提高功率因数对供电企业的好处
谈提高电路的功率因数
谈提高电路的功率因数作者：张永志来源：《成才之路》2009年第15期摘要：本文根据功率因数的特性，主要讨论了提高电路功率因数的原因、方法及注意事项。
关键词：电路；功率因数；原因；方法；注意事项功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S，在纯电阻电路中，功率因数cosΦ=1,表示电源发出的电能全部被负载所消耗利用；在感性电路中，功率因数cosΦ＜1,则表示电源发出的电能只有一部分被负载所消耗利用，另一部分电能则在电源和负载之间不停地进行能量的交换。
功率因数直接反映了交流电路中负载消耗电能的情况，是供用电的一项重要指标，功率因数低于0.7时，供电局将不予供电。
本文针对提高电路的功率因数谈一些看法。
一、提高电路功率因数的原因电力系统的负载大多为感性负载，这使得负载工作时电路的功率因数会比较低，将对电力系统造成极其不利的影响。
功率因数过低，电源设备的容量就不能充分利用。
像发动机或变压器这样的供配电设备在运行时不能超过其额定电压和额定电流的数值，也就是电源的视在功率有一个确定的值，S=UeIe。
在这种情况下，电路的功率因数越低，根据P=S·cosΦ=UeIecosΦ，发动机发出的被负载所消耗的有功功率就越小，电源设备的利用率就越低。
例如：某用户所需要的有功功率为100kW，当功率因数为0.5时，需220kVA的变压器；如果将功率因数提高到0.9，变压器的容量只要稍大于110kVA就可以了。
提高电路的功率因数，可以使电源设备的容量得到充分利用，使同等容量的供电设备可以向用户提供更多的有功功率。
功率因数过低，线路上将引起较大的电压降和功率损失。
从公式P=UIco sΦ可知，当要求输送的电压U 和有功功率P一定时，功率因数越低，线路的电流I就越大。
由于输电线路本身具有一定的阻抗，因此就使得线路的电压降将会越大，这不仅会造成线路上白白消耗更多的电能，而且会使负载的端电压随之减小，这将影响用户端负载的正常工作。
简述功率因数提高的意义和方法
简述功率因数提高的意义和方法一、引言功率因数提高是工业生产中的一个重要问题，它对于提高电力系统的效率、降低能耗、保护设备等方面都有着重要的意义。
本文将详细介绍功率因数提高的意义和方法。
二、功率因数提高的意义1. 提高电力系统效率在电力系统中，负载电流与供电电压之间存在一定角度差，即相位差。
功率因数就是描述这种相位差现象的参数。
当负载电流滞后于供电电压时，功率因数小于1；当负载电流领先于供电电压时，功率因数大于1。
如果负载电流滞后于供电电压，就会造成无效功耗。
有效功耗是指用来完成实际工作的能量，而无效功耗则是消耗在线路和设备上的能量。
2. 降低能耗当负载较大时，由于线路阻抗和传输距离等原因，会导致线路损失增加。
如果此时功率因数不足，则会进一步增加线路损失。
而当功率因数达到1时，则可以最大限度地减少线路损失。
3. 保护设备在低功率因数情况下，电流会变大，这会导致线路和设备过载。
同时，由于电流和电压之间的相位差，设备中的电容器也会受到额外的压力。
这些都会导致设备寿命缩短。
三、功率因数提高的方法1. 安装容性补偿装置容性补偿装置是一种将无功功率转换为有用能量的装置。
它可以通过加入并联电容器来提高负载侧的功率因数。
同时，在低负载时，它还可以通过自动切断电容器来避免无效功耗。
2. 调整负载调整负载是一种简单有效的提高功率因数的方法。
通过增加或减少负载，可以使得负载电流与供电电压之间的相位差变小，从而提高功率因数。
3. 优化供应系统供应系统中的变压器、开关和保护设备等也会影响功率因数。
通过合理设计和选型，可以使得这些设备在工作时尽可能地保持高效稳定。
4. 采用高效节能设备使用高效节能设备可以降低能耗，并减少对系统造成的额外负荷。
同时，在设计和选型时也应该考虑到设备的功率因数，尽可能选择功率因数高的设备。
四、总结功率因数提高是一项非常重要的工作，它可以提高电力系统效率、降低能耗、保护设备等方面都有着重要的意义。
浅谈电力电容器提高功率因数在企业供用电中的应用
重 负 荷 状 态 下 工 作 将会造 成无功功率补偿 过度 ， 使系统 的 运 行 电 压 抬高 ， 破 坏 电 能质 量 ， 影 响用 电设 备 的 使 用 寿命 所
以 现 代企 业 多 以集 中跟 踪 补 偿 方 式 为 主 ． 在 变 电所 的二 次 侧
