提高功率因数的作用与供电效率的关系
提高功率因数在电费及供电服务中的作用
专 题 研 究
提 高功率 因数在 电费及供 电服务 中的作用
苏 燕
（ 州供 电局 ， 西 钦 州 ５ ５ ０ ） 钦 广 ３ ０ ０
摘 要 ： 着我 国 经济 的快 速发 展 ， 民 、 业等 对 电 力的 需 求也 越 来越 大 ， 费在居 民 生活 支 出 、 随 居 企 电 企业 生 产 成本 中所率 因数 和 电 费有 一定 的 关 系 ， 其 进 行 深入 研 究 有助 于缩 减 电 费支 出， 功 对 同时也 有 助 于提 高供 电服 务
的质 量 。
关键 词 ： 功率 因数 ； 费 ； 电服 务 ； 用 电 供 作
ｄｉ０３６ ６ｉ ｎ１０ — ５ ４ ０ １ ０ ７ ｏ： ． ９ ．ｓ． ６ ８ ５ ． １． ． ５ １ ９ ｓ ０ ２ １０
大于０ 的时候 ，值就会小于零 ， Ｏ 小于０ 的时候 ，值小于 ． ９ ｋ 当ＣＳ ． ９ ｋ
零。 而用 户 实 际功 率 因数 与 无功 电量也 有 一 定 的关 系 ， 功 电量 无 越 多 ， 户 实 际功 率 因数 反 而 会 越 小 ， 而使 ｋ 用 从 值变 大 ， 就 使 得 这 电 费总 额变 大 。 因此 ， 无 功 电量 ， 可 以使 电费 总额 变小 。 减少 就 一 般 来 说 ， 要 使 用 户设 备 对 电 能充 分 利 用 ， 量减 少 无 功 功率 就是 尽 在 电网 中传 递 ，从 而 满 足 电力 用 户 及 网络 元 件 对无 功 功 率 的需 求 ， 对 于 电压 也有 积极 的影 响 ， 终 提高 供 电 企业 和用 电 企业 这 最
随着 电力 需 求 的 增大 ，大 多数 居 民及企 业 用 户 越来 越 关 注 电费 问题 。 因功 率 因数 对 于 电 费有 着 很 大 的影 响 ， 因此 ， 注 功 关 率 因数 的 高低 变 得很 重 要 ，研 究 它 们 之 间 的关 系 也 就有 了 比较 实 际 的意 义 ， 笔者 对 这 一 问题 进 行 了深 人 的研究 ， 将研 究 结 果 现
浅议功率因数与供电效率的关系
１ 异步 电动机 和 电力变压 器是 耗用 无功功 率 的主要 设备 １
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 下无功 功率 增加值 两 部 分 所组成 的 ，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 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 。 １２ 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 １ ％时， 由于 磁 路饱 和 的影 响 ，无功 功率 将 Ｏ 增长 很快 ， 当供 电 电压 为额 定值的 １０ 时 ， １％ 一般 企业 的无功将 增加 ３％ ５ 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 以应采 取措 施使 电力 系 统 的供 电 电压尽 可能保 持 稳定 。
要是下面几方面：
３ 采 取 适当 措施 ，设法 提 ＾系 统 自然 功 率因 数 提 高 自然功 率因数 是在 不添 置任何 补偿 设备 ，采用 降低各 用 电设 备所 需
的无 功功率 减少 负载 取用无 功来 提高 工矿企 业功率 因数 的方法 ，它不 需要增 加投 资， 是最经济 的提 高功 率 因数的方 法 。下面将 对提高 自然 功率 因数的措 施作 一些简 单 的介 绍 ： ３ １合 理使 用 电动机 ． 合 理选 用 电动 机 的型 号 、规格 和 容量 ，使 其接 近 满载 运行 。在 选择 电 动 机 时，既要 注意 它们 的机械 性 能，又要 考虑 它们 的 电器 指标 。若 电动 机长 期 处于低 负载 下运 行 ， 既增 大功 率损 耗， 又使 功率 因数和 效率 都显著 恶化 。 故 从 节约 电能和 提高 功率 因素 的观点 出发 ，必须正 确地 合理地 选用 电动机 的容
功率因数与效率的区别
功率因数与效率的区别功率因数指的是电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦，数值上等于有功功率／视在功率。
它主要是由回路中电气元件产生（电阻、电感、电容等），属于电气范畴。
