提高功率因數的意義是什麼?有哪些方法

時間:2019-11-11 07:09 來源:ob体育竞彩

在講提高功率因數意義之前先科普一下功率的相關知識。功率分為三種：有功功率、無功功率、視在功率。
功率定義
有功功率：用電設備真正消耗的功率。有功功率用P表示，單位:W（瓦）、kw（千瓦）。我們常說“這個燈功率18W”就是指有功功率。

無功功率：用電設備並沒有消耗，隻是暫時儲存起來的那部分功率。無功功率用Q表示，單位：var（乏）、Kvar（千乏）。

視在功率：電源提供的總功率。視在功率用S表示，單位：VA(伏安)、KVA（千伏安）。比如說這個變壓器1250KVA,這個就是指它的視在功率。

舉例說明
假設某個用電設備內不僅有電阻還有電容，那麼可以把該用電設備看出電阻和電容的組合體，如圖：

設備工作時，設備內的電阻會從電源取一部分電能用於發熱，同時設備內的電容也會從電源取一部分電能用於本身充電。
由於電容取用的這部分電能並沒有真正用掉，隻是暫時以電場的形式把它存在電容裏，所以把這部分功率叫做“無功功率”。由於電阻把電能轉化成熱量，並消耗掉的這一部分功率叫做“有功功率”。整個設備總共需要從電源取用的功率叫“視在功率”。
從理論上講隻要設備內有電感線圈和電容，那麼這個設備就會需要無功功率。
注意：無功功率並不是無用的功率，它在電力係統中占有很重要的地位。因為電力係統中有許多設備是根據電磁感應原理工作的，他們必須依靠磁場來傳送和轉換能量，即這些設備必須要依靠無功功率來正常工作。
功率因數定義
功率因數是指交流電路有功功率與視在功率的比值。即：

功率因數是電力係統中的一個重要參數，它可以衡量電氣設備利用率的高低。功率因數越低說明電源的利用率越低。
功率因數的大小與設備的負荷性質有關。比如白熾燈、電阻爐等阻性負荷，由於它內部不含電感線圈和電容，所以不需要無功功率，那麼它們的功率因數為1。而電機等感性負載的功率因數都小於1。
提高功率因數的意義
為了便於理解，先舉個簡單例子。
供電公司在某地區有一個變壓器，假設該變壓器的容量（視在功率）為1000KAV。我們來分析一下當功率因素分別為0.5和0.9時的經濟效益。
解：根據功率計算公式可知：P=S*cosΦ當功率因素為0.5時，電源可輸出最大有功功率為：P=S*cosΦ=1000KVA*0.5=500KW。當功率因素為0.9時，電源可輸出最大有功功率為：P=S*cosΦ=1000KVA*0.9=900KW。
平時我們用電計費都是指有功功率，所以當功率因素為0.5時，該變壓器1個小時可以輸出500度電；當功率因素為0.9時，該變壓器1個小時可以輸出900度電。經濟效益整整多80%
當然，提高功率因數的作用遠不止可以提升變壓器輸出能力，還有很多其他優點。比如：
提高設備利用率
降低線路損耗
改善供電質量
得到供電公司獎勵
如何提高功率因數
首先可以在源頭上減少無功功率的需求，比如選擇合適的電動機，防止“大馬拉小車”的情況。如果電機容量選擇比實際需求大，不僅浪費電能、增加損耗，而且還拉低了功率因數。另外盡量避免電動機空載運行。
其次，選擇合適容量的變壓器。變壓器的功率因數不僅和負荷功率因數有關，還與變壓器負荷率有關。變壓器滿載運行時，功率因數比較高。輕載或者空載運行時，功率因數明顯降低。如果晝夜負荷波動很大，可以采用兩台變壓器並列運行。用電多的時候開兩台，用電少時就關掉一台。
再次，可以采用人工補償功率因數。比如在感性負載上並聯電容，在容性負載上並聯電感。讓能量在電感和電容之間交換，減少負載和電源能量的交換。

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