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1、功率因數(shù)補償功率因數(shù)補償概述 功率因數(shù)補償?shù)睦碚摲治?功率因數(shù)補償方法 功率因數(shù)補償?shù)囊饬x編輯本段功率因數(shù)補償概述在交流電 路中，電壓與電流之間的相位差 用符號cos表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有 即 cos =P/S。（）的余弦叫做功率因數(shù)， 功功率和 視在功率 的比值，電網(wǎng)中的 電力負荷如電動機、 變壓器、 電感性負荷， 這些電感性的設備在運行過程中 功功率，還同時吸收無功功率。因此在電網(wǎng)中 備后，將可以提供補償感性負荷所消耗的無功 感性負荷提供及由線路輸送的無功功率。減 可以降低輸配 電線路中變壓器及母線因輸送無 種措施稱作功率因數(shù)補償。由于功率 因數(shù)提高的根本原因在于無功功 償通常稱之為

2、無功補償。在大系統(tǒng) 中，無功補償還用于調整電網(wǎng)的 在小系統(tǒng)中，通過恰當?shù)臒o功補償方法還 按照wangs定理：在相與相之間跨接的電感或日光燈及電弧爐等，大多屬于 不僅需要向電力系統(tǒng)吸收有 安裝并聯(lián)電容器無功補償設 功率，減少了電網(wǎng)電源側向 少了無功功率在電網(wǎng)中的流動功功率造成的電能損耗，這率的減少，因此功率因數(shù)補電壓，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。 可以調整三相不平衡電流。 者電容可以在相間轉移有功電流。因此,對于三相電流不平衡 的系統(tǒng)，只要恰當?shù)卦诟飨嗯c相之間以及各相與零線 之間接入不同容量的電容器，不但可以將各相的功率因數(shù)均補償至1,而且可以使 各相的有功電流達到平衡狀態(tài)編輯本段功率因數(shù)補償?shù)睦碚摲治龉?/p>

3、率因數(shù)的大小與電路的負荷性質有關，如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷的功率因 數(shù)為1, 一般具有電感或電容性負載的電路功率因數(shù)都小于 1功率因數(shù)是電 力系統(tǒng)的一個重要的技術數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設備效率高低的一個系數(shù)。功率因數(shù)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(shù)有一定的標準要求。(1) 最基本分 析：拿設備作舉例。例如：設備功率為100個單位，也就是說，有100個單位的功率輸送到設備中。然而，因大部分電器系統(tǒng)存在固有的無功損 耗，只能使用70個單位的功率。很不幸，雖然僅僅使用70個單位，卻要 付100個單

4、位的費用。在這個例 子中，功率因數(shù)是 0.7(如果 大部分設備的功率因數(shù)小于0.9時，將被罰款)，這種無功損耗主要存在于 電機設備中(如鼓風機、抽水機、壓縮機等)，又叫感性負載。功率因數(shù)是 馬達效能的計量標準。(2) 基本分析：每種電機系統(tǒng)均消耗兩大 功率，分別是真正的有用功(叫千瓦)及電抗性的 無用功。功率因數(shù)是有用功 與總功率間的比率。功率因數(shù) 越高，有用功 與總功率間的比率便越高，系統(tǒng)運行則更有效率。(3) 高級分析：在感性負載電路中，電流波形峰值在電壓波形峰值之后發(fā)生。兩種波形峰值的分隔可用功率因數(shù)表示。功率因數(shù)越低，兩個波形峰值則分隔越大。保爾金能使兩個峰值重新接近在一起，從而提高系

5、統(tǒng)運行效率。編輯本段功率因數(shù)補償方法無功補償 的主要目的就是提升 補償系統(tǒng) 的功率因數(shù)。因為供電局發(fā)出卻是以KW也就是實際所做 差值，一般而言就是以KVAR 性，也就是一般所謂的電動 都是電感性，電容性的非常來的電是 以KVA或者MVA來計算的，但是收費 的有用功來收費，兩者之間有一個無效功率的 為單位的無功 功率。大部分的無效功都是電感 機、變壓器、日光燈，幾乎所有的無效功少見。也就是因為這個 電感性的存在，造成了系統(tǒng)里的一個KVARfi，三者之間是一個三角函數(shù)的關系KVA的平方=KW的平方+KVAR勺平方簡單來講，在上面的公式中，如果今天的KVAR勺值為零的話，KVA就會與KW相等，那么供

6、電局 發(fā)出來的1KVA的電就等于用戶1KW的消耗， 此時成本效益 最高，所以功率因數(shù)是供電局非常在意的一個系數(shù)。用戶如果沒有達到理想的功率因數(shù)，相對地就是在消耗供電局的資源，所以這也是為什么功率 因數(shù)是一個法規(guī)的限制。目前就國內而言功率因數(shù)規(guī)定是必須介于電感性 的0.91之間，低于0.9，或高于1.0都需要接受處罰。這 就是為什么我們必須要把功率因數(shù)控制在一個非常精密的范圍，過多過少都不行。供電局為了提高他們的成本效益要求用戶提高功率因數(shù)，那提高功率因數(shù)對我們用 戶端有什么好處呢？善功率因數(shù)，減少了線路中總 器設備、導線等的容量，因此不 的損耗。好功因值的確保，從而減少供電 定，改善電能的質量

