提高功率因數的意義何在?如何提高?

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功率因數不確切的說就是電能的利用率 。用三角函數解釋,電功率分三個。視在功率S,無功功率Q,有功功率P。S為直角三角形斜邊,P為底邊,Q為另一個直角邊。P與S的夾角的餘弦值為功率因數。這個角越小,餘弦值越大,那麼這個直角邊就越長。有功功率就是電能做了功,為我們所用的地方。

無功功率基本都是電路或器件的內在損耗。比如鐵損,銅損,磁滯損耗等。也就是說這部分電能沒有做功,所以叫無功功率。無功過大會導致電源,電路,設備發熱。進一步造成損耗。所以我們的供電系統都會設計無功補償。儘量提高電能利用率。

提高功率因數可以提高電能利用率,節約電費成本;可以減少設備損耗,保護電網性能。可以延長設備使用壽命,可以避免電壓損失等。

無功補償我們平時常見的就是並聯電容器,當然還有調相機,無功功率發生器等。總之提高功率因數對電氣系統有利,儘量達到0.9以上,更充分利用電能。





雪夢冰淚


提高功率因素的意義何在?如何提高?

負載設備不同,供電設備的輸出有功功率不同。例如供電設備發電機、變壓器額定容量是確定的,如果負載設備的功率因素低,就會導致供電設備的輸出有功功率就低。

功率因素對交流電路的影響

功率因素低,線路損耗大。因為供電設備的容量S=UI,其輸出功率P=UIcosΦ,即I=P/UcosΦ。當負載設設備有功功率P與電壓U一定時,負載設備的功率因素cosΦ越低,供電設備給負載的電流就越大。假如線路上的電阻是R,輸電線路上的損耗Q=l2R。因此,線路上的電流增大,造成線路上的損耗也增大。功率因素低,線路的壓降大。假設線路上的壓降為ΔU,ΔU=IR。由上述可知,線路上的電流增大,輸電線路上的損耗增加。既然線路的損耗增加,那麼在負載端的電壓肯定下降,功率因素嚴重偏低,會導致負載無法正常工作。

比如,現在一臺發電機的容量S為75000KVA,它的輸出有功功率為P=ScosΦ。假如功率因素cosΦ為0.6的話,那麼其輸出有功功率為45000KW,如果功率因素提高到0.95,那麼其輸出有功功率為71250KW。由此可知,負載端設備功率因素越低,發電機的未被利用容量就越大,那麼供電設備的額定容量沒有得到充分的利用,會導致巨大的經濟損失。

對於企業帶來的是用電成本的增加,雖然線路上的的損耗不會要用戶自掏腰包,但是計算電費的時候會根據企業內部電網的功率因素來進行計算的。像工廠這些高供高量用戶,計算電費有三部分,分別是基本電費、功率因素調整電費、實用電費。

因此工廠作為高供高量用戶對象之一,正常情況下,功率因素的標準是不能低於0.9,這個功率因素說的是工廠內部電網的功率因素。假設工廠內部電網的功率因素過低且只有0.7,那麼月電費可能要多交百分之十。當供電部門以規定的電價計算出當月電費後,然後再根據功率因素把功率因素調整電費算出來就是要交的月電費。

為什麼像那些高供高量的企業要積極的把其內部電網的功率因素調整到0.9以上?

因為當企業內部電網的功率因素為0.9時,那麼月統計功率因素調整電費時為零,就不要多交因為企業內部電網功率因素低的這部分錢了。至於要把企業內部電網的功率因素往0.9以上調,就是為了降低企業用電成本。比如企業內部電網的功率因素為0.95,那麼月統計電費時,會少交百分七十五左右的電費錢。

題目說的提高功率因素的意義是什麼?,其物理意義。

功率因素大小直接關係到有功功率(供電設備的輸出有功功率),還影響到無功功率。如果功率因素cosΦ越小,無功功率 Q=UIsinφ。說明像發電機及變壓器這些供電設備的輸出無功功率增加,也就說明了它們的額定容量得不到充分利用。雖然發出那麼多電,但是因為負載端設備功率因數偏低,造成損失。像線路上的壓損及損耗增加,最終會找到用電用戶麻煩的,所謂的“罰款”。要是在用電高峰期,由於用戶端的用電設備功率因素低,實際上供電端已經滿負荷運行,足以滿足用電需求,可是實際上確實供電不足的結果。因此,供電部門所消耗能源用來發電的成本肯定要有人來買單。

提供功率因素的方法

對於用戶而言就是合理選用用電設備,來提高負載率。經常處於空載姿態的負載要有自動停車裝置及最好選用高功率因素的負載。

其次就是用電容移相補償,其原理;

一般用的用電設備感性負載居多,簡單的看這些感性負載就是電感與電阻的串聯的設備。用電容來補償,實質上就是把電容並聯在感性負載上,在交流電路中,電感及電容和電源是進行往返能量來消耗無功功率。當同一電壓作用下,在交流電路中感性負載設備的電流滯後電壓90度,而電容的電流與感性負載相反的,因此兩者可以相互抵消。最終使得線路上的無功功率減少,也就是說供電設備的輸出有功功率增加,從而給負載端更多的用電設備供電。



Talk工控小白


在現實生活和生產中所用的各種交流用電負載大部分都是電感性的,比如家用電風扇、洗衣機、電冰箱、空調、電磁爐等;企業用的各種電動機、變壓器、電磁鐵、高頻加熱爐等,這些電感性交流用電設備其消耗的有功功率P只佔電源容量的一部分,還有一部分能量沒有在用電設備上消耗,這部分沒消耗的能量與電源之間進行反覆交換,這部分能量就稱作無功功率,它的存在佔用了電源的部分能量。這是我們不希望看到的。



我們上面提到的交流電感性用電設備它們的功率因數都很低,也就是消耗的有功功率佔重比很小,這從節約用電來說和輸送電運行的經濟效益來說都是不利的,為此很有必要提高各種用電設備的功率因數,只有功率因數提高了才能充分利用電源設備的容量,同時也可以節省成本;另一個方面提高用電設備的功率因數還可以減小輸送電線路上的能量損耗,因為在電源電壓一定情況下,功率因數越低,流過輸電線路上的電流也就越大。導線是有阻值的,這樣會使線路壓降增大,增加了功率損失。從以上我們就可以看到提高功率因數的必要性,其主要意義在於提高供電設備的利用率以及輸電的效率!



提高的方法

我們知道大部分用電設備是感性負載,其功率因數低,這就要求我們在提高用電設備本身的功率因數的同時,要合理選擇用電設備,以避免出現“大馬拉小車”造成能量的浪費。另一種方法是在感性負載兩端並聯適當容量的電容器。比如可用電力電容補償櫃來改善電網質量等方法。在進行電容補償時要注意補償量,補償過小或過大都達不到應有目的。



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