率因数功率因数是电路中一个非常重要的参数，用来描述有效功率与视在功率之间的关系。
在电路中，功率因数越高，说明电路所消耗的功率越有效，能更有效地转化为有用的功耗。
1. 功率因数的定义功率因数（Power Factor，简称PF）是指电路中的有功功率与视在功率之比。
具体地说，功率因数是有功功率与视在功率的夹角的余弦值。
PF = P / S其中，PF表示功率因数，P表示有功功率，S表示视在功率。
2. 有功功率、无功功率和视在功率在深入理解功率因数之前，我们先来了解一下有功功率、无功功率和视在功率的概念。
有功功率（Active Power，简称P）是指电路中正向传输的实际功率，是电路中用于产生有用功的功率。
它的单位为瓦特（W）。
无功功率（Reactive Power，简称Q）是指电路中产生的与电能的储存和释放有关的功率。
无功功率的单位也是瓦特（W）。
视在功率（Apparent Power，简称S）是指电路中的总功率，包括有功功率和无功功率。
它的单位也是瓦特（W）。
3. 功率因数的意义和影响功率因数是电路运行效率的重要指标。
高功率因数意味着电路中的有效功率较高，能够更充分地利用电能，减少能源浪费。
在一些工业和商业领域，功率因数的要求非常严格。
当功率因数低于一定的要求时，供电公司可能会对用户进行罚款，因为低功率因数会导致电能的浪费和电网能力下降。
功率因数的提高可以通过多种方法实现，例如使用功率因数校正设备、优化电路设计、合理选择电气设备等。
4. 如何改善功率因数要改善电路中的功率因数，可以采取以下几种措施：4.1 安装功率因数校正设备功率因数校正设备可以通过补偿电路中的无功功率来提高功率因数。
常见的功率因数校正设备包括电容器、同步电动机等。
4.2 优化电路设计合理的电路设计可以减小电路中的无功功率，从而提高功率因数。
例如采用合适的变压器、电感器等元件，减小电流的谐波含量。
4.3 合理选择电气设备在选购电气设备时，可以关注设备的功率因数，并选择功率因数较高的设备。
提高电路功率因数的意义
提高电路功率因数的意义电路功率因数是指实际功率与视在功率的比值，它反映了电路的有功功率与视在功率之间的关系。
在电路中，功率因数的数值一般在0到1之间，越接近1表示有功功率占总功率的比例越大，反之则表示无功功率占总功率的比例越大。
提高电路功率因数的意义在于优化电能利用，提高电路的效率，并改善电能质量。
首先，提高电路功率因数可以减少无功功率的损耗。
无功功率是指在电路中产生的电磁场、电磁感性或电源线损耗等无用功率。
这部分无功功率会带来电路线路热量的增加、传输损耗的增加等问题。
通过提高功率因数，可以降低无功功率的损耗，减少了线路的损耗和线路电流的大小，进而降低了线路的线损、电力设备的能耗和运行成本。
其次，提高电路功率因数可以提高电路的运行效率。
在低功率因数的情况下，电流和电压的相位角大，导致电路的功率因数下降，电流大小增加，线损增加，电路发热、损耗增加，效率下降。
而当功率因数接近1时，电路中的有功功率最大，电流大小减小，电路的线损减小，电能利用率得到提高，电路效率也得到了相应的提高。
第三，提高电路功率因数可以改善电能质量。
低功率因数会导致电网频率波动，电网电压的稳定性降低。
而功率因数接近1的电路对电能质量要求较高，电能质量稳定，电网电压波动小。
在电力供应受限的情况下，提高电路功率因数有助于保持电能质量的稳定，降低电力损耗，提高供电效率。
此外，提高电路功率因数也有助于节能环保。
在现代社会中，节能减排是重要的发展方向。
提高电路功率因数可以优化电路的运行状态，减少线路电流的大小，降低电路阻抗、电阻和电流的大小，减小电能的损耗，达到节能减排的目的。
此外，优化电路功率因数还可以降低电力设备的损耗，延长设备的寿命，减少对环境的污染，推动可持续发展。
综上所述，提高电路功率因数的意义在于优化电能利用，提高电路的效率，并改善电能质量。
通过提高功率因数，可以减少无功功率的损耗，提高电路的运行效率，改善电网电能质量，节能减排，促进可持续发展。
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数Active power、Reactive power、Apparent power有功功率有功功率（英语：active power，AC power）也称为实功率（R，real power）是一个在交流电电路系统中的概念，表示电源在周期内所发出的瞬时功率的平均值，有功功率以P来表示，其单位是瓦特（W）。
在电路的电源电路的一个给定的点的过去的能量流的速率。
在交流电路中，储能元件如电感和电容，可能会导致能量流动的方向周期性的逆转。
电源的部分，在一个完整的周期的交流波形的平均，在一个方向上的能量的净转移的结果被称为真正的力量。
储存的能量，该方法返回到源在每个周期中，由于功率的部分被称为无功功率。
