如何提高功率因数（容性负载如何提高功率因数）

如何提高功率因数的方法

如何提高功率因数的方法

随着经济的日益发展,电力需求不断提高,伴随而来的突出问题是能源无效的巨大消耗,资源利用率低下1电力系统是一庞大的系统,其电能损耗的数值相当可观,能源的合理配置是极需解决的问题。功率因数是决定发供电系统经济效益的一个极为重要的因素,它直接反映了系统中有功功率与无功功率的分配1对于发供电系统来说,对负荷不但要求有高的负荷率,而且也要求有高的功率因数.

1、电力网络的功率因数

电力网络除了要负担用电负荷的有功功率P,还要负担负荷的无功功率Q1有功功率肢早P、无功功率Q和视在功率S之间存在下述关系:

S=P2+Q2而P与S之比即:PS=cosφ

被定义为电力网络的功率因数,其物理意义是线路的视在功率S供给有功功率的消耗所占百分数1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

2、低功率因数的不利表现

2.1、电流大对于一个给定的负荷,当供电电压一定时,则功率因数越低,电流就越大,因为;Ic=φ

(1)式中:P为用电负荷的有功负荷;U为线电压1

可见,供电电流Ic与功率因数成反比。我们知道,发电机与变压器的额定容量都是正比于其输出电流,从而也就反比于功率因数,所以,在供出同样功率的条件下,电压一定时,功率因数越低,则要求发电机与变压器的容量也就越大,因此,发电机与变压器的投资也就越高。

2.2、铜损大在一定的负荷下,输电线路功率因数低时,其铜损大1线路损失公式如下:P=3I2c×R×10-3(kW)

把(1)代入其中就得到：P=φ×R×10-3=P2×R×10-φ(kW)=K×1cos2φ

由此可见,设备的铜损正比于电流的平方,从而反比于功率因数的平方1功率因数越低,则电气设备中的铜损就越大,效率也就越低1与此相似,当系统的功率因数很低时,对于传递同样的功率,则电流加大。所以若导线尺寸相同,则电能传输系统意味着有更大的能量损失,或者说,对于同样的能量损失,要求有更粗的导体。

2.3、投资高从公式(1)可知,对于一给定的负荷,在低功率因数下,母线的截面、保护开关的导电面积,都必须加大才能通过更大的电流,故此,投资亦需增加。

3低功率因数产生的主要原因

3.1励磁电流段凯的影响

变压器都带有励磁电流,它对于感应电势来说,总是滞后的`1在正常情况下,励磁电流不致影响功率因数,但当轻负荷运行时(如一个居民区的配电变压器在夜间主要供应照明负荷,因此,半夜以后照明负荷急剧减少,配电变压器就进入轻负荷),原端功率因数就降低。

3.2感应电动机的使用

大量使用感应电动机也会造成系统功率因数降低,因为不可能所有的电动机都在满负荷运行。当电动机满负荷运行时,功率因数可达到85%;当电动机在75%额定负荷运行时,功率因数为0.8;而当电动机在50%额定负荷运行时,功率因数为0.7;若电动机空载运行,则功率因数为0.2～0.3。可见,大量使用电动机而这些电动机又不能全部都满负荷运行时,系统的功率因数必然降低。

3.3气体放电灯的使用气体放电灯在居民与工业、商业照明中正越来越广泛地应用,而气体放电灯也是以低功率因数运行的。

3.4修理过的电动机的使用由于在用户中不可避免地大量使用着修理过的电动机,这些修理过的电动机,通历燃雀常其定子绕组匝数少于原来的匝数,因此,这些电动机中漏磁通增加,造成电动机功率因数降低。

4 提高功率因数的意义

4. 1 能够降低生产成本、减少投资、改善设备的利用率

功率因数可以表示成下述形式

cosφ =P/S=P/3UI

可见,在一定的电压和电流下,提高co sφ ,其输出的有功功率越大1 因此, 改善功率因数是充分发挥设备潜力、提高设备利用率的有效方法。

4. 2 可以减少线路压降、改善电压质量

电力网的电压损失可借下式求出线路电压降为:

U =PR + QX/U

这里, P 是线路有功负荷;Q 是线路无功负荷; R 与X 分别是线路电阻与电抗;U 是线路供电电压1 如果采用容抗为Xc 的电容来补偿,则电压损失为:

U =PR + Q( X - Xc)/U

故采用补偿电容提高功率因数后,电压损失ΔU 减小,改善了电压质量1 再由(5) 或(6) 可知,无功负荷越小,则线路电压降就越小/

4. 3 能够提高电力网的传输能力、提高能源的利用率、降低电力成本、增加经济效益

由于视在功率与有功功率成以下关系

P = S cosφ

Q = S2 - P2 = S ×sinφ = S × 1 - cos2φ

所以,当在传送一定有功功率P 的条件下,cosφ越高,所需视在功率越小。而当有功负荷一定时,若功率因数值越大, 则由(8) 可知, 无功负荷就越小, 充分发挥了发、供电设备的

生产能力,提高了经济效益。

5 提高功率因数的方法

提高功率因数的途径主要在于如何减少电力系统中各个部分所需的无功功率,特别是减少负荷取用的

无功功率,使电力系统在输送一定的有功功率时,可降低其中通过的无功电流1

提高功率因数的方法很多,但总的来说可以归结为两大类:

5. 1 提高自然功率因数的方法

采用降低各用电设备所需的无功功率以改善其功率因数的措施,称为提高自然功率因数的方法1 主要有:

