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有关功率因数的探讨

有关功率因数的探讨
有关功率因数的探讨

关于提高电网功率因数的分析探讨

摘要:

对广大工矿企业来说,功率因数的高低是关系到电能质量和电网安全,经济运行的一个重要问题,应予以充分重视,本文集中讨论影响电力系统功率因数的几个重要因素,提出相应的解决措施,并结合我矿的实际情况,对利用并联移相电容提高电网的功率因数进行了探讨。

砚北煤矿是一家以煤矿开采为主体的能源企业,是目前全省最大的现代化安全矿井。矿井开采能力为年产600万吨,洗选能力为600万吨/年。我矿电力系统总装机容量为2×16000KV A,设有一个35KV 变电站、2个10KV井下变电所和2个6KV井下变电所,及地面低压配电系统,共有电力变压器21台,年用电量约291.7万KWh,由于同步电机容量较小,动力负荷主要是异步电动机,所以平均功率因数低,我矿主要针对高低压配电网络进行补偿,补偿前整个电力系统的功率因数只有0.75,补偿后整个电力系统因数可以到0.90以上。

影响我矿功率因数的主要原因及对策:

一、异步电动机对功率因数的影响

我矿绝大部分动力负荷都是异步电动机,异步电动机转子与定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。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。因此,在选择异步电动机时,既要注意它们的机械性能,又要考虑它们的电器指标,合理选择异步电动机的型号、规格和容量,使其处于经济运行状态,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,必须正确的合理的选择电动机的容量。其次,要提高异步电动机的检修质量,因为异步电

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。

二、电力变压器对功率因数的影响

电力变压器的无功功率消耗,是由于变压器的变压过程是由电磁感应来完成的,是由无功功率建立和维持磁场进行能量转换的。没有无功功率,变压器就无法变压和输送电能。变压器消耗无功的主要成分是它的空载无功功率,提高变压器的功率因数就必须降低变压器的无功损耗,避免变压器空载运行或长期处于低负载运行状态。

我矿对提高功率因数采取的措施:

一、提高自然功率因数的方法

提高自然功率因数主要是靠提高变压器、电动机负载率、调整负荷结构,使功率因数达到最佳。如以下方法:

(1)正确的选择电动机的型号和容量。在选型方面, 要注意选用节能型, 淘汰高能耗的电动机,并依据电机机械工作对启动力矩、启动次数、调速等方面的具体要求, 选用不同的型号。电动机的效率η与功率因数cos?是反映电动机经济运行水平的主要标,都与负载率β有密切关系。GB/ T 12497- 90 对三相异步电机三个运行区域规定如下:

当负载率β在70% - 100% 之间时, 为经济运行区;

当40%≤≤70% 时, 为一般运行区;

当β< 40% 时, 为非经济运行区。

(2)根据负荷选择相匹配的电力变压器,电力变压器一次侧功率因数不但与负荷的功率因数有关,而且与负载率有关。若变压器满载运行, 一次侧功率因数仅比二次侧降低约 3 - 5%;若变压器轻载运行, 当负荷小于0.6时, 一次侧功率因数就显著下降, 下降达11 - 18%, 所以电力变压器的负荷率在0.6以上运行时才较经济, 一般应在60% - 70% 比较合适。为了充分利用设备和提高功率因数, 电力变压器一般不宜作轻载运行。当电力变压器负荷率小于30%时, 应当更换成容量较小的变压器。根据变压器的最佳负载系数合理选用变压器,将变压器进行更换及调整,在负载小的时候切除部分变压器,这样可以减少无功功率的需求量,使自然功率因数得到提高。

(3)若异步电机的同步化运行。对于负荷率不大于0.7 及最大负荷不大于90% 额定功率的绕线式异步电动机, 必要时可使其同步化, 即当绕线式异步电动机在起动完毕以后, 向转子三相绕组中送入直流励磁, 即产生转矩把异步电动机牵入同步运行, 其运转状态与同步电动机相似。在过励磁的情况下, 电动机可向电网送出无功功率, 从而达到改善功率因数的目的

二、并联电容器提高功率因数的方法

根据我矿实际生产中使用的异步电动机比较多,占全矿的90%以上电动机。所以我们采用并联电容器的方式进行功率因数补偿。

(一)、补偿方式的选择

根据并联电容器在工矿供电系统中的装置位置,有高压集中补偿、低压成组补偿和低压分散补偿三种方式。

高压集中补偿是将高压并联电容器集中装设在变配电所的高压母线上,这种补偿方式只能补偿母线前所有线路上的无功功率。因此母线后的厂内线路不起补偿作用。

低压成组补偿是将一项电容器装设在车间变电所的低压母线上,这种补偿方式能补偿车间变电所低压母线前的车间变电所主变压器和厂内高压配电线及前面电力系统的无功功率,其补偿范围较大。由于这种补偿能使变压器的视在功率减少从而使变压器容量选得小一些,比较经济,而且它安装在变电所低压配电室内,运行维护方便,有利于低压移相电容器的安全稳定运行。

低压分散补偿,又称个别补偿,是将电容器分散地装设在各个车间或用电设备的附近。这种补偿方式能够补偿安装部位前的所有的高低压线路和变电所主要变压器的无功功率,因此它的补偿范围最大,效果也较好。但是这种补偿方式总的设备投资较大,且电容器在用电设备停止工作时,它也一并被切除,所以利用率不高。

综合以上三种补偿方式的优缺点,根据我矿的实际情况,我们选择了高低压成组补偿方式。

(二)、补偿容量的确定

对于高压母线采用高压并联电容器成套装置,其型号为TW10--1/BR-2400-6。对于变电所低压母线,安装的容性无功量应等于装置

所在母线上的负载按提高功率因数所需补偿的容性无功量于变压器所需补偿的容性无功量之和。

1)负载所需补偿的装置容量Kvar(千乏)按下式考虑:

QC1=P(tgφ1-tgφ2)

QC1—符合所需补偿的容性无功量(Kvar)

P—母线上的平均有功率负荷功率

φ1—补偿前的功率因数角

φ2—补偿后的功率因数角

2)变压器所需补偿的装置容量Kvar(千乏)按下式考虑:

QC2=(UK%/100+IO%/100)Se

QC2—变压器所需补偿的容性无功量(Kvar)

UK%—变压器阻抗电压的百分比分数

IO%—变压器空载电流的百分数

Se—变压器额定容量(Kvar)

(三)、高低压成组补偿设备的选择

选择补偿设备,应在充分考虑安全性的同时,根据我矿实际情况,从实用性、可靠性和经济性入手,将其费用最优化。

1、投切方式的选择

电容器投切有两种方式:人工投切和自动投切。人工投切对运行人员是件繁重的工作,且难以实现及时准确地操作,影响供电电压质量。我们采用自动投切方式,可实现电容器的自动投切,我们采用了BKD3—110变电所电压无功综合控制装置,这种控制器具有压板、调容、调压、自动、手动与时间记录报警功能,能自动跟踪功率因数变化合理选择电容组数,还能在功率因数超前时快速切除已投电容。在我矿的应用中,这种控制方式能满足我矿的实际要求。

2、并联电容器的选择

我矿选用的电容器为BFM11/3-1W型并联电容器。该电容器的额定工作电压11KV,容量134Kvar,三相三角形接法,具有自放电功能,最高过电压110%额定电压,最高过电流130%额定电流。

电容容量的确定要考虑到开关、接触器的容量,补偿梯度大小对电气设备的影响及维护成本,还有各矿实际使用习惯。我矿广泛采用

134Kvar三相并联电容器,我们认为其补偿梯度合理,设备费效比高。额定电压的确定要考虑到变压器低压母线电压的波动和补偿后母线电压升高的因素,并联补偿电容器的额定电压应大于并联补偿电容器的实际工作电压。

3、断路器的选择

Q1—Q6为单台电容器提供主保护,我矿选用调TWK10-1/BR-2400-6(无锡)有限公司高压无功自动控制装置。该开关具有过流和速断保护功能,我们一般将断路器过流整定值整定在32A,可有效保护电容过电流。该开关分断能力强,分断电流可达25KA,可靠性也比较高,单台电容器故障时能可靠切除,不影响其它电容器的运行。Q我们选用陕开KYN28A户内金属铠装抽出式开关断路器,该断路器具有电子式过流和速断保护功能,动作准确可靠,分断能力极强,并具有稳定可靠的限流能力,可作为整套电容器组的后备保护。采用上述两种开关后,完全可以将电容故障限制在电容柜内,而不对配电系统产生影响。

补偿效果

通过对全矿供电系统安装并联电容器组,向电网提供可阶梯调节的容性无功,补偿多余的感性无功,使我矿实际功率因数提高到0.90以上,补偿效果明显。

减少供电损耗,节约电费

我矿年用电量约为3500万KWh,补偿后功率因数从0.75提高到0.90,则每年可减低费用,按每度电0.44元计算,可节约电费150万元(计算按表1)。提高设备的利用率。

提高功率因数的意义和方法

提高功率因数的意义和方法 摘要:在供电过程中,用户功率因数的高低,直接关系到电力网中的功率损耗和电能损耗;关系到供电线路的电压损失和电压波动,而且关系到节约电能和整个供电区域的供电质量。提高电力系统功率因数对于企业效率、国民经济、节约能源有重要的现实意义。文章从功率因数提高的现实意义、影响电网功率因数的主要原因、低压无功补偿的几种实用方法、功率因数自动跟踪补偿多角度作了分析论述。提出了:功率因数补偿要因地制宜,根据实际情况灵活地采取补偿措施,从补偿设备的“硬件”上和电力设备使用管理的“软件”上同时进行,提高功率因数,减少电力损耗、节约能源,保障供电质量。 关键词:功率因数;节约电能;供电质量;自然功率因数;补偿方法;自动跟踪补偿; 1 前言 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。功率因数是交流电路的重要技术数据之一。目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9~1之间。功率因数的高低,对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。在电力网的运行中,我们所希望的是功率因数越大越好,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。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。 2 功率因数及其意义 2.1 功率因数 所谓功率因数,是指任意无源二端网络(与外界有二个接点的电路)两端电压U与其电流I之间的位相差的余弦。在二端网络中消耗的功率是指平均功率,也称为有功功率,P=UIcosΦ。在交流电路中,负载电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即:cosΦ=P/S。

实验2、功率因数的提高(含数据)

功率因数的提高 一. 实验目的 1. 学会用功率表法测量电感阻抗参数的方法。 2.通过实验了解提高功率因数的方法和意义。 3. 熟悉交流电压表、电流表、功率表和单相自耦调压变压器的主要技术特征,并掌握其正确的使用方法。 二. 实验内容 1. 电感阻抗参数的测量,按图5-1接线。 分别测量40W 白炽灯(R),电感线圈(L) 的等效参数。 2. 电感阻抗两端并联电容,接线如图5-2。逐渐加大电容量每改变一次容值,都要测量端电压U (调节自藕变压器使其保持90V 固定值),测量总电流I ,电感阻抗电流IRL ,电容电流IC 以及总功率P 之值,记录于表5-2。 图5-2 表5-2 电感阻抗L 两端并联电容C 测得数据 Z