在交流电路中，有功功率是指一个周期内发出或负载消耗的瞬时功率的积分的平均值（或负载电阻所消耗的功率），因此，也称平均功率。
1定义记瞬时电压为u(t)，瞬时电流为i(t)，瞬时功率为p(t)，则：记有功功率为P，则：对于交流电，T为交流电的周期，对于直流电，T可取任意值。
对于正弦交流电，经过积分运算可得：上式中，U、I分别为正弦交流电的有效值，φ为电压与电流信号的相位差。
2三相电对于单相正弦交流电而言，其瞬时功率是变化的，因此，对于单相电机，其输出转矩有脉动。
对于三相电机，其三相电的瞬时功率之和却是恒定值，因此，对于三相电机，其输出转矩无脉动。
证明如下：假设：Ua=Um*sin（ωt+120°）Ia=Im*sin（ωt+120°-θ）那么，Pa=Ua*Ia=Um*Im*sin（ωt+120°）*sin（ωt+120°-θ）=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt+240°-θ)]同理：Pb=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-θ)]Pc=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-240°-θ)]P=Pa+Pb+Pc=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt+240°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt-240°-θ)]=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt+120°-θ)]∵cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt+120°-θ)=2cos(2ωt-θ)*cos(-120°)=-cos(2ωt-θ)∴P=3/2*Um*Im*cosθ即：三相电机的输出瞬时功率为恒定值。
无功功率的影响的危害
06
无功功率的未来发展
发展智能无功补偿技术
实现智能无功补偿
利用先进的传感器和算法，实时监测和调整无功功率，确保电力 系统的稳定运行。
集成现有技术
将现有成熟的无功补偿技术进行集成和优化，提高整体补偿效果 。
降低系统损耗
通过智能无功补偿技术，降低电力系统的线路损耗，提高能源利 用效率。
推广无功补偿装置的应用
此外，一些电子设备如电视机、电脑等也会产生无功功率 ，这是由于它们在工作过程中需要不断进行开关操作，导 致电流频繁波动。
无功功率的作用
无功功率在电力系统中有着重要的作用。它能够维持电压水平，确保电力系统的 稳定运行。同时，无功功率也是实现电能质量管理和节能的关键因素之一。
在电力系统中，无功功率的平衡是保证系统稳定运行的重要条件。如果无功功率 不平衡，会导致系统电压波动、谐波干扰等问题，严重时甚至会导致系统崩溃。 因此，对无功功率进行合理的管理和补偿对于电力系统的安全和经济运行至关重 要。
05
无功功率的治理措施
提高设备功率因数
要点一
了解设备功率因数
要点二
选择高效设备
在电力系统中，设备功率因数是非常 重要的指标，通过提高功率因数可以 减少无功功率的流动，降低线路损耗 和变压器损耗。
选择具有高功率因数的设备，如永磁 电机、变频器等，可以减少无功功率 的产生和需求。
要点三
优化设备运行
合理安排设备的运行方式，避免大马 拉小车的情况，可以有效提高设备功 率因数。
无功补偿装置
静态无功补偿装置（SVC）
通过投切电容、电抗等来动态补偿无功功率，多用于大功率、频繁变化的工业负荷。
动态无功补偿装置（SVG）
采用先进的电力电子器件，可实现毫秒级的快速响应，多用于电力系统稳定控制、电能质量治理等方面。
无功补偿与电力系统的功率因数关系
无功补偿与电力系统的功率因数关系无功补偿是一种在电力系统中常用的措施，用于改善功率因数，提高电力系统的效率和稳定性。
在本文中，我们将探讨无功补偿与电力系统功率因数之间的关系，并介绍一些常见的无功补偿设备。
一、功率因数的定义和意义功率因数是指电力系统中有功功率与视在功率之比，通常用符号cosφ或PF表示。
在理想情况下，我们希望功率因数接近于1，这意味着系统中的有功功率和视在功率几乎相等，电能得到最有效的利用。
然而，在实际电力系统中，存在着大量的电感性负载，如电机、变压器等，这些设备会产生无功功率。
无功功率对于电力系统来说是一种浪费，会导致电流、电压的失真，影响系统的稳定性和效率。
因此，通过无功补偿来减少无功功率，提高功率因数是至关重要的。
二、无功补偿技术无功补偿技术是指通过采用适当的电气设备来减少或抵消电力系统中的无功功率，以提高功率因数的方法。
常见的无功补偿设备包括静态无功补偿装置（STATCOM）、电容器组、静态无功自动补偿装置（SVC）等。
1. 静态无功补偿装置（STATCOM）STATCOM是一种通过控制无功电流来实现电力系统无功补偿的设备。