7、。加系統(tǒng)的裕度，挖掘出了發(fā)供電 么在既有設備容量不變的情況下 加負載的容量。，將1000KVA變壓器之功率因數(shù)1000X 0.8=800KW1000X 0.98=980KW電流和供電系統(tǒng) 中的電氣元件， 但減少了投資費用，而且降 通過改 如變壓器、電 低了本身電能 藉由良 負載電壓更穩(wěn) 可以增 率因數(shù)低，那 功率因數(shù)，增舉例而言補償前：補償后：同樣一臺1000KVA的變壓器，功率因數(shù)改變后，它就可以多承擔 180KW 的負載。 減少了 高的電費優(yōu)惠此外，有 備如變壓器、 燈等，這些設 動機、變壓器 等的危害，主 電壓加速設備并聯(lián)到線電壓及電流的 會使電容器的諧波電流 繞組附加發(fā)熱諧波污染 有影

8、響。當電 電流保護的誤因此，如的調諧（detuned ）電抗外，并需針對負載特性專案研討加裝用戶的電費支出；透過上述各元O些電力電子設備如整流器、變頻 電動機、發(fā)電機等；電弧設備及 備均是主要的諧波源，運行時將 、電動機、電容器等所有連接于 要表現(xiàn)為產(chǎn)生諧波附加損耗，使 的絕緣老化等。路上進行無功補償?shù)碾娙萜鲗χC系統(tǒng)中的電壓損失，可以使設備的潛力。如果系統(tǒng)的功 ，裝設電容器后，可以提高從0.8提高到0.98時:件損失的減少及功率因數(shù)提器、開關電源等；可飽和設 電光源設備如電弧爐、日光 產(chǎn)生大量的諧波。諧波對發(fā) 電網(wǎng)的電器設備都有大小不 得設備過載過熱以及諧波過波會有放大作用，使得系統(tǒng)畸變更加嚴

9、重。另外，諧波電流疊加在電容器 的基波電流上, 電流有效值增加，造成溫度升高 使變壓器的銅損耗增加，引起局 等。也會增加電纜等 輸電線路的損耗 流諧波分量較高時，可能會引起 動作。果系統(tǒng)量測出諧波含量過高時，減少電容器的使用壽命。 部過熱、振動、噪音增大、。而且諧波污染對通訊質量 繼電保護的過電壓保護、過除了電容器端需要串聯(lián)適宜諧波改善裝置。編輯本段 功率因數(shù)補償?shù)囊饬x功率因數(shù) 是交流電路的重要技術數(shù)據(jù)之一。功率因數(shù)的高低，對于電氣設備的利用 率和分析、研究電能消耗等問題 都有十分重要的意義。所謂功率 因數(shù)，是指任意 二端網(wǎng)絡（與外界有二個接點的電路）兩端 電壓U與其中電流I之間的相位差的余弦

10、。在 二端網(wǎng)絡中消耗的功率是指 平均功率，也稱為有功功率，它等于電壓X電流X電壓電流間相位差的余弦潛力，這也不難理解。因為 和額定電流限度內。工作電 電流超過額定值，會使設備 命。對于電力設備，電壓與 功率S額即這個容量就是發(fā)電機可能輸 至于發(fā)電機實際輸出多大功 的功率為率的比例大，發(fā)電機輸出的 為15000千伏安，當電力系 使發(fā)電機實際發(fā)電能力提高機在功率的比值，即 真考慮的一個重要而又實際 例如日光燈電路，一般采用由此可以 看出，電路中消耗 的功率P,不僅取決于電 壓V與電流I的大小，還與功率 因數(shù)有關。而功率因數(shù)的大小，取決于電路中負載的性質。對于電阻性負 載，其電壓與電流的位 相差為0

11、，因此，電路 的功率因數(shù)最大（）;而純電感電路，電壓與電流的位相差為n /2，并且是電壓超前電流；在純電容電路 中，電壓與電流的位相差則為一（n /2 ），即電流超前電壓。在后兩種電路 中，功率因數(shù)都 為0。對于一般性負載的電路 ，功率因數(shù)就介 于0與1之間。一般來說，在二端網(wǎng)絡中，提高用電器的功率因數(shù)有兩方面的意義，一是可以減小 輸電線路上的功率損失；二是可以充分發(fā)揮電力設備（如發(fā)電機、變壓器等）的潛力。因為用電器總是在一定 電壓U和一定有功功率 P 的條件下工作，由公式P=Ulcos可知，功 率因數(shù)過低，就要用較大的電流來保障用電器正常工作，與此同時輸電線 路上輸電電流增大，從而導致線路上焦耳熱損耗增大。另外,在輸電線路的 電阻上及電源的內組上的電壓降，都與用電器中的電流成正比，增大電流 必然增大在輸電線路和電源內部的電壓損失。因此，提高用 電器的功率因數(shù)，可以減小輸電電流，進而減小了輸電線路上的功率損失提高功率 因數(shù)，可以充分發(fā)揮電力設備的 任何電力設備，工作時總是在一定的額定電壓 壓超過額定值，會威脅設備的絕緣性能；工作 內部溫度升得 過高，從而降低了設備的使用壽 電流額定值的 乘積，稱為這臺設備的額定視在S額=U額I額也稱它為 設備的容量，對于發(fā)電機來說， 出的最大功率，它標志著發(fā)電機的發(fā)電潛力， 率，就跟用電 器的功率因數(shù)有關，用