表5-3 电感阻抗L与两个灯泡R串联后两端并联电容C测得数据 三.注意事项 1. 本实验直接用市电220V交流电源供电,实验中要特别注意人身安全,不可用手直接触摸通电线路的裸露部分,以免触电,进实验室应穿绝缘鞋。 2. 自耦调压器在接通电源前,应将其手柄置在零位上,调节时,使其输出电压从零开始逐渐升高。每次改接实验线路及实验完毕,都必须先将其旋柄慢慢调回零位,再断电源。必须严格遵守这一安全操作规程。 四.实验设备 (1)功率表1只 (2)数字万用表1台 (3)电量仪1台 (4)白炽灯1只40W /220V (5)电感线圈1只 (6)电容器5只0.5μF ,1μF ,2μF,4μF ,8μF /500V 五.实验报告要求 1.完成表格中的数据计算。 2. 以电容C的值为自变量,绘制cosφ曲线。此处cosφ是指负载端的功率因数,包括电容器。 3. 根据一组实验数据分别绘出电压、电流相量图,验证相量形式的基尔霍夫定律。 4.讨论改善电路功率因数的意义和方法。

无功补偿及功率因数知识

交流电在通过纯电阻的时候,电能都转成了热能,而在通过纯容性或者纯感性负载的时候,并不做功。也就是说没有消耗电能,即为无功功率。当然实际负载,不可能为纯容性负载或者纯感性负载,一般都是混合性负载,这样电流在通过它们的时候,就有部分电能不做功,就是无功功率,此时的功率因数小于1,为了提高电能的利用率,就要进行无功补偿。 电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性电抗,在运行过程中需要向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器、同步调相机等容性设备以后,可以供给感性电抗消耗的部分无功功率小电网电源向感性负荷提供无功功率。也即减少无功功率在电网中的流动,因此可以降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗,改善电网的运行条件。这种做法称为无功补偿。 配电网中常用的无功补偿方式有哪些? 无功补偿可以改善电压质量,提高功率因数,是电网采用的节能措施之一。配电网中常用的无功补偿方式为:在系统的部分变、配电所中,在各个用户中安装无功补偿装置;在高低压配电线路中分散安装并联电容机组;在配电变压器低压侧和车间配电屏间安装并联电容器以及在单台电动机附近安装并联电容器,进行集中或分散的就地补偿。 1、就地补偿 对于大型电机或者大功率用电设备宜装设就地补偿装置。就地补偿是最经济、最简单以及最见效的补偿方式。在就地补偿方式中,把电容器直接接在用电设备上,中间只加串熔断器保护,用电设备投入时电容器跟着一起投入,切除时一块切除,实现了最方便的无功自动补偿,切除时用电设备的线圈就是电容器的放电线圈。 2、分散补偿 当各用户终端距主变较远时,宜在供电末端装设分散补偿装置,结合用户端的低压补偿,可以使线损大大降低,同时可以兼顾提升末端电压的作用。 3、集中补偿 变电站内的无功补偿,主要是补偿主变对无功容量的需求,结合考虑供电压区内的无功潮流及配电线路和用户的无功补偿水平来确定无功补偿容量。35KV变电站一般按主变容量的10%-15%来确定;110KV变电站可按15%-20%来确定。 4、调容方式的选择 (1)长期变动的负荷 对于建站初期负荷较小,以后负荷逐渐增大的情况,组装设无载可调容电容器组。户外安装时可选用可调容集合式电容器;户内安装时可选用可调容柜式电容器装

功率因素

功率因数(Power Factor是衡量电气设备效率高低的一个系数。它的大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。功率因数低,说明无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。 关于功率因数的讨论网上也有不少文章,但很多人仍然对一些概念存有误解,这将为系统的设计带来诸多危害,有必要在此再加以澄清。 一、功率因数的由来和含义 在电气领域的负载有三个基本品种:电阻、电容和电感。电阻是消耗功率的器件,电容和电感是储存功率的器件。日常所用的交流电在纯电阻负载上的电压和电流是同相位的,即相位差q = 0°,如图1(a)所示;交流电在纯电容负载上的电压和电流关系是电流超前电压90°(q =90°),如图1(b)所示;交流电在纯电感负载上的电压和电流关系是电流滞后电压90°(q = -90°),如图1(c)所示。

图1 不同性质负载上的电流电压关系 功率因数的定义是: (1) 在电阻负载上的有功功率就是视在功率,即二者相等,所以功率因数F=1。而在纯电容和纯电感负载上的电流和电压相位差90°,所以所以功率因数F=cosq = cos90°=0,即在纯电容和纯电感负载上的有功功率为零。 从这里可以看出一个问题,同样是一个电源,对于不同性质的负载其输出的功率的大小和性质也不同,因此可以说负载的性质决定着电源的输出。换言之,电源的输出不取决于电源的本身,就像一座水塔的供水水流取决于水龙头的开启程度。 从上面的讨论可以看出,功率因数是表征负载性质和大小的一个参数。而且一般说一个负载只有一种性质,就像一个人只有一个身份证号码一样。这种性质的确定是从负载的输入端看进去,称为负载的输入功率因数。一个负载电路完成了,它的输入功率因数也就定了。