电机效率指的是能量转换效率(输出机械功率/输入有功功率)。
主要是机械传动过程中造成的损失，属于机械范畴。
功率因数，就是有功功率和视在功率的比值，一般来讲，功率因数与本设备的效率并没有必定的、直接的联系，但是，功率因数低了的话，会大量占用供电设备的容量，增加电路损耗，提高供电成本。
比如，同样是1KW的电器，假如功率因数是0.9，那么占用供电系统的容量是1/0.9=1.1KvA，假如功率因数是0.5，那么占用供电系统的容量是1/0.5=2KVA。
由于后者的线路电流较前者大了近一倍，所以线路损耗增加了近三倍。
所以使用高功率因数设备的意义在于节省供电设备容量和削减线路损耗。
效率，通俗地说就是吃了多少饭，干了多少活。
比如一个电源，测得输入的功率是220W，又测得输出各路电压的总功率是190W，那么其效率190/220=86.4%。
其效率还是很高的。
假如换用一个低效率的电源，由于无论使用什么电源，电脑的实际需要是肯定的，仍是190W，但这时测得输入的功率是280W，那么这个电源的效率是190/280=67.9%。
很明显，两个效率不同的电源，电脑的工作都是一样的，不同的是，后一个电源比前一个电源多耗电280-220=60W。
多了这60W，全部转化为热能，由风扇排出了。
假如你有测温的工具，可以明显测出这两个电源工作温度和排出空气的温度是明显不同的。
使用高效率的电源，对用户而言，可以节约电费，对供电企业，意义是节约供电设备的容量，削减供电设备的压力。
浅论功率因数与供电效率的关系
简述功率因数提高的意义和方法
简述功率因数提高的意义和方法一、引言功率因数提高是工业生产中的一个重要问题，它对于提高电力系统的效率、降低能耗、保护设备等方面都有着重要的意义。
本文将详细介绍功率因数提高的意义和方法。
二、功率因数提高的意义1. 提高电力系统效率在电力系统中，负载电流与供电电压之间存在一定角度差，即相位差。
功率因数就是描述这种相位差现象的参数。
当负载电流滞后于供电电压时，功率因数小于1；当负载电流领先于供电电压时，功率因数大于1。
如果负载电流滞后于供电电压，就会造成无效功耗。
有效功耗是指用来完成实际工作的能量，而无效功耗则是消耗在线路和设备上的能量。
2. 降低能耗当负载较大时，由于线路阻抗和传输距离等原因，会导致线路损失增加。
如果此时功率因数不足，则会进一步增加线路损失。
而当功率因数达到1时，则可以最大限度地减少线路损失。
3. 保护设备在低功率因数情况下，电流会变大，这会导致线路和设备过载。
同时，由于电流和电压之间的相位差，设备中的电容器也会受到额外的压力。
这些都会导致设备寿命缩短。
三、功率因数提高的方法1. 安装容性补偿装置容性补偿装置是一种将无功功率转换为有用能量的装置。
它可以通过加入并联电容器来提高负载侧的功率因数。
同时，在低负载时，它还可以通过自动切断电容器来避免无效功耗。
2. 调整负载调整负载是一种简单有效的提高功率因数的方法。
通过增加或减少负载，可以使得负载电流与供电电压之间的相位差变小，从而提高功率因数。
3. 优化供应系统供应系统中的变压器、开关和保护设备等也会影响功率因数。
通过合理设计和选型，可以使得这些设备在工作时尽可能地保持高效稳定。
4. 采用高效节能设备使用高效节能设备可以降低能耗，并减少对系统造成的额外负荷。
同时，在设计和选型时也应该考虑到设备的功率因数，尽可能选择功率因数高的设备。
四、总结功率因数提高是一项非常重要的工作，它可以提高电力系统效率、降低能耗、保护设备等方面都有着重要的意义。
功率因数与供电效率的关系
功率因数与供电效率的关系功率因数和供电效率都是电力系统中重要的概念，而且它们之间存在着密切的关系。
本文将从这两个方面入手，分别介绍功率因数和供电效率，然后详细探讨它们之间的关系。
一、功率因数的概念与计算方法功率因数是指交流电路中有用功和视在功之间的比值，通常用cosφ表示。
其中，有用功指电路中由电器设备消耗或提供的能量，例如电动机驱动负载工作时，将电能转化为机械能的功率。
而视在功则是指电路中对电压和电流的量值进行乘积运算，所得到的功率。
它代表电路的总能量，也就是电容器和电感器的能量损耗。
以容性负载为例，设电路中有一个电容器，其电容为C（单位是法拉），接入交流电源中，其电压为V（单位是伏），电流为I（单位是安），在这种情况下，电容器对电路的视在功为S=VI，其有用功为P=S*cosφ=S*cos(90°-θ)=S*sinθ=0，因此，功率因数就是cosφ=0。