它采用功率电子器件，能够快速响应系统的需求，并能够根据电压、电流变化自动调节无功功率的输出。
通过使用STATCOM，可以减少或消除电力系统中的无功功率，从而提高功率因数。
2. 电容器组电容器是一种电气设备，可以储存和释放电能，用于补偿电力系统中的无功功率。
当电力系统中存在电感性负载时，通过连接适当的电容器组，可以提供负载所需的无功功率，从而抵消电感性负载产生的无功功率，改善功率因数。
3. 静态无功自动补偿装置（SVC）SVC是一种通过调节电力系统电流的相位和振幅来实现无功补偿的设备。
它采用多级电压型逆变器和电容器组，可以快速调节无功功率的大小和相位，用于控制电流和电压的波形，以达到提高功率因数的目的。
三、无功补偿与功率因数的关系无功补偿对于提高功率因数具有重要作用。
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无功功率补偿对功率因数的影响
发布时间：10-08-17 来源：点击量：1636 字段选择：大中小0引言
无功补偿，就其概念而言早为人所知，它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量。
无功补偿的合理配置原则：①总体平衡与局部平衡相结合，以局部为主。
②电力部门补偿与用户补偿相结合。
在配电网络中，用户消耗的无功功率约占50%～60%，其余的无功功率消耗在配电网中。
因此，为了减少无功功率在网络中的输送，要尽可能地实现就地补偿，就地平衡，所以必须由电力部门和用户共同进行补偿。
③分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主。
集中补偿，是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。
分散补偿，指在配电网络中分散的负荷区，如配电线路，配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。
集中补偿，主要是补偿主变压器本身的无功损耗，以及减少变电所以上输电线路的无功电力，从而降低供电网络的无功损耗。
但不能降低配电网络的无功损耗。
因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。
所以为了有效地降低线损，必须做到无功功率在哪里发生，就应在哪里补偿。
所以，中、低压配电网应以分散补偿为主。
④降损与调压相结合，以降损为主。
1影响功率因数的主要因素
1.1异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备异步电动机的定子与转子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素。
而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。
所以要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。
1.2供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响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。
所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。
1.3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一定的
影响
1.4以上论述了影响电力系统功率因数的一些主要因素，因此必须要寻求一些行之有效的、能够使低压电力网功率因数提高的一些实用方法，使低压网能够实现无功的就地平衡，达到降损节能的效果。
2低压配电网无功补偿的方法
提高功率因数的主要方法是采用低压无功补偿技术，我们通常采用的方法主要有三种：随机补偿、随器补偿、跟踪补偿。
2.1随机补偿随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电机，同时投切。
随机补偿适用于补偿电动机的无功消耗，以补励磁无功为主，此种方式可较好地限制用电单位无功负荷。
随机补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，而且不需频繁调整补偿容量。
具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活，维护简单、事故率低等。
2.2随器补偿随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二
次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。