额定功率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念

额定功率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念 2011-08-10 17:50 转载自分享 最终编辑老电工BG6RKO 三相异步电动机的有功功率和额定功率的区别和联系: 额定功率是电机运行在额定点输出的机械功率。 额定功率=sqrt(3)*额定电压*额定电流*功率因数*效率。这是特指额定点。视在功率=sqrt(3)*电压*电流。 有功功率=sqrt(3)*电压*电流*功率因数,这个有功功率是电机输入的电功 率,它不同于视在功率是交流电压电流的相交差造成的,或者说是电机中的储能元件电感造成的。 效率是电机中的定转子铜损,铁损和机械损耗造成的,完全不同的概念。无功功率没有功率损耗,只是有能量以磁场的形式储存在储能元件中,没有传递到机械功率输出,而效率的损耗全部转化成了热能,会使电机产生温升。 电动机从电网上吸收电能经过电磁感应定律的规定,变成电动机转子旋转,带动负载机械做功,这样就将电能转化成机械能。 电动机输出的能量为电动机的额定功率。 电动机运行时因线圈发热、轴承摩擦等很多损耗为电动机损耗。 将额定功率和所有的损耗加起来,就为电动机从电网中吸收的有功功率。 电动机将电能转化成机械能是离不开磁场的,磁场的建立就是靠电动机线圈通电形成的,那么形成磁场也需要能量,这部分的能量并没有转化成机械能和热能,相当于媒介,此部分能量为电动机的无功功率。 有功功率+无功功率=视在功率,注意:这可是矢量相加哟。 效率=额定功率÷有功功率×100%永远小于1 一、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念 1.有功功率:可以转化成其他形式能量(热、光、动能)的能量。以P来表示,单位为W。一般来说,有功功率是相对于纯阻性负载来说的。 2.无功功率:功率从能量源传递到负载并能反映功率交换情况的功率就是无功功率。以Q来表示,单位为Var。它的产生是由于感性负载、容性负载、以及

提高功率因数的意义和方法

提高功率因数的意义和方法

提高功率因数的意义和方法 1.功率因数 在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据,功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数, 功率因数低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。 电能占企业成本的5%~30%,有些企业占得更高。因此如何提高电能的利用率和使用效率,保证电能质量,是企业节能提效的重要手段。绝大多数企业是用电动机作为机械的原动机,而电动机是感性负载,功率因数并不高,因此企业的能源消耗中无功能源消耗占了很大成份。尽可能的减少无功能量的消耗,是企业节能的头等大事。对于企业而言,供电损耗主要是电动机损耗、低压线路损耗、高压线路损耗和变压器损耗。安装无功补偿装置后功率因数提高,线路电流会下降,这样线路损耗降低,变压器的有功损失也会降低。电动机损耗(即效率)是电动机本身固有的,目前Y系列的电动机的效率一般都在85%~95%。但电动机的功率因数将影响整个电网的效率。用电系统装设无功补偿设备,提高功率因数,对于企业的降损节电、用电系统的安全可靠运行具有极为重要的意义 2.影响功率因数的主要因素 异步电动机和电力变压器。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,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。 供电电压。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。 3.提高功率因数的意义 ⑴提高功率因数可以提高设备的利用率 由于有功功率:P=UI COSφ,当U和I为定值时,P∞COSφ,这就是说在电源 提供同样的视在功率UI情况下,有功功率P与功率因数COSφ的大小成正比。 我们知道,电源设备的容量都是根据额定电压UN和额定电流IN确定的,因 此其额定视在功率为SN=UN IN。它表示该设备允许输出的最大有功功率,换句话 说,假如负载COSφ=1,P=UN IN COSφ=UN IN=SN,此时电源的容量全部转换成有

什么是功率因数

无功功率和功率因数 无功功率 在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。 有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如:5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能,带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能,供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。 无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功,才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。 无功功率决不是无用功率,它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。因此,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。为了形象地说明这个问题,现举一个例子:农村修水利需要开挖土方运土,运土时用竹筐装满土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是无功功率,竹筐并不是没用,没有竹筐泥土怎么运到堤上呢? 在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。 无功功率对供、用电产生一定的不良影响,主要表现在: (1)降低发电机有功功率的输出。 (2)降低输、变电设备的供电能力。 (3)造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。 (4)造成低功率因数运行和电压下降,使电气设备容量得不到充分发挥。 从发电机和高压输电线供给的无功功率,远远满足不了负荷的需要,所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率,以保证用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。 2功率因数 电网中的电力负荷如电动机、变压器等,属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性

功率因数和效率的区别

功率因数与效率的区别 尽管功率因数和转换效率都是指电源的利用率, 但区别却很大。功率因素是输入视在功率与输入有功功率之比,与效率无关的,功率因数越大表示无功量就小;它是电源对电网的利用率。电源效率是输入有功功率与输出有功功率之比,效率越高表示机电的损耗就小;它指的是转换效率,就是你这个LED灯泡是5W,但是你把这整个灯接上就不是5W,电源本身也要耗电,这个效率就是多少点是真正让灯泡用了,多少是无用的。当然效率越高越好。简单的说,功率因数产生的损耗是电力部门负担,而转换效率的损耗是用户自己负担。一般来讲,功率因数与本设备的效率并没有必然的、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,如果功率因数是0.9,那么占用供电系统的容量 1/0.9=1.1KvA,如果功率因数是0.5,那么占用供电系统的容量是1/0.5=2KVA。因为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约供电设备容量和减少线路损耗。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。如果换用一个低效率的电源,由于无论使用什么电源,电脑的实际需要是一定的,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%。很显然,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。如果你有测温的工具,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,可以节省电费,对供电企业,意义是节省供电设备的容量,减少供电设备的压力电源测量仪是各种生产或测量各种低压电源(常见的是开关电源,灯具电源、等等)的通用仪表,可以测各种参数,包括功率因数、输出电压、输出电流、电源效率、纹波、视在功率、有功功率、无功功率,等等。LED常常是用低压直流工作,所以它有一个电源,用来将交流变成低压直流,称为:“驱动器”,或“电源”。电源效率:是衡量输入电源的交流有功功率,有多少转化为直流功率了(有发热损耗等等)。发光效率:是指电能(或功率)转换成光能的转换效率,用lm/瓦来衡量,就是说同样的电能,