另外，对于电感负载而言，其原理也是一样的。
可以得出：cosφ=cos(90°-θ)= sinθ，因此功率因数通常是介于0~1之间的小数值。
功率因数具有以下几个特点：1.功率因数越高，电流的谐波含量越低。
2.功率因数与电路中所使用的电动机有关。
正常运行的电动机功率因数一般会高于0.9。
3.采用电子设备的电路，其功率因数会明显降低，甚至会出现负值。
二、供电效率的概念与计算方法供电效率是指电源能量输出与输入之间的比值，也就是输出功率与输入功率的比值。
通常用η表示。
其中，输出功率是指电源向负载供应能量的功率，而输入功率则是指电源所消耗的能量。
设电源的输出功率为Pout，输入功率为Pin，则有：η=Pout/Pin。
如果电源向负载输出功率为100W，而消耗功率为120W，则该电源的效率为η=100/120=0.83。
供电效率通常与电源的额定功率有关。
对于一般家用电器而言，供电效率一般在0.7~0.9之间。
三、功率因数与供电效率的关系在电力系统中，功率因数的大小和供电效率密切相关。
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。
浅谈功率因数与供电效率的关系
偿， 提高设 备的利用效 率 。 高。但 供 电 电压 降低 会影 响电气设备 的正 常工作 。所 以 ， 应 在 电力 网的运行 中， 功率 因数反 映 了电源输 出的视 在功 当采取措施 使电力系统 的供电电压尽可能保持稳 定。 率被 有效 利用 的程度 ， 我们 希望 的是功率 因数越 大越好 。这 二、 无功 功率 与无 功补偿 样 电路 中的无 功功率 可 以降到 最小 ， 视在功 率将大 部分用 来 供给有功 功率 ， 从而提高 电能输送 的功率 。 （ ） 一 无功功 率的产生
２１ ００年第 ｌ 期 ２ （ 总第 １７ ） ４期
中固高新技术企业
Ｃｈｎ － ｃ ｔｒｒｓ ｓ ｉａＨｉＴｅ ｈＥｎｅｐ ｉｅ
ＮＯ．２ ２ １ １ ．０ ０
（ ｕ ｕａｉ ｔ Ｏ １７ Ｃ ｍ ｌｔ ｅ Ｎ ． ） ｖｙ ４
浅谈功率 因数 与供 电效率 的关系
杨 思 源
一
定 的有功 功率 的同时所需 的无 功功率 。作为解决 问题 的办 值 的 １０ 时 ， １％ 一般无 功将增 加 ３ ％ 左 右。 当供 电电压低于 ５ 法之一 ， 就是采用无 功功 率补偿装置 ， 使无功功率 就地得到 补 额定 值时 ， 功功 率也相应 减少 而使它们 的功率 因数 有所提 无
（ 南能 源职 业技 术 学院 ， 南 曲靖 ６５０ ） 云 云 ５０ １
摘要： 在交流电路 中， 由电源供给负载的电功率有有功功率和无功功率两种。有功功率是保持用电设备正常运行所
需的 电功 率。无功 功率 比较抽 象 ， 它不对 外做 功 ， 是只要有 电磁 线 圈的 电气设备 ， 但 就要 消耗 无功功率 。文章介 绍 了
流 。这些无 功 电流 占用大 量 的供 配 电设 备容量 ， 同时增加 了 载运 行状态 。 线路输送 电流 ， 因而增 加 了馈 电线 路损耗 ， 电力设备得 不到 使
电气设备功率因数重要性
电气设备功率因数重要性在现代社会中，电气设备在我们的生活中扮演着重要的角色。
然而，很多人可能并不了解电气设备的功率因数对设备性能和效率的重要性。
本文将探讨电气设备功率因数的重要性，以及如何提高功率因数来提高设备效率。
电气设备功率因数是指设备在使用电能时所消耗的有用功率与总功率的比值。
通常情况下，电气设备功率因数的数值介于0到1之间，功率因数越接近1，设备的性能和效率就越高。
一个具有较低功率因数的电气设备将导致能量的浪费和效率的降低，这对于能源资源的浪费和环境保护都是不利的。
电气设备功率因数的重要性主要体现在以下几个方面：首先，功率因数直接影响电气设备的效率。
功率因数越高，设备所需的无用电流就越小，从而减少了电流的损耗和线路的综合线损。
这样就可以提高设备的效率和安全性，延长设备的使用寿命。
其次，功率因数也影响到电网的稳定性。
在现代社会中，电力系统的负载日益增加，如果大量设备功率因数较低，会导致电网中潮汐电流增大，电压波动加剧，最终可能导致电网的设备过载或短路，给用户带来不必要的损失。
因此，维护良好的功率因数是保持电网稳定运行的重要因素。
此外，功率因数也直接影响到用户的电费支出。
在一些地区，供电公司会根据用户的功率因数来调整电费的收取标准，功率因数低的用户将面临更高的电费。