进行集 中补偿， 安 装 专用 配 电 柜 ． 电 容 器 通 常 采 用 微 机 自动 控制 ， 根 据 用 电设 备运 行 负 荷 大 小投 切 相 应容 量 的 电容 器 实
备 消 耗 的 无 功 能耗 安 装 电 容器 不仅 能 够 改 善 电 能 质 量 ． 降 低功率损耗 ． 还 能 提 高 供 电 设 备 的 利 用率 和设 备 出力
选 择 电容 器 时 ． 通 过 计 算 供 电 系 统 感 性 负 载 三 相 总 的无 功容 量 采 取 三 相 共 补 的方 法 投 切 电 容 器 组 这 在 三 相 供 电 系 统
二 企 业供 配 电 系统 中影 响功 率 因数 的因素
１ ． 工 厂 使 用 了 较 多 的异 步 电 动 机 ． 异 步 电 动 机 的 功 率 因
中 ．单 相 电 容 器 的额 定 电压 与 供 电系 统 中额 定 电压 相 同 时 ．
选 电 容 器 接法 为三 角 形 当供 电 系 统 出现 三 相 感 性 负 载不 平 衡 且 超 出 规定 比例 时选 择 三 相 分 补 ． 即 根 据 每 相各 自的 无功 需 求 投 切 电容 器 组 ． 电容 器 接 法 为 星 形 。 这 种 补 偿 方 式 具 有 电容 器 安 装 简 单 、 运行可靠 、 利 用 率 较 高 的特 点 ． 多 数企 业 选
低 负 载 状 态 下 运 行
分 散 补 偿 分 散 补偿 就 是 将 电容 器 组分 组 安 装 在 用 电 设 备 各 分 路 的 出 线 上 ．实 现 电容 器 与 用 电 负荷 的 变 动 同 时 投
功率因数
功率因数1、定义：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，增加了线路的供电损失。
2、国标限值：（1）、《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第3.6.2条规定：10（6）kV及以下无功补偿宜在配电变压器低压侧集中补偿，且功率因数不宜低于0.9。
高压侧的功率因数指示应符合当地供电部门的规定。
（2）、现行的《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》规定，100kVA及以上10kV供电的电力用户在用户在用户高峰负荷时变压器高压侧功率因数不宜低于0.95；其他电力用户功率因数不宜低于0.9。
3、功率因数低的危害：（1）、功率因数过低可导致电压崩溃、电网瓦解的事故发生；（2）、增加供电线损，使供电成本上升；（3）、增加供电线路的电压损失，使供电电压质量下降；（4）、降低发、供电设备的有效利用率，电力企业固定成本增加；（5）、供电局高额的罚款使用户增加电费支出，加大企业的生产成本。
4、提高功率因数的好处：（1）通过改善功率因数，减少了线路中总电流和供电系统中的电气元件，如变压器、电气设备、导线等的容量，因此不但减少了投资费用，而且还降低了本身电能的损耗。
（2）确保良好的功率因数值，从而减少供电系统中的电压损失，可以使负载电压更稳定，从而改善电能的质量。
（3）可以增加系统的裕度，挖掘出了发、供电设备的潜力，如果系统的功率因数低，那么在既有设备容量不变的情况下，装设电容器后,可以提高功率因数，增加负载的容量。
(4）减少了用户的电费支出；通过上述各元件损失的减少及功率因数提高的电费优惠。
例子：将1000kVA变压器变压器的功率因数从0.8提高到0.98时：补偿前：1000×0.8＝800kW;补偿后；1000×0.98＝980kW。
同样一台1000kVA的变压器，功率因数改变后可以多承担180KW的负载。
5、治理方案：通过人工补偿提高功率因数，一般多采用电力电容补偿无功，即:在感性负载上并联电容器。
《电工技术》课件 提高功率因数的意义和方法
I P
U cos
二、提高功率因数的方法
1.方法:在感性负载上并联适当的电容器 用电设备的大多数都是异步电动机，它的等效电路相当于电阻、电感串联。可以用电容与之并联以提
高功率因数。
2.分析
并联电容前：总电流就是负载RL中的电流 ，功
cosL 0.6
tanL 1.33
将已知条件代求 t得an
tan 0.95
cos 0.72
功率因数的提高及有功功率的测量（1）
提高功率因数的意义和方法
一、提高功率因数的意义
1.提高电源设备的利用率