(1) 正确选用异步电动机的型号与容量。据有关资料介绍,我国中小型异步电动机的用电负荷约占电网总负荷的80 %以上,几个主要电网中,电动机所耗能占整个工业用电量的60 %～ 68 %左右1 因此做好电动机的降损节能具有十分重要的经济意义1 正确选用异步电动机,使其额定容量与所带负载相配合,对于改善功率因数是十分重要的1 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cosφ是反映电动机经济运行水平的主要指标,都与负载率β有密切关系1 GB/ T 12497 - 90 对三相异步电机三个运行区域规定如下:

提高功率因数的方法

提高功率因素的方法如下：

1、合理安排和调整工艺流程，改善电机设备的运行状态, 限制电焊机和机床电动机的空载运行， 例如可采用空载自动延时断电装置流程等；

2、异步电动机同步化运行。对于负荷率不大于0.7及最大负荷不大于百分之90的额定功率的绕线式异步电动机，必要时可使其同步化，即当绕棚亩线哗升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。

意义如下：

1、提高用电质量，改善设备运行条件，可保证设备在正常条件下工作，这就有利于安全生产；

2、可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支；

3、能提高企业用电设备的利用率，充分发乱和老挥企业的设备潜力；

4、可减少线路的功率损失，提高电网输电效率。



如何提高功率因数

1、合理选用异步电动机。异步电动机在额定负载(功率)时的功率因数为0.85~0.9，而在空载时的功率因数仅为0.2~0.3。空载或轻载时的效率肯定也要降低。因此，应根据负荷特牲和运行工况，合理选择异步电动机的容量，使其在高效率、高功率因数范围内工作。

工矿企业中异步电动机使用数量很多，而且在选择时总希望电动机有较大的裕量，很多情况下形成了 “大马拉小车” 的现象。这是造成工业企业功率因数低的重要原因之一。

2、轻负荷电动机降压运行。轻负荷电动机降压运行可以降低其无功功率的需要量，从而提高了供电系统的功率因数。当然，降压运行也使电动机的输出转矩减小，这一点必须充分考虑到。

一般认为，电动机负荷系数在0.45以下时。可将正常运行时为△接线的电动机改为Y形接线更卜颂为合理，从而使功率因数及效率都会有所提高。

3、电力变压器的合理运行。电力变压器不宜轻载运行，因为变压器一次侧的功率因数不仅与负荷的功率因数有关，而且与负荷率有关。

若变压器满载运行时，一次侧的功率因数仅比二次侧低3%~5%；若变压器轻载运行，当负荷率小于0.6时，一次侧的功率因数将显著下降，可达11%~18%。所以，电力变压器在负荷率0.6以上运行时才较为经济，一般在75%~80%比较合适。

4、合理安排和调整工艺流程。合理安排和调整工艺流程，以改变电动机设备的运行状况，限制电焊机和机床电动机的空载运转，即采用空载自动延时断电装置。

5、异步电动机同步化运行。对于负荷率不大于0.7及最大负荷不大干90%的绕线式异步电动机，必要时使其同步化运行，即当绕线式异步电动机在启动完毕后，向转子三相绕组输入直流励磁，即产生转矩把异步电动机转入同步运行。

其运行状态与同步电动机相似，在励磁过剩的情况下，电动机可大瞎向电网输送无功功率，从而达到提高功率因数的目的型仿郑。

当电路呈容性负载时,如何提高功率因数?

当电路呈容性负载时，改善功率因数是为了提高电路的效率和性能。以下是几种提高功率因数的方法：

1. 安歼蚂装功率因数校正装置（Power ，PFC）：PFC装置可以测量电路中的功率因数并根据需要进行修正。该装置会通过添加电感或电容等元器件，补偿电路中的功率因数问题，从而提高功率因数并增强电路的效率。

2. 使用电容器：针对容性负载，可以采用并联电容器的方式来降低电路的尖峰电流和提高功率因数。电容器可以在电路启动时提供多余的电流，以抵消电流的瞬时突发。

3. 使负载平衡：如果容性负载是由于不平衡的负载阻值引起的，可以使用电子设备将负载阻值平衡。负载不如并平衡会使电路的功率因数降低，因此在平衡负载上需要投入更多的精力。

4. 减少电流使用的峰值：可以通过限制负载电流使用的峰值来提高功率因数。减少电流使用的峰值可以通氏橡埋过加强负载管理、使用更高效的电器和电池来实现。另外，加入磁芯材料和变压器可以使电机的效率增加。

总之，提高功率因数是为了提高电路的效率和性能。通过安装PFC装置、使用电容器、使负载平衡和减少电流峰值，可以显著地提高功率因数并优化电路的运行。

提高功率因数的措施？

提高功率因数的措施

1). 恰当选择电动机容量，减少电动机无功迅升消耗，防止“大马拉小车”。

2). 对平均负荷小于其额定容量40%左右的轻载电动机，可将线圈改为三角形接法（或自动转坦芹换）。

3). 避免电机或设备空载运行。

4). 合理配置变压器，恰当地选择其容量。

5). 调整生产班次，均衡用亩信老电负荷，提高用电负荷率。

6). 改善配电线路布局，避免曲折迂回等。

可以通过什么办法提高功率因数？

提搭乎羡高功率因数的主要措施有：调整无功补偿装置；尽量减少变压器和电动机的浮装容量，减少大马拉小车现象；动机不是满载运行时，在不影响照明的情况下，适知拍当降低变压器的顷誉二次电压等。具体可咨询专业技术人员。