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1、功率因數(shù)補(bǔ)償功率因數(shù)補(bǔ)償概述 功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)睦碚摲治?功率因數(shù)補(bǔ)償方法 功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)囊饬x編輯本段功率因數(shù)補(bǔ)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(fù)荷如電動機(jī)、 變壓器、 電感性負(fù)荷， 這些電感性的設(shè)備在運(yùn)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(bǔ)償感性負(fù)荷所消耗的無功 感性負(fù)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(bǔ)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(bǔ)償。在大系統(tǒng) 中，無功補(bǔ)償還用于調(diào)整電網(wǎng)的 在小系統(tǒng)中，通過恰當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)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(bǔ)償設(shè) 功率，減少了電網(wǎng)電源側(cè)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(bǔ)電壓，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。 可以調(diào)整三相不平衡電流。 者電容可以在相間轉(zhuǎn)移有功電流。因此,對于三相電流不平衡 的系統(tǒng)，只要恰當(dāng)?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(bǔ)償至1,而且可以使 各相的有功電流達(dá)到平衡狀態(tài)編輯本段功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)睦碚摲治龉?/p>

3、率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，如白熾燈泡、電阻爐等電阻負(fù)荷的功率因 數(shù)為1, 一般具有電感或電容性負(fù)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(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)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(zhuǎn)換的無功功率 大，從而降低 了設(shè)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(biāo)準(zhǔn)要求。(1) 最基本分 析：拿設(shè)備作舉例。例如：設(shè)備功率為100個單位，也就是說，有100個單位的功率輸送到設(shè)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(fèi)用。在這個例 子中，功率因數(shù)是 0.7(如果 大部分設(shè)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(jī)設(shè)備中(如鼓風(fēng)機(jī)、抽水機(jī)、壓縮機(jī)等)，又叫感性負(fù)載。功率因數(shù)是 馬達(dá)效能的計量標(biāo)準(zhǔn)。(2) 基本分析：每種電機(jī)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(yùn)行則更有效率。(3) 高級分析：在感性負(fù)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(yùn)行效率。編輯本段功率因數(shù)補(bǔ)償方法無功補(bǔ)償 的主要目的就是提升 補(bǔ)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M(jìn)VA來計算的，但是收費(fèi) 的有用功來收費(fèi)，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(jī)、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(guān)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(dá)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(nèi)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(shè)備、導(dǎo)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(zhì)量

7、。加系統(tǒng)的裕度，挖掘出了發(fā)供電 么在既有設(shè)備容量不變的情況下 加負(fù)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(fèi)用，而且降 通過改 如變壓器、電 低了本身電能 藉由良 負(fù)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(bǔ)償前：補(bǔ)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(dān) 180KW 的負(fù)載。 減少了 高的電費(fèi)優(yōu)惠此外，有 備如變壓器、 燈等，這些設(shè) 動機(jī)、變壓器 等的危害，主 電壓加速設(shè)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(dāng)電 電流保護(hù)的誤因此，如的調(diào)諧（detuned ）電抗外，并需針對負(fù)載特性專案研討加裝用戶的電費(fèi)支出；透過上述各元O些電力電子設(shè)備如整流器、變頻 電動機(jī)、發(fā)電機(jī)等；電弧設(shè)備及 備均是主要的諧波源，運(yùn)行時將 、電動機(jī)、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(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)碾娙萜鲗χC系統(tǒng)中的電壓損失，可以使設(shè)備的潛力。如果系統(tǒng)的功 ，裝設(shè)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(guān)電源等；可飽和設(shè) 電光源設(shè)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(shè)備都有大小不 得設(shè)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(yán)

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(zhì)量 繼電保護(hù)的過電壓保護(hù)、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(bǔ)償?shù)囊饬x功率因數(shù) 是交流電路的重要技術(shù)數(shù)據(jù)之一。功率因數(shù)的高低，對于電氣設(shè)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(luò)（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(luò)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(nèi)。工作電 電流超過額定值，會使設(shè)備 命。對于電力設(shè)備，電壓與 功率S額即這個容量就是發(fā)電機(jī)可能輸 至于發(fā)電機(jī)實際輸出多大功 的功率為率的比例大，發(fā)電機(jī)輸出的 為15000千伏安，當(dāng)電力系 使發(fā)電機(jī)實際發(fā)電能力提高機(jī)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(guān)。而功率因數(shù)的大小，取決于電路中負(fù)載的性質(zhì)。對于電阻性負(fù) 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(fù)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(luò)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(shè)備（如發(fā)電機(jī)、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(dǎo)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(nèi)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(nèi)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(jìn)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(shè)備的 任何電力設(shè)備，工作時總是在一定的額定電壓 壓超過額定值，會威脅設(shè)備的絕緣性能；工作 內(nèi)部溫度升得 過高，從而降低了設(shè)備的使用壽 電流額定值的 乘積，稱為這臺設(shè)備的額定視在S額=U額I額也稱它為 設(shè)備的容量，對于發(fā)電機(jī)來說， 出的最大功率，它標(biāo)志著發(fā)電機(jī)的發(fā)電潛力， 率，就跟用電 器的功率因數(shù)有關(guān)，用