功率因数校正基本原理与谐波概念

功率因数调整和谐波抑制基本原理 关键词:正弦波频率(周期)相位交流电电压电流电阻电感电容功率因数谐波 1、为什么要调整功率因数? 电能的合理应用要求在传输及分配中要尽量限制电网中所有引起电能损耗的因素,其中重要的因素之一就是无功功率。无功功率因感性负荷所引起,工业以及公共电网上的主要负荷是电阻-电感性的。 电网功率因数调整的目的是通过在某些特定的环节上用超前无功功率来补偿滞后无功功率。此方法还能避免过高压降及额外的电阻损耗。将电容器尽可能地靠近电感负载并联于电网,就可产生所需的超前无功功率。静态电容补偿装置可以减少电网上传输的滞后无功功率。当网络条件改变时,通过增加或减少单个电力电容器,就可逐步调整所需的超前无功功率来补偿滞后无功功率。 2、功率因数调整的好处 ☆输配电成本降低:8到24个月即可收回投资成本,功率因数校正降低了系统中的无功功率、功率损耗进而输配电成本也成比例下降。 ☆有效的利用设备:功率因数的改善意味着电力设备更经济实用的工作(同样的视在功率具有更高的有功功率) ☆改善电压的质量 ☆减少压降 ☆优化电缆尺寸:随着功率因数的提高(载流量减小),电缆横截面也因此减小。或者说,同样的电缆可以传输更多的功率。 ☆较小传输损耗:输电线开关装置的载流量减不,假如只有有功部分,这就意味着输电线的铜损得以降低。 3、谐波的概念 谐波是频率几倍于50H频率的正弦电压和电流。谐波是由非线性电压/电流特性的电子负载的操作而引起的,主要谐波源有以下几类:

①电力电子装置工业常用有整流、逆变、调压和变频器等。 ②电弧炉用于钢铁等行业的交流和直流电弧炉等。 ③家用电器如日光灯、电视机、调速风扇、空调、冰箱等。 ④高新技术设备现代办公和商用计算机、节能灯、核磁共振设备等 发达国家的经验表明,随着科学技术的发展,各种非线性用电设备容量的增长率大大超过电网的发电设备容量的增长率,若不进行有效的谐波控制,供电电压的谐波畸变率可能高达10%。我国电网已开始遭遇并将迅速面临发达国家当前的谐波局面,即谐波源随着高新技术的发展而猛增,电网电压的畸变率也将上升。 谐波畸变可以导致相关设备的误动作,谐波引起的共振甚至破坏电网中的某些设备,谐振可导致以下不良后果: ☆电容器的过载 ☆变压器和传输设备的过载 ☆对测量和控制系统的干扰,对计算机和电气传动装置的干扰 ☆谐振增加,即谐波放大 ☆电压畸变 而有源及无源滤波器可防止这种现象的发生。 4、受谐波影响的功率因数调整 电能对工业而言是极为重要的生产力因素。我们的目标是如何有效地使用它,通过PFC降低无功电流有助于节约电能。现代电力电子设备(驱动装置、不间断电源等)的大量使用所产生的非线性电流正以谐波的方式影响着电网并加重了它的负荷(电网污染),在常规的功率因数调整系统中,电力电容器与电力变压器形成了一个谐振电路,使得谐波电压和电流被放大,严重地加大了谐波的危害程度。 这些谐振现象可通过串联带有滤波扼流圈的电容器得以避免,称去谐功率因数调整系统。去谐系统的自振频率要低于最低的线路谐波频率。这样对于高于基波频率的谐波而言,去谐PFC系统表现为纯感性,对于50Hz的线路频率而言,

怎样提高功率因数

关于提高功率因数的研究 1、什么叫功率因数? 有功功率和视在功率的比叫功率因数。 2、提高功率因数的意义。 提高功率因数非常重要:①可减少有功损失;②减少电力线路的电压损失,改善电压质量;③可提高设备利用率;④可减少输送同容量有功的电流,因而可使线路及变电设备的容量降低。 3、提高功率因数的方法? 提高功率因数的方法有:①提高自然功率因数,包括合理选择电器设备.避免变压器轻载运行,合理安排工艺流程,改善机电设备的运行状况;②通过人工补偿提高功率因数、最常用的是并联电容器补偿。并不是经补偿后的功率因数越高越好,因为补偿装置消耗有功发出无功,随着补偿容量的增加,其有功损耗也增加,初投资增大。就经济运行角度而言,补偿后的功率因数过高或过低均会使总功率损耗增加;若补偿功率因数恰当,能使总有功损耗最小,此时的补偿容量及功率因数称为按经济运行原则确定的补偿容量及功率因数。 并联移相电容提高功率因数 由于我公司实际生产工艺中没有使用同步电机,所以我们采用并联移相电容器的方式进行功率因数补偿。 (一)、补偿方式的选择: 根据移相电容器在工厂供电系统中的装设位置,①、有高压集中补偿、②、低压成组补偿和③、低压分散补偿三种方式。 高压集中补偿是将高压移相电容器集中装设在变配电所的10KV母线上,这种补偿方式只能补偿10KV 母线前(电源方向)所有线路上的无功功率。 低压分散补偿,又称个别补偿,是将移相电容器分散地装设在各个车间或用电设备的附近。这种补偿方式能够补偿安装部位前的所有高低压线路和变电所主变压器的无功功率,因此它的补偿范围最大,效果也较好。但是这种补偿方式总的设备投资较大,且电容器在用电设备停止工作时,它也一并被切除,所以利用率不高。现有我厂没有采用。 低压成组补偿是将移相电容器装设在车间变电所的低压母线上,这种补偿方式能补偿车间变电所低压母线前的车间变电所主变压器和厂内高压配电线及前面电力系统的无功功率,其补偿范围较大。由于这种补偿能使变压器的视在功率减小从而使变压器容量选得小一些,比较经济,而且它安装在变电所低压配电室内,运行维护方便。同时由于我厂存在谐波源,车间变压器的存在,也起到了隔离和衰减谐波的作用。有利于低压移相电容器的安全稳定运行。 4、影响我厂功率因数的主要原因及对策: 一、异步电动机对功率因数的影响 我厂绝大部分动力负荷都是异步电动机, 异步电动机转子与定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。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动

