前面我們分享了有功功率、無功功率、視在功率,提到這些我們不得不提一下功率因數,那麼什麼是功率因數呢: 在交流電路中,電壓與電流之間的相位差(Φ)的餘弦叫做功率因數,用符号cosΦ表示,在數值上,功率因數是有功功率和視在功率的比值,即cosΦ=P/S.,是衡量電氣設備效率高低的一個系數,功率因數低,說明電路用于交變磁場轉換的無功功率大, 從而降低了設備的利用率,增加了線路供電損失。所以,供電部門對用電單位的功率因數有一定的标準要求(80KVA變壓器以下不考核功率因數,≥100KVA變壓器考核功率因數标準:0.9,低于标準将以電度費總額按比例罰款,高于标準以電度費總額按比例獎勵,0.75%封頂),它的大小與電路的負荷性質有關。
功率因數既然表示了總功率中有功功率所占的比例,顯然在任何情況下功率因數都不可能大于1。
由功率三角形可見,
在純阻性負載上的有功功率就是視在功率,此時Φ=0°即交流電在純電阻負載上的電壓和電流是同相位的,,這時cosΦ的值最大,即cosΦ=1(電路中感抗與容抗相等時也 如此)。
感性電路中電流的相位總是滞後于電壓,此時0°<Φ<90°,此時稱電路中有“滞後”的cosΦ;
而容性電路中電流的相位總是超前于電壓,這時-90°<Φ<0°,稱電路中有“超前”的cosΦ。
在電子領域的負載有三個基本品種:電阻、電容和電感。電阻是消耗功率的器件,電容和電感是儲存功率的器件。
注意:在沒有諧波的情況下,可以推導出:功率因數=cosΦ (電壓電流角差的餘弦)。但是有諧波的時候,上述表達式就不成立了。
如果功率因數過低的話,會降低線路上輸送的有功功率,線路上無功功率越大,通過線路的電流越大,由于線路有一定的阻抗,能量在線路上輸送過來又輸送回去,給線路造成很大的損失,那麼如何提高電網中的功率因數呢?
由于電網中的電力負荷大多屬于電感性負荷,這些電感性的設備在運行過程中不僅需要向電力系統吸收有功功率,還同時吸收無功功率,過多的無功占用了過多的電網的資源,給電網造成了一定負擔。因此在電網中安裝并聯電容器無功補償設備後,将可以提供補償感性負荷所消耗的無功功率,減少了電網電源側向感性負荷提供及由線路輸送的無功功率。
還有就是選擇合适的電動機容量,減少電動機無功消耗,避免電機或設備空載運行,合理配置變壓器,恰當地選擇其容量等。
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