可以为同等容量供电系统的用户提供更多的有功功率，提高供电能力。
当电源 SN U一N定IN时，供给负载的有功功率
与功PN率 因SN数cos有关。
cos
2. 减小输电线路上的能量损耗 在一定的电压下、向负载输送一定的有功功率时，负载的功率因数越低，线路电流越大，造成输电线
I P U cos
IC
U XC
U 1
UC
C
UC
U
P cos L
sin L
U
P cos
sin
U
C
P U
tan
L
tan
C
P U
2
tan L
tan
三、习题讲解
例题 已知单相交流电动机的功率为10kW，电压U为220V，功率因数 为0.6，接2在电压为 220V的工频 交流电路中。若在电动机两端并联250μF的电容，试求电路功率因数能提高到多少？ 解：本题是由已知电容值，计算电路的功率因数，直接根据推导公式进行计算，比较简单。
电力系统中的功率因数
电力系统中的功率因数电力系统是现代生活中非常重要的一部分，它负责将发电厂产生的电能传送到各个电力用户处。
在电力传输过程中，功率因数是一个关键的指标，它对电力系统的运行稳定性和效率起着至关重要的作用。
一、功率因数的定义与意义功率因数是指交流电路中有功功率（即电能的实际输出功率）与视在功率（电能的总功率）之比。
通常用功率因数来描述电路的负载特性，它能够反映负载对电路的影响程度。
合理的功率因数可以保证电力系统的正常运行和高效利用电能。
当功率因数接近1时，系统的能量利用率最高，电能传输损耗较低；而当功率因数偏离1时，系统的能量利用率降低，电能传输时出现较大的损耗。
二、功率因数的影响因素1. 电感性负载：电感性负载如电动机、变压器等对电路中的起调节和传输作用，但也会产生感性功率使功率因数降低。
2. 电容性负载：电容性负载如电容、电子器件等对电路起滤波和稳压作用，能够提高功率因数。
3. 非线性负载：如电子设备、灯具等产生的高次谐波会降低功率因数，造成电能浪费和电网污染。
三、功率因数的调节方法1. 电力系统的设计与规划：在电力系统的设计和规划阶段，要考虑合理配置负载，控制感性负载和电容性负载的比例，以提高功率因数。
2. 使用功率因数校正装置：通过安装功率因数校正装置，可以实时监测功率因数并进行调节，以使其维持在合理范围内。
3. 优化电力系统运行管理：通过合理使用电力设备，如合理调整电机的负载率、采取节能降耗措施等，可以提高功率因数。
四、功率因数的意义与电力系统运行1. 提高电力系统的效率：合理的功率因数可以减少电能的损耗和浪费，提高电力传输的效率，降低供电成本。
2. 降低电力系统的负荷：合理的功率因数可以减少电网负荷峰值，降低电力系统的运行压力，提高电力供应的稳定性和可靠性。
3. 保护电力设备和延长使用寿命：合理的功率因数可以减少电流的大小，减少设备过载运行和热损耗，延长设备的使用寿命。
五、功率因数在电力系统改造中的重要性随着社会经济的发展和技术的进步，电力系统改造已成为当前重要的任务之一。
提高功率因数的意义和措施要点
提高功率因数的意义和措施要点提高功率因数是电力系统优化管理的重要任务之一、功率因数是指交流电中有功功率与视在功率之比，是电能利用效率的重要指标。
提高功率因数具有以下重要意义：（一）减轻电力系统的负荷。
在电力系统中，负载功率P=UIcosφ，功率因数越低，无功功率越大，相同负载下，无功功率的增加将导致负荷的增加，降低电力系统的供电质量。
（二）节约电力资源。
功率因数越高，给定负载下的有功功率越小，需要分配的电力资源越少，从而实现电力资源的合理配置与节约。
（三）降低电流损耗。
无功功率引起的电流不仅会增加线上的电流负荷，还会引起一些电路设备发热、损耗电能等问题，降低了电力系统的效率，增加了线路损耗。
（四）提高电网输电能力。
功率因数大可以降低线路电压降，改善供电电压质量，延长输电距离，提高电网输电的可靠性和经济性。
为了提高功率因数，首先需要查明 power factor是多少，此时称之为起始功率因数，然后采取相应的措施进行修正。
主要的提高功率因数的措施有：1.采用高功率因数的设备。
使用功率因数较高的设备，可以降低系统的无功功率，改善系统的功率因数。
例如，使用有源功率因数校正装置或者使用带功率因数校正功能的设备，可以自动监测和调整电路的功率因数，从而提高系统的功率因数。
2.调整电力系统的负载分布。
通过对电力系统的负载进行合理调整，使得负载在不同电路之间能够均衡分布，可以提高系统的功率因数。