实验3 日光灯电路及功率因数的提高

实验三 交流电路的研究 一、实验目的 1、学会使用交流数字仪表(电压表、电流表、功率表)和自耦调压器; 2、学习用交流数字仪表测量交流电路的电压、电流和功率; 3、学会用交流数字仪表测定交流电路参数的方法; 4、加深对阻抗、阻抗角及相位差等概念的理解。 5、研究提高感性负载功率因数的方法和意义; 二、实验原理 1、交流电路的电压、电流和功率的测量 正弦交流电路中各个元件的参数值,可以用交流电压表、交流电流表及功率表,分别测量出元件两端的电压U ,流过该元件的电流I 和它所消耗的功率P ,然后通过计算得到所求的各值,这种方法称为三表法,是用来测量50Hz 交流电路参数的基本方法。计算的基本公式为: 电阻元件的电阻:I U R R =或2I P R = 电感元件的感抗I U X L L = ,电感f X L π2L = 电容元件的容抗I U X C C = ,电容C 21 fX C π= 串联电路复阻抗的模I U Z = ,阻抗角 R X arctg =? 其中:等效电阻 2 I P R = ,等效电抗2 2 R Z X -= 在R 、L 、C 串联电路中,各元件电压之间存在相位差,电源电压应等于各元件电压的相量和,而不能用它们的有效值直接相加。 电路功率用功率表测量,功率表(又称为瓦特表)是一种电动式仪表,其中电流线圈与负载串联,(具有两个电流线圈,可串联或并联,以便得到两个电流量程),而电压线圈与电源并联,电流线圈和电压线 圈的同名端(标有*号端)必须连在一起,如图3-1 方法与电动式功率表相同,电压、电流量程分别选500V 和3A 。 2、提高感性负载功率因数的研究 供电系统由电源(发电机或变压器)通过输电线路向负载供电。负载通常有电阻负载,如白炽灯、电阻加热器等,也有电感性负载,如电动机、变压器、线圈等,一般情况下,这两种负载会同时存在。由于电感性负载有较大的感抗,因而功率因数较低。

工厂无功功率因数的补偿

工厂无功功率因数的补 偿 Document number:BGCG-0857-BTDO-0089-2022

许多企业一般都是在企业内部配电室里二次侧的千伏母线上集中安装一些电容器柜,对变配电系统的无功功率进行补偿,这对于提高企业内部的供电能力,节约变配电损耗都有积极作用。可是,由于企业内部的电动机大都通过低压导线连接,即在供配电线路的未端,分散在各个生产车间里面,形成了企业内部的输配电网络,其结果造成大量的无功电流仍然在企业内部的输配电线路中流动,所造成很大的损耗。由此,企业尽可能提高自然功率因数外,还必须采取分组补偿和就地补偿等措施,来提高功率因数,最终实现节能降耗的目的。 二、现状 在二十五家企业中,抽查了他们的变压器和总共119条输配电线路运行情况,绝大多数企业能将自己变电系统中的功率因数补偿到以上的规定指标,以免被罚款。这就是说在功率因数的补偿工作中,他们的集中补偿做的不错,但仍有部分企业的分组补偿和就地补偿做的就差些了,或根本就没做,补偿好的单位,其主变压器的二次端至各车间的输配电线路的功率因数基本上在以上,而补偿差些的单位其输配电线路大部分功率因数在以下,如温州某皮革有限公司(以下简称A公司)抽查七条输配电线路,有五条在以下的,而温州某钢业有限公司(以下简称B公司)的一条输配电线路的功率因数只有。综合这些单位被抽查的输配电线路的功率因数,在以上的约占52%,在~之间的约占27%,在以下的约占21%。 可见分组补偿和就地补偿做得远远不够,这主要是企业对功率因数认识不足引起的,如B公司企业规模较大,企业内有二级变压从35KV变 10KV,到车间再变至380V,有企业变电站,中心控制室,全电脑控制显示,其设施和环境可谓一流,但检查发现其补偿就有问题,将无功补偿

功率因数的提高及其效果

功率因数的提高及其效果 在供电过程中,用户功率因数的高低,直接关系到电力网中的功率损耗和电能损耗,关系到供电线路的电压损失和电压波动,而且关系到节约电能和整个供电区域的供电质量。对广大厂矿企业来说,功率因数的高低是关系到电能质量和电网安全、经济运行的一个重要问题,应予以充分重视。本文集中讨论了影响电力系统功率因数的几个重要因素,提出了相应的解决措施,并结合我矿的实际情况,对利用并联移相电容提高电网的功率因数进行了探讨。 在电力网的运行中,我们所希望的是功率因数越大越好,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。若能有效地搞好补偿,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。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 我矿绝大部分动力负荷都是异步电动机, 异步电动机转子与定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。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。因此,在选择异步电动机时,既要注意它们的机械性能,又要考虑它们的电气指标,合理选择异步电动机的型号、规格和容量,使其处于经济运行状态,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。故而从节约电能和提高功率因数的观点出发,必须正确的合理的选择电动机的容量。其次,要提高异步电动机的检修质量,因为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。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。 电力变压器的无功功率消耗,是由于变压器的变压过程是由电磁感应来完成的,是由无功功率建立和维持磁场进行能量转换的。没有无功功率,变压器就无法变压和输送电能。变压器消耗无功的主要成分是它的空载无功功率,提高变压器的功率因数就必须降低变压器的无功损耗,避免变压器空载运行或长期处于低负载运行状态。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