而通过提高设备功率因数可以降低无用功率的消耗，减少电费支出。
为了提高电气设备的功率因数，可以采取以下几种方法：首先，可以通过使用功率因数校正装置来提高设备的功率因数。
功率因数校正装置可以在设备工作时调整电压和电流的相角，使其接近理想功率因数，从而提高设备的效率和性能。
其次，可以设计合理的电路结构和线路布局，避免电气设备在运行过程中影响功率因数。
此外，定期对设备进行维护和检测，及时发现和解决功率因数偏低的问题也能提高设备的功率因数。
最后，可以通过科学合理地使用电气设备，避免大功率电气设备同时开启，减少功率因数的下降。
合理规划设备的使用时间和负载分配，也对提高功率因数有积极作用。
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；v1.0 可编辑可修改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。
《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。
提高功率因数的意义和措施要点
提高功率因数的意义和措施要点提高功率因数是电力系统优化管理的重要任务之一、功率因数是指交流电中有功功率与视在功率之比，是电能利用效率的重要指标。
提高功率因数具有以下重要意义：（一）减轻电力系统的负荷。
在电力系统中，负载功率P=UIcosφ，功率因数越低，无功功率越大，相同负载下，无功功率的增加将导致负荷的增加，降低电力系统的供电质量。
（二）节约电力资源。
功率因数越高，给定负载下的有功功率越小，需要分配的电力资源越少，从而实现电力资源的合理配置与节约。
（三）降低电流损耗。
无功功率引起的电流不仅会增加线上的电流负荷，还会引起一些电路设备发热、损耗电能等问题，降低了电力系统的效率，增加了线路损耗。
（四）提高电网输电能力。
功率因数大可以降低线路电压降，改善供电电压质量，延长输电距离，提高电网输电的可靠性和经济性。
为了提高功率因数，首先需要查明 power factor是多少，此时称之为起始功率因数，然后采取相应的措施进行修正。
主要的提高功率因数的措施有：1.采用高功率因数的设备。
使用功率因数较高的设备，可以降低系统的无功功率，改善系统的功率因数。
例如，使用有源功率因数校正装置或者使用带功率因数校正功能的设备，可以自动监测和调整电路的功率因数，从而提高系统的功率因数。
2.调整电力系统的负载分布。
通过对电力系统的负载进行合理调整，使得负载在不同电路之间能够均衡分布，可以提高系统的功率因数。
例如，在负载较大的电路中增加补偿设备，减少负载较小的电路中的补偿设备，以达到功率因数的均衡。
3.安装功率因数补偿装置。
在电力系统中安装足够的功率因数补偿装置，可以有效地降低系统的无功功率，提高系统的功率因数。
功率因数补偿装置分为无源补偿装置和有源补偿装置。
无源补偿装置主要是通过串联电感或并联电容器来补偿无功功率，而有源补偿装置则是通过使用逆变器等电子元件控制系统的无功功率来实现补偿。
4.优化电力系统的电压。
在电力系统中，电压与功率因数有关。
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【摘要】功率因数是衡量电路中有用功率和视在功率之间关系的一个重要参数。
良好的功率因数可以提高电路的效率并减少能耗，对于保障电力系统的正常运行至关重要。
为了改善功率因数，可以通过改进电气设备、使用功率因数校正装置、减少电气设备同时运行、合理安排电气设备的装置位置以及提高电气负载的平衡性等方法来实现。
合理使用功率因数校正装置可以有效提高功率因数，对电力系统的稳定性有益。
了解功率因数的意义并采取相应的方法来提高功率因数，对于提高电路效率、减少能耗、保障电力系统的稳定运行都是非常重要的。
【关键词】功率因数、定义、重要性、改善方法、电气设备、校正装置、电气负载、装置位置、稳定性、电力系统。
1. 引言1.1 功率因数的定义功率因数是衡量电路中有用功率与全部视在功率之间关系的一个物理量。
功率因数的定义为有功功率与视在功率之比。
在交流电路中，有功功率是产生有用功率的能量，而视在功率是电路中所有能量的总和，包括有功功率和无功功率。
功率因数的大小范围在0到1之间，当功率因数接近1时，表示电路中大部分功率被用于做有用的功，效率较高。
而当功率因数较小或为负数时，说明电路中存在较多的无用功率，效率较低。
功率因数的作用主要体现在提高电路的能效和稳定性方面。