配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，配变空载无功是用电单位无功负荷的主要部分，对于轻负载的配变而言，这部分损耗占供电量的比例很大，从而导致电费单价的增加。
随器补偿的优点：接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配变空载无功，限制农网无功基荷，使该部分无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低无功网损，具有较高的经济性，是目前补偿无功最有效的手段之一。
2.3跟踪补偿跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户0.4KV母线上的补偿方式。
适用于100KVA以上的专用配变用户，可以替代随机、随器两种补偿方式，补偿效果好。
跟踪补偿的优点是运行方式灵活，运行维护工作量小，比前两种补偿方式寿命相对延长、运行更可靠。
但缺点是控制保护装置复杂、首期投资相对较大。
但当这三种补偿方式的经济性接近时，应优先选用跟踪补偿方式。
3无功功率补偿容量的选择方法
无功补偿容量以提高功率因数为主要目的时，补偿容量的选择分两大类讨论，即单负荷就地补偿容量的选择(主要指电动机)和多负荷补偿容量的选择(指集中和局部分组补偿)。
3.1单负荷就地补偿容量的选择的几种方法
3.1。
1美国资料推荐：QC=(1/3)PE
3.1。
2日本方法：从电气计算日文杂志中查到：1/4～1/2容量计算考虑负载率及极对数等因素，按此法选取的补偿容量，在任何负载情况下都不会出现过补偿，而且功率因数可以补偿到0.90以上。
此法在节能技术上广泛应用，对一般情况都可行，特别适用于IO/IE比值较高的电动机和负载率较低的电动机。
但是对于IO/IE较低的电动机额定负载运行状态下，其补偿效果较差。
3.1。
3经验系数法：由于电机极数不同，按极数大小确定经验系数选择容量比较接近实际需要的电容器，采用这种方法一般在70%负荷时，补后功率因数可在0.95～0.97之间
电机容量大时选下限，小时选上限;电压高时选下限，小时选上限4、QC=P 实际测试比较准确方法此法适用于任何一般感性负荷需要精确补偿的就地补偿容量的计算。
3.1。
4如果测试比较麻烦，可以按下式：QC≤√3UEIO×10-3(KVAR)
IO-空载电流=2IE(1-COSφE)瑞典电气公司推荐公式：QO《QC
若电动机带额定负载运行，即负载率β=1，则：QO《QC
根据电机学知识可知，对于IO/IE较低的电动机(少极、大功率电动机)，在较高的负载率β时吸收的无功功率Qβ与激励容量QO的比值较高，即两者相差较大，在考虑导线较长，无功经济当量较高的大功率电动机以较高的负载率运行方式下，此式来选取是合理的。
3.1。
5按电动机额定数据计算：Q=K(1-COS2φE)3UEIE×10-3(KVAR)
K为与电动机极数有关的一个系数
极数：246810
K值：0.70.80.850.9
3.2多负荷补偿容量的选择多负荷补偿容量的选择是根据补偿前后的功率因数来确定。
3.2。
1对已生产企业欲提高功率因数，其补偿容量QC按下式选择：QE=KMK J(TGφ1-TGφ2)/TM。
式中：KM为最大负荷月时有功功率消耗量，由有功电能表读得;KJ为补偿容量计算系数，可取0.8～0.9;TM为企业的月工作小时数;TGφ1、TGφ2意义同前，TGφ1由有功和无功电能表读数求得。
3.2。
2对处于设计阶段的企业，无功补偿容量QC按下式选择：
QC=KNPN(TGφ1-TGφ2)。
式中KN为年平均有功负荷系数，一般取0.7～0.7 5;PN为企业有功功率之和;TGφ1、TGφ2意义同前。
TGφ1可根据企业负荷性质查手册近似取值，也可用加权平均功率因数求得COSφ1。
多负荷的集中补偿电容器安装简单，运行可靠、利用率较高。
但电气设备不连续运转或轻负荷运行时，会造成过补偿，使运行电压抬高，电压质量变坏。
因此这种方法选择的容量，对于低压来说最好采用电容器组自动控制补偿，即根据负荷大小自动投入无功补偿容量的多少，对高压来说应考虑采取防过补偿措施。
4无功补偿的效益
在现代用电企业中，在数量众多、容量大小不等的感性设备连接于电力系统中，以致电网传输功率除有功功率外，还需无功功率。
如自然平均功率因数在0. 70～0.85之间。
企业消耗电网的无功功率约占消耗有功功率的60%～90%，如果把功率因数提高到0.95左右，则无功消耗只占有功消耗的30%左右。
由于减少了电网无功功率的输入，会给用电企业带来效益。
5结论
文中集中探讨了无功补偿技术对用电单位的低压配电网的影响以及提高功率因数所带来的经济效益和社会效益，介绍了影响功率因数的主要因素和提高功率因数的方法，讨论了如何确定无功功率的补偿容量，确保补偿技术经济、合理、安全可靠，达到节约电能的目的。