EMC中功率因数的解释与意义

EMC中功率因数的解释与意义 引子—国内销售曾问我,客户有问到功率因数,并考虑功率因数高的电源有否必要—在考虑成本的前提下? 一.先解释下功率因数的定义与混乱之处: 1.输入负载(这里指灯具)的交流电压与输入负载的交流电流所产生的相位差,用PF字母表示。-实际上这个解释对于销售人员过于专业。 2.口语化解释:功率因数这个值讲的就是负载(这里指灯具)对电网电能的利用率。 3.纯阻性负载的功率因数为1(典型例子是白炽灯),因其不消耗无功功率,交流电在负载上没有产生相位差---即市电电网提供多少能量此负载即完全消耗多少能量,不会产生市电电网自身因无功功率所产生损耗,也就是提高了市电电网的带负载能力。 4.电表是按有功功率来计费,即无功功率在电网损耗后,不计在电表上。 5.电源效率是指电源的输出功率与输入功率的比例,效率越高只能说明电源本身的损耗越小。--功率因数与效率都按百分比表示时销售经常会混淆。 二.功率因数高低的具体影响 上面讲到了功率因数影响的是市电电网的带负载能力-简单的讲就是电网提供了100W的电能(不计电网传输损耗,这里说的是视在功率),负载(这里指灯具)的功率因数只有0.6的情况下,实际这个负载只消耗60W的电能,其它的电能通过无功功率所产生的电流反馈到了电网,严重的会污染电网。(污染是指谐波通过传导影响到电网-即EMI) 实际上负载所标的功率都是负载标称值,也就是额定功率—这里都是有功功率。 三.国内电网对功率因数的措施 说到功率因数的影响这么大,国家供电机构肯定对这种消耗资源的方式早就有了措施。 1.供电所、用电企业的配电房安装功率因数控制装置。--这个集中式的,针对大型的用电场所,与供电的源头。

提高功率因数的意义和方法分析

提高功率因数的意义和方法 1.功率因数 在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据,功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数, 功率因数低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。 电能占企业成本的5%~30%,有些企业占得更高。因此如何提高电能的利用率和使用效率,保证电能质量,是企业节能提效的重要手段。绝大多数企业是用电动机作为机械的原动机,而电动机是感性负载,功率因数并不高,因此企业的能源消耗中无功能源消耗占了很大成份。尽可能的减少无功能量的消耗,是企业节能的头等大事。对于企业而言,供电损耗主要是电动机损耗、低压线路损耗、高压线路损耗和变压器损耗。安装无功补偿装置后功率因数提高,线路电流会下降,这样线路损耗降低,变压器的有功损失也会降低。电动机损耗(即效率)是电动机本身固有的,目前Y系列的电动机的效率一般都在85%~95%。但电动机的功率因数将影响整个电网的效率。用电系统装设无功补偿设备,提高功率因数,对于企业的降损节电、用电系统的安全可靠运行具有极为重要的意义 2.影响功率因数的主要因素 异步电动机和电力变压器。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,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。 供电电压。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。 3.提高功率因数的意义 ⑴提高功率因数可以提高设备的利用率 由于有功功率:P=UI COSφ,当U和I为定值时,P∞COSφ,这就是说在电源 提供同样的视在功率UI情况下,有功功率P与功率因数COSφ的大小成正比。 我们知道,电源设备的容量都是根据额定电压UN和额定电流IN确定的,因此 其额定视在功率为SN=UN IN。它表示该设备允许输出的最大有功功率,换句话说, 假如负载COSφ=1,P=UN IN COSφ=UN IN=SN,此时电源的容量全部转换成有功功 率,因而电源设备得到充分利用。如果COSφ< 1则电源能提供的功率为P=UN IN

实验八-单相交流电路及功率因数的提高

实验八 单相交流电路及功率因数的提高 一、实验目的 1. 研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。 2. 了解日光灯电路的特点,理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。 二、原理说明 1. 交流电路中电压、电流相量之间的关系在单相正弦交流电路中,各支路电流和回路中各元件两端的电压满足相量形式的基尔霍夫定律,即 Σ?=0和ΣU =0 图8-1所示的RC 串联电路,在正弦稳态信号U 的激励下,电阻上的端电压U 与电路中的电流I 同相位,当R 的阻值改变时,R U 和C U 的大小会随之改变,但相位差总是保持90°,R U 的相量轨迹是一个半圆,电压U 、C U 与R U 三者之间形成一个直角三角形。 即U =R U +C U 相位角φ=acr tg (Uc / U R ) 改变电阻R 时,可改变φ角的大小,故RC 串联电路具有移相的作用。 2. 交流电路的功率因数 交流电路的功率因数定义为有功功率与视在功率之比,即 c os φ=P / S 其中φ为电路的总电压与总电流之间的相位差。 交流电路的负载多为感性(如日光灯、电动机、变压器等),电感与外界交换能量本身需要一定的无功功率,因此功率因数比较低(cos φ<0.5)。从供电方面来看,在同一电压下输送给负载一定的有功功率时,所需电流就较大;若将功率因数提高 (如cos φ=1 ),所需电流就可小些。这样即可提高供电设备的利用率,又可减少线路的能量损失。所以,功率因数的大小关系到电源设备及输电线路能否得到充分利用。 为了提高交流电路的功率因数,可在感性负载两端并联适当的电容C,如图8-2所示。并联电容C以后,对于原电路所加的电压和负载参数均未改变,但由于C I 的出现,电路的总电流I 减小了,总电压与总电流之间的相位差φ减小,即功率因数cos φ得到提高。