有较高功率因数的电路能够更有效地利用电能，减少能源的浪费，降低能源成本。
功率因数还能提高电路的稳定性，减少电路中的电压波动和损耗，延长电气设备的使用寿命。
正确理解和提高功率因数是非常重要的。
通过一些方法可以有效地改善功率因数，提高电路的能效和稳定性。
接下来将介绍一些提高功率因数的方法，希望能对读者有所启发。
1.2 功率因数的重要性功率因数是电力系统中非常重要的一个参数，它直接影响到电气设备的运行效率和电力系统的稳定性。
功率因数的大小反映了电流与电压之间的相位差，当功率因数接近1时，说明电流与电压同相位，电能利用率高；而当功率因数较低时，说明电流与电压之间存在较大的相位差，电能浪费较多，影响电力系统的效率和经济性。
三相电机的功率因数和效率的关系
三相电机的功率因数和效率的关系三相电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产中。
在使用三相电机时，功率因数和效率是两个重要的性能指标。
本文将探讨三相电机的功率因数和效率之间的关系。
我们来了解一下功率因数和效率的定义。
功率因数是指电机输出的有用功率与输入的视在功率之比。
通常用cosφ表示，其中φ为电机的功率角。
功率因数的范围在0到1之间，当功率因数接近1时，表示电机的有用功率较高，能够更有效地利用电能。
而效率是指电机输出的有用功率与输入的电能之比，通常以百分比表示。
效率越高，表示电机能够更有效地将电能转化为有用功率，减少能源浪费。
功率因数和效率之间存在一定的关系。
通常情况下，功率因数越高，效率也越高。
这是因为功率因数的提高意味着电机的无功功率损耗减少，从而提高了电机的有用功率输出。
而效率的提高则意味着电机在转换电能时损耗更少，能够更有效地转化为有用功率。
因此，功率因数和效率之间存在着一个正相关的关系。
那么如何提高三相电机的功率因数和效率呢？首先，合理选择电机的容量和型号是关键。
电机的容量应与实际负载需求相匹配，过大或过小的容量都会影响功率因数和效率。
其次，优化电机的运行条件也是提高功率因数和效率的关键。
例如，通过合理调整电机的负载和工作温度，可以降低电机的无功功率损耗，提高功率因数和效率。
此外，定期进行电机的维护和保养，及时清洁电机的冷却系统和换向器，也能有效提高电机的功率因数和效率。
除了选择合适的电机和优化运行条件外，使用功率因数校正装置也是提高功率因数和效率的一种有效手段。
功率因数校正装置是一种能够自动调整电路中的电容或电感元件，以提高功率因数的设备。
通过使用功率因数校正装置，可以有效减少电机的无功功率损耗，提高功率因数和效率。
还可以采用变频调速技术来提高功率因数和效率。
变频调速技术是一种通过改变电机供电频率来调整电机转速的技术。
通过变频器对电机进行调速，可以使电机在不同负载条件下工作在更高效率区域，从而提高功率因数和效率。
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。
提高功率因数的意义和措施
§7-4
提高功率因数的意义和措施
学习目标
1．掌握提高功率因数的意义。 2．掌握提高功率因数的措施。
第七章 三相交流电路
电路的功率因数 cos 角。
P S
，φ叫做功率因数
功率因数cosφ是用电设备的一个重要指标。
提高用电器的功率因数，对于提高电网运行的
经济效益以及节约电能都具有重要意义。
第七章 三相交流电路
一、提高功率因数的意义
（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。
提高功率因数是非常必要的，其意义就在于 能提高供电设备的利用率和提高输电效率。
第七章 三相交流电路
二、提高功率因数的措施
（1）提高用电设备本身的功率因数（自然功 率因数），合理选择和使用电气设备，避免“大
相位差。
第七章 三相交流电路
［例7－5］
已知某发电机的额定电压为220V，视在功 率为440kV· A。试问： （1）用该发电机向额定工作电压为220V，
有功功率为4.4kW，功率因数为0.5的电器供电，
能供多少个负载？ （2）若把功率因数提高到1时，又能供多少
个负载？（设线路损耗忽略不计。)
第七章 三相交流电路
马拉小车”现象的发生。
（2）在感性负载两端并联适当容量的电容器。
第七章 三相交流电路
在感性负载两端并联适当容量的电容器，叫并
联补偿，也能达到提高功率因数的目的。
第七章 三相交流电路
并联电容器的容量可按下式进行计算：
C P
U
2