例如，在负载较大的电路中增加补偿设备，减少负载较小的电路中的补偿设备，以达到功率因数的均衡。
3.安装功率因数补偿装置。
在电力系统中安装足够的功率因数补偿装置，可以有效地降低系统的无功功率，提高系统的功率因数。
功率因数补偿装置分为无源补偿装置和有源补偿装置。
无源补偿装置主要是通过串联电感或并联电容器来补偿无功功率，而有源补偿装置则是通过使用逆变器等电子元件控制系统的无功功率来实现补偿。
4.优化电力系统的电压。
在电力系统中，电压与功率因数有关。
功率因数对电力系统的影响及对策
（） １增加供电线路的损失 。 而为了减 少损失则必须增大供电线路 的 导线截面 ， 增加投资；
（） ２线路上的电压损失 ， 降低了电压质量 ； （） ３降低发 、 电设备 的有效利用率； 供 （） ４ 增加部分企业的电费支 出， 加大生产成本 。
３提高功 率因数的效果分析 ． （ ） 高 功 率 因数 可 以 提 高 发 、 电设 备 的 供 电 能 力 、 １提 供 同样 的 设备 可以更充分利用。 （） ２ 提高功率 因数可 以提高用户设备利用率 ， 节省用户 电气设备投 资， 挖掘现有电气设备潜 力。 （） ３ 提高功率 因数可 以降低 电力系统 电压损失和减少电压波动 ， 以 改善电压质量。 如一条 ３ ｋ ５ Ｖ输 电线路全长 １ｋ 负荷 电流为 １ ０ ， ０ ｍ， ０ Ａ 安装无 功补 偿设备 （ 并联电容器 ） ， 后 功率 因数 由 ０ 提高 到 ０ ５ 我们 可以计 算出 ． ７ ．， ９ 大致抬高多少电压 。 线路压降 ＝ ． ２ （ １ ３ （有功 电流 ×电阻 ）（ ７ ＋ 无功 电流 ×电抗 ） ， ）提高功 率因数有功电流与 电阻引起的压降不变 。 抬高电压 ＝ ． ２ １７ ×电压 Ｘ（ ３ 补偿前无 功电流 一补偿后无功电流 ） Ｘ 电抗 。
在：
止无功补偿装 置等） 的情况下的功率因数。它取决于负荷性质。 于电 对 阻性负荷 （ 电阻炉等 ） 较多 的用户 ， 其功率因数较高 ， 电感性负荷（ 而 电 焊机等 ） 多的用户 ， 自然功率因数就较低 。电力负荷 中， 较 其 大部分用电 设备的实际 自 功率 因数都较低 ， 然 仅为 ６ ％左右 。 以从用户改进设备 ０ 所 的运行状况着 手 ， 使设备合理 配套 ， 这是减少无功损耗 ， 高 自然功率 提
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提高功率因数对供电企业的好处
【摘要】对广大供电企业来说，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。
提高电力系统的功率因数，已成为电力工业中一个重要课题，而提高电力系统的功率因数，首先就要提高各用户的功率因数。
【关键词】提高功率因数补偿方法供电企业
很多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。
为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的”无功”并不是”无用”的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。
在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。
适当提高用户的功率因数，不但可以充分的发挥发、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和为用户本身节约电能。
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，若能有效的搞好低压补偿，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。
1 影响功率因数的几个主要因素
电感性设备和电力变压器是耗用无功功率的主要设备，大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。
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。
电力变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%～15%，它的空载无功功率约为满载时的1/3。