功率因数、峰值系数、浪涌系数的概念

功率因数、峰值系数、浪涌系数的概念 已发布2009/04/23 03:01 下午 | 已更新2009/05/04 04:22 下午 | 解答ID 9867 功率因数、峰值系数、浪涌系数的概念 功率因数、峰值因数和浪涌系数经常用来表述UPS的性能。 功率因数:功率是描述能量传输的参数,直流系统中,功率就是电压与电流的乘积。交流系统中,功率就不是这样一个简简单单的乘积,系统中一部分电流并没有提供给负载,我们称之为谐波电流。由此产生视在功率(VA),大于有功功率。视在功率与有功功率之间存在的系数就是功率因数。考虑到这一点,我们用伏安(VA)来表述视在功率,而用瓦特(W)来表述有功功率。 线形负载的视在功率与有功功率无甚差别,但是对于很多负载来说两者之间的差别很大。计算机设备的功率因数一般为0.65,这就意味着视在功率比有功功率大将近50%。IT类设备,例如服务器,路由器,HUB,存储设备等,电源部分由于采用了功率因数矫正设计,对于电网来说,它们近似于线形负载。相对于日光灯、电机等负载来说,这种负载较为清洁,产生较少的谐波电流。 电池运行时间和UPS的有功功率有关系,但是,很多厂家在注明电池在满载下的运行时间时都标明伏安,而不是瓦特。例如,一台10K的UPS满载下可以运行20分钟,在负载功率因数为0.65的前提下,负载量满载时只有6500W,而此UPS有功功率为9000W,这就意味着实际负载量为6500/9000,即72%。而20分钟的运行时间在实际以瓦特为单位的满负载下就不足20分钟。为了避免造成这种误解,机器的运行时间参数应该以瓦特而不是伏安为基础。 峰值因数:是指电流峰值与平均值的比率,大部分电气设备的峰值因数为1.4,PC 机峰值因数为2至3。若负载的峰值因数大于1.4,前端供电设备必须提供负载所需要的峰值电流,否则供电设备的输出电压波形会产生失真。负载峰值因数因前端供电设备的不同而有差异,甚至当负载从一个输入插口移到另一个插口时,峰值因数也会有所变化。目前大家普遍认为峰值因数是计算机负载所固有的,而实际上,它是负载与电源相互作用的结果。负载的峰值因数数值取决于电网的电压波形,在电源设备输出电压波形为纯正弦波的前提下,没有输入功率因数矫正设计的负载的峰值因数一般为2到3,在电源设备输出电压波形为阶梯波的前提下,此种负载设备的峰值因数一般为1.4至1.9。SU机型在带满载时峰值因数为3,带半载时峰值因数为4,1/4负载时峰值因数为8,BK类产品满载时峰值因数为1.6,半载时为2。 浪涌系数:此参数经常会和UPS系统中所采用的浪涌抑制相混淆。浪涌系数与UPS的瞬间过载能力有关,是用来表述UPS应对负载启动时产生的瞬间启动电流的数值。电机、压缩机等负载浪涌系数较大。对于计算机类负载来说,浪涌系

无功功率和功率因数

无功功率和功率因数 1无功功率 在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。 有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如:5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能,带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能,供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。 无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功,才被称之为无功。无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。 无功功率决不是无用功率,它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。因此,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。

为了形象地说明这个问题,现举一个例子:农村修水利需要开挖土方运土,运土时用竹筐装满土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是无功功率,竹筐并不是没用,没有竹筐泥土怎么运到堤上呢? 在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。 无功功率对供、用电产生一定的不良影响,主要表现在: (1)降低发电机有功功率的输出。 (2)降低输、变电设备的供电能力。 (3)造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。 (4)造成低功率因数运行和电压下降,使电气设备容量得不到充分发挥。从发电机和高压输电线供给的无功功率,远远满足不了负荷的需要,所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率,以保证用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。 2功率因数 电网中的电力负荷如电动机、变压器等,属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差,通常用相位角&phi的余弦cos&phi来表示。cos&phi称为功率因数,又叫

提高功率因数的方法、意义及应用

物理与电子工程学院 电路分析 课程设计报告书 设计题目:提高功率因的意义、方法及应用专业:自动化 班级: 10级自动化3班 学生姓名:张葆 学号: 2010341341 指导教师:赵双义 年月日 物理与电子工程学院课程设计任务书

专业: 10级自动化班级: 3班

摘要 在电力系统中,电动机及其它带有线圈(绕组)的设备很多,这类设备除了从电源取得一部分电功率作有功用外,还将耗用一部分电功率用来建立线圈磁 场。这就额外地加在了电源的负坦,功率因数cos (也称力率)就是反映总 电功率中有功功率所占的比例大小功率因数的高低涉及发电设备和用电设备等能否充分利用电能,提高功率因数可以充分利用电源设备的容量,改善供电质量,降低线路损耗,是缓和电能供需矛盾,减少企业经济支出的有效措施。且在能源匮乏的今天,节约能源、提高能源利用率是非常重要且实际的问题。因此,提高供电系统的功率因数有其重要意义,以下,本文将从功率因数的定义、影响功率因数的主要因素、提高功率因数的意义与提高功率因数的方法四个方面展开讨论。 关键词:功率因数;主要因素;意义;方法;

目录 1 功率因数 (5) 1.1 有功功率 (5) 1.2 无功功率 (5) 1.3 视在功率 (5) 1.4 功率因数 (6) 2 提高功率因数的实际意义 (6) 2.1 提高功率因数能提高设备的利用率 (6) 2.2 提高功率因数能降低输电线上的损耗 (6) 2.3 提高功率因数能改善供电质量 (7) 2.4 提高功率因数能减少电力设备的投资 (7) 3 提高功率因数的方法 (7) 3.1 提高自然功率因数法 (7) 3.2 人工补偿法 (8) 4 提高功率因数的应用 (9) 5 总结与体会 (10) 参考文献 (11)

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