(tan L tan )
式中， φL是并联电容器之前总电压与总电流 之间的相位差。 φ 是并联电容器之后总电压与总电流之间的
提高功率因数的作用
提高功率因数的作用功率因数是描述交流电路的一项特性，是实际功率和视在功率之比，代表了用来做有用功的电能在总电能中所占的比例。
功率因数越高，表示电能的利用效率越高，因此提高功率因数是非常有意义的。
本文将分析在工业、商业和家庭应用中提高功率因数的作用。
一、在工业应用中，提高功率因数的作用：1、节约能源：功率因数越低，同时供应同样数量的有用功，需要消耗的电能就越多，而当我们提高功率因数时，可以将电能的浪费降到最低限度，这样可以降低能源的消耗。
2、降低线路成本：低功率因数会增加电流，使电缆和变压器的技术参数变差，因此不能充分利用它们的容量，需要更大的线路和更大的变压器来满足用电设备的要求，这样不仅增加了基础设施的成本，还浪费了有效的资源，而提高功率因数可以降低电流，节约线路成本。
3、提高设备寿命：通过提高功率因数可以减少电流，降低设备的运行温度、延长设备的使用寿命，从而降低了设备的故障率，减少了维修费用。
二、在商业应用中，提高功率因数的作用：1、降低电费：低功率因数会导致滞后的电能成本增加，进而导致高昂的电费，而通过提高功率因数，可以降低电能成本，因此可以降低电费。
2、提高制冷效率：在制冷设备的应用中，如空调，提高功率因数可以降低功率因数低的制冷机的功率，即可以降低成本，提高管理效率。
3、提高供电质量：低功率因数会引起电涌、电噪声、电压波动等，会对其他电器设备产生不利的影响，而提高功率因数可以降低这种影响，从而提高供应的质量。
三、在家庭应用中，提高功率因数的作用：1、降低电费：低功率因数会导致电能的浪费，因此当家庭在使用大量用电设备时，如果提高功率因数，可以在不影响生活质量的前提下节省电费。
2、提高电器设备寿命：通常情况下，家庭用电器设备不可能达到非常高的功率因数，当家庭使用功率因数改善设备时，可以减少电器设备发热，从而提高电器设备的使用寿命。
3、保证用电安全：家庭的用电设备主要体现为各种家电和照明设施，如果功率因数低会导致电压降低，电容器的电阻增加等等，可能引起一些安全问题，因此，通过改善功率因数可以保证用电安全。
提高功率因数的作用与供电效率的关系
提高功率因数的作用与供电效率的关系功率因数是指电力网中线路的视在功率供给有功功率的消耗所占百分数。
在电力网的运行中，我们所期望的*率因数越大越好，如能做到这一点，则电路中的视在功率将大部分用来供给有功功率，以减少无功功率的消耗。
用户功率因数的高低，关于电力系统发、供、用电设备的充分利用，有着显著的阻碍。
适当提高用户的功率因数，不但能够充分地发挥发、供电设备的生产能力、减少线路缺失、改善电压质量，而且能够提高用户用电设备的工作效率和为用户本身节约电能。
因此，关于全国宽敞供电企业、专门是对现时期全国性的一些改造后的农村电网来说，若能有效地搞好低压补偿，不但能够减轻上一级电网补偿的压力，改善提高用户功率因数，而且能够有效地降低电能缺失，减少用户电费。
其社会效益及经济效益都会是专门显著的。
一、阻碍功率因数的要紧因素第一我们来了解功率因数产生的要紧缘故。
功率因数的产生要紧是因为交流用电设备在其工作过程中，除消耗有功功率外，还需要无功功率。
当有功功率P有一定时，如减少无功功率P无，则功率因数便能够提高。
在极端情形下，当P无=0时，则其功率因素=1。
因此提高功率因数问题的实质确实是减少用电设备的无功功率需要量。
阻碍功率因素要紧是下面几个方面。
（一）异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的要紧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要紧因素。
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的。
因此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。
变压器消耗无功的要紧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。
（二）供电电压超出规定范畴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，无功功率将增长得专门快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110%时，一样工厂的无功将增加35%左右。