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期处于低负载运行状态。
供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大影响。
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。
所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。
电网频率的波动也会对异步电动机和变压器的磁化无功功率造成一定的影响，综上所述，我们知道了影响电力系统功率因数的一些主要因素，因此我们要寻求一些行之有效的、能够使低压电力网功率因数提高的一些实用方法，使低压网能够实现无功的就地平衡，达到降损节能的效果。
2 低压网的无功补偿
随机补偿。
随机补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。
通过控制、
保护装置与电机同时投切。
随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行的无功消耗，以补励磁无功为主。
此种方式可较好地限制农网无功峰荷。
随器补偿。
随器补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器二次侧，以无功补偿配电变压器空载无功的补偿方式。
配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，配变空载无功是农网无功负荷的主要部分，对于轻负载的配变而言，这部分损耗占供电量的比例很大，从而导致电费单价的增加，不利于电费的同网同价。
跟踪补偿。
跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户0.4kV母线上的补偿方式。
适用于100kV A以上的专用配电用户，可以替代随机、随器两种补偿方式，补偿效果好。
这三种补偿方式的经济性接近时，应优先选用跟踪补偿方式。
采用适当措施，设法提高系统自然功率因数。
提高自然功率因数是不需要任何补偿设备投资，仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率，这是一种最经济的提高功率因数的方法。
3 功率因数的人工补偿
功率因数是工厂电气设备使用状况和利用程度的具有代表性的重要指标，也是保证电网安全、经济运行的一项主要指标。
供电企业仅仅依靠提高自然功率因数的办法已经不能满足工厂对功率因数的要求，工厂自身还需要装设补偿装置，对功率因数进行人工补偿。
静电电容器补偿。
静电电容器既电力电容器。
利用电容器进行补偿，具有投资省、有功功率损耗小、运行维护方便、故障范围小等优点。
但当通风不良、运行温度过高时，油介质电容器易发生漏油、鼓肚、爆炸等故障，所以建议使用粉状介质电容器。
动态无功功率补偿一般应用于用电容量大、生产过程其负载急剧变化且具有重复冲击性的大型钢铁企业。
这种波动频繁、急剧、幅值很大的动态无功功率，采用调相机或固定电容器进行补偿已远远满足不了要求，目前一般采用的新型动态无功功率补偿设备是静止无功补偿器。
它具有稳定系统电压、改善电网运行性能、动态补偿反应迅速、调节性能优越等优点。
但最明显的缺点是投资大、设备体积大、占地面积大。
分相补偿。
在民用建筑中大量使用的是单相负荷，照明、空调等由于负荷变化的随机性大，容易造成三相负载的严重不平衡，尤其是住宅楼在运行中三相不平衡更为严重。
由于调节补偿无功功率的采样信号取自三相中的任意一相，造成未检测的两相要么过补偿，要么欠补偿。
如果过补偿，则过补偿相的电压升高，造成控制、保护元件等用电设备因过电压而损坏；如果欠补偿，则补偿相的回路电流增大，线路及断路器等设备由于电流的增加而导致发热被烧坏。
这种情况下用传统的三相无功补偿方式，不但不节能，反而浪费资源，难以对系统的无功补偿进行有效补偿，补偿过程中所产生的过、欠补偿等弊端更是对整个电网的正常运行带来了严重的危害。
上面讨论了功率因数对广大供电企业的影响以及提高功率因数所带来的经济效益和社会效益，介绍了影响功率因数的主要因素以及提高功率因数的一般方法，还阐述了如何确定无功功率的补偿容量及无功功率的三种人工补偿的具体方式。