功率因数对电气系统的影响,提高功率因数的作用?

为什么要提高功率因数?

交流电动机运行时,消耗的全部交流电功率叫做全功率(也叫做视在功率或视在电力)。全功率是由两部分组成的:一部分是转化成机械能的,带动水泵、机床等做功,叫做有功功率;另一部分是提供激磁电流的,在电动机的静子铁芯中产生交变磁场,叫做无功功率。

在交流电的生产和使用中,无功功率的消耗是必要的,但是应该尽量降低这部分消耗。全功率的常用单位是“千伏安”,符号是KVA。有功功率的常用单位是“千瓦”,符号是KW。无功功率的常用单位是“千瓦”,符号是KVAR。

功率因数对电气系统的影响,提高功率因数的作用?

在电力生产和应用中,常用的是有功功率因数,通常把它简称为“功率因数”或“力率”。不同的用电设备所消耗的全功率、有功功率和无功功率不同,也就是说,它们的功率因数不同。同一种设备在不同的使用情况下,功率因数也不一样。普通的白炽电灯、电阻炉,它们工作时不需要磁力线,也就是不消耗无功功率,它们消耗的全功率都是有功功率,因此有功功率因数等于1.0。交流电动机的情况比较复杂。它在满载时的有功功率因数大约是0.8,无功功率因数大约是0.6;轻载时有功功率因数较低,大约是0.7,无功功率因数大约也是0.7;空载时,有功功率因数最低,大约只有0.2,而无功功率因数却升高到0.98。

由此可见,电动机在满载时功率因数比较高,轻载时功率因数降低,空载时功率因数最低。功率因数越高,消耗的无功功率在全功率中所占的比例越小功率因数越低,消耗的无功功率在全功率中所占的比例就越大。提高功率因数(提高力率)实际上就是减少无功功率的消耗。

功率因数对电气系统的影响,提高功率因数的作用?

变压器的铁芯中产生交变磁场时,也要消耗无功功率;输送交流电时,导线周围也不可避免地产生交变磁场,也要消耗一些无功功率。发电机的全部出力叫做全出力(也叫做全功率或视在功率),它是由两部分组成的:一部分是有功出力,就是前面讲过的发电机的铭牌出力;另一部分是无功出力,铭牌上虽然没有写明,可以根据发电机的额定功率因数计算出来。

一般的发电机的额定功率因数是0.8。就是说,发电机的有功出力是全出力的0.8倍,无功出力是全出力的0.6倍。如果用电负荷的功率因数低于0.8(也就是无功功率因数大于0.6),就需要发电机多供无功功率。发电机的无功出力过载时,会使发电机温度过高,甚至烧坏。所以,发电机在运行中,既要注意有功出力不要过载,又要注意无功出力也不要过载。

功率因数对电气系统的影响,提高功率因数的作用?

提高功率因数(提高力率)的措施主要有两个方面:一是要尽量避免设备空载和“大马拉小车”现象,这样不但可以节约有功功率,又可以节约无功功率;二是加装电力电容器(也叫做补偿电容器)或调相机,或者改造设备,使异步电动机同步化或同步电动机提高电压运行。这些设备能够象发电机一样发出无功功率,供给附近的电动机和变压器使用,就地取得无功功率的平衡,这样既能提高用电功率因数,又能使输电、配电线少送些无功功率,改善供电电压,降低线路损耗。


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