提高功率因数的作用与供电效率的关系
提高功率因数的作用与供电效率的关系功率因数是交流电路中的一个重要参数，它衡量了电路中有功功率与视在功率的比例，通常用于衡量电路的供电效率。
提高功率因数可以提高供电系统的效率，并有效减少能量损耗。
功率因数是指电路中有功功率与视在功率之比，其范围在0到1之间。
当功率因数为1时，表示电路中所消耗的是纯有功功率，没有任何无功功率；当功率因数小于1时，表示电路中还存在一定比例的无功功率，此时电路效率较低。
提高功率因数的作用之一是减少电路中的无功功率损耗。
无功功率通常由电感器件（如线圈、变压器）和电容器件（如电容器、电容器银膜）引起，这些无功功率会使电路中出现感性或容性无功功率，造成电能的浪费。
通过提高功率因数，可以有效减少无功功率的损耗，提高电路的效率。
提高功率因数的作用之二是增加电路的利用率。
在交流电路中，电能一般以三相供应，常见的三相功率电路为三相感应电动机，其功率因数一般较低，因为感应电机的运行会产生较大的无功功率。
如果提高功率因数，可以降低无功功率占用的电能的比例，减少电能的浪费，提高电路的利用率。
提高功率因数的作用之三是降低供电系统的压力和损耗。
功率因数的大小会对供电系统的电流和电压造成影响，当功率因数较小时，电流和电压的大小会增加，这会增加电力系统的负荷，使供电系统运行负荷过重，电压波动较大，进而导致电力损耗加剧和电力线路距离限制增大。
通过提高功率因数，可以有效降低电力系统的运行压力，减少电网损耗和输电距离的限制，提高电能的传输效率。
提高功率因数的作用之四是减少设备的热损耗和运行成本。
电动机等大功率设备的运行通常是连续的，当功率因数较低时，设备中电流和电压的大小会增加，会导致设备的电阻损耗和电磁损耗增加，增加设备的运行成本和热损耗。
提高功率因数可以降低设备中的电流和电压，减少设备的热量损耗和能源消耗，延长设备的使用寿命。
综上所述，提高功率因数对于供电系统的效率至关重要。
它可以减少电路中的无功功率损耗，提高电路的利用率；降低供电系统的压力和损耗，提高电能的传输效率；减少设备的热损耗和运行成本，提高设备的使用寿命。
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提高功率因数的作用与供电效率的关系
功率因数是指电力网中线路的视在功率供给有功功率的消耗所占百分数。
在电力网的运行中，我们所希望的*率因数越大越好，如能做到这一点，则电路中的视在功率将大部分用来供给有功功率，以减少无功功率的消耗。
用户功率因数的高低，对于电力系统发、供、用电设备的充分利用，有着显著的影响。
适当提高用户的功率因数，不但可以充分地发挥发、供电设备的生产能力、减少线路损失、改善电压质量，而且可以提高用户用电设备的工作效率和为用户本身节约电能。
因此，对于全国广大供电企业、特别是对现阶段全国性的一些改造后的农村电网来说，若能有效地搞好低压补偿，不但可以减轻上一级电网补偿的压力，改善提高用户功率因数，而且能够有效地降低电能损失，减少用户电费。
其社会效益及经济效益都会是非常显著的。
一、影响功率因数的主要因素
首先我们来了解功率因数产生的主要原因。
功率因数的产生主要是因为交流用电设备在其工作过程中，除消耗有功功率外，还需要无功功率。
当有功功率P有一定时，如减少无功功率P无，则功率因数便能够提高。
在极端情况下，当P无=0时，则其功率因素=1。
因此提高功率因数问题
的实质就是减少用电设备的无功功率需要量。
影响功率因素主要是下面几个方面。
（一）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的。
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。
（二）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。
（三）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
我们知道了影响电力系统功率因数的一些主要因素，因此我们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。
(四）交流异步电机和变压器的材质选用对功率因数有一定影响
我们知道，随着变频器的问世各大企业选用了变频电机，变频电机与普通电机的不同之处除了是否带编码器和铁芯压制工艺不同之外最
重要的是铁芯材质不同。
变频电机的铁芯材质要好一些，目的是减小铁损，提高电机性能。
这在变频器作辨识时，通过观察励磁时间一目了然。
目前市场上销售的变压器价格差别很大，除了绕组导线分铝芯和铜芯外主要区别是铁芯材质和制作工艺的不同。
是否选用了国标优质紫铜线和优质铁芯对变压器铜损铁损有直接关系，从而影响电网功率因数。
同等条件下材质差的变压器噪音大温升相对高，损耗大，投入后功率因数低。
（五）负载对功率因数的影响
三相负载不平衡电网的功率因数低，另外变频器、逆变器、晶闸管调速装置等设备的使用比例越大，功率因数越低。
二、低压网无功补偿的一般方法
低压无功补偿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。
下面简单介绍这三种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。
1. 就地补偿
就地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，以补偿磁无功为主，此种方式可有效减小开关、电缆回路的电流，适当减轻开关和电缆的负担。
就地补偿的优点是：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、事故率低等特点。
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，配变空载无功是农网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，不利于电费的同网同价。
随器补偿的优点是：接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配变空载无功，限制电网无功基荷，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。
3. 集中跟踪补偿
集中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，可以替代就地、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，应优先选用集中跟踪补偿方式。
三、采取适当措施，设法提高系统自然功率因数
提高自然功率因数是在不添置任何补偿设备，采用降低各用电设备所需的无功功率减少负载取用无功来提高工矿企业功率因数的方法，它不需要增加投资，是最经济的提高功率因数的方法。
下面将对提高自然功率因数的措施作一些简要的介绍。
1. 合理选用设备
合理选用电动机的功率，使其接近满载运行。
如果减少变频调速器、晶闸管调速装置、逆变器等这类设备的使用比例，也可改善低压电网的功率因数。
在选择电动机时，既要注意它们的机械性能，又要考虑它们的电气指标。
若电动机长期处于低负载下运行，既增大功率损耗，又使功率因数和效率都显著恶化。
故从节约电能和提高功率因数的观点出发，必须正确地合理地选择电动机的容量。
2. 提高异步电动机的检修质量
实验表明，异步电动机定子绕组匝数变动和电动机定、转子间的气隙变动时对异步电动机无功功率的大小有很大的影响。
3. 采用同步电动机或异步电动机同步运行提高功率因数
由电机原理知道，同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功取决于转子中的励磁电流大小，在欠激状态时，定子绕组向电网“吸取”无功，在过激状态时，定子绕组向电网“送出”无功。
因此，只要调节电机的励磁电流，使其处于过激状态，就可以使同步电机向电网“送出”无功功率，减少电网输送给工矿企业的无功功率，从而提高了工矿企业的功率因数。
异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行，这就是“异步电动机同步化”。
因而只要调节电机的直流励磁电流，使其呈过激状态，即能向电网输出无功，从而达到提高低压网功率因数的目的。
4. 合理选择配变容量，改善配变的运行方式
对负载率比较低的配变，一般采取“撤、换、并、停”等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。
通过以上一些提高加权平均功率因数和自然功率因数的叙述，或许我们已经对“功率因数”这个简单的电力术语有了更深的了解和认识。