提高系统功率因数的方法
试述提高功率因数的意义和方法
试述提高功率因数的意义和方法
功率因数是指功率系统的实际功率与理论功率的比值，它与电力的质量密切相关，是衡量电能质量的重要指标。
保持高功率因数是电力发电、输送、分配等电网全过程中非常重要的内容，它决定着电力质量的高低，决定着能源的有效利用。
由于提高功率因数必须保证功率因数大于或等于0.90，因此，必须采取一定的措施来提高功率因数。
首先，要建立电力质量管理制度，加强电力质量监督检测，及时发现功率因数的异常现象，及时处理和改善。
其次，可通过改善调度技术，正确安排电力供给状态，合理安排供需，扩大发电机组调度范围，实现电力负荷多起点，多终点调度。
此外，可以降低电能耗散，使用变频调速，增加电力系统效率；安装功率因数补偿装置，调整变压器的线路接法；使用节能电力设备，改善负荷结构，优化供需比，以及采用多类型发电机机组等，以期达到提高功率因数的目的。
总之，提高功率因数对于保证电力质量具有重要意义，不仅能够优化电力供给，更能够降低用电成本，带来更大的经济效益。
浅谈功率因数的意义及提高功率因数的方法
浅谈功率因数的意义及提高功率因数的方法【摘要】功率因数是电力系统中重要的参数，它可以反映电路中有用功率与全部视在功率之间的比率。
在电能质量和能源利用效率方面具有重要意义。
本文首先介绍了功率因数的定义和重要性，然后详细解释了功率因数的计算方法和意义。
接着，提出了一些提高功率因数的方法，如增加电动机负载、优化电路设计等。
介绍了使用功率因数校正装置对功率因数进行调整的方法。
结论部分强调了功率因数在电力系统中的重要性，指出提高功率因数的必要性，并展望了未来发展趋势。
通过本文的阐述，读者可以更好地了解功率因数的意义及提高功率因数的方法，进一步提高电能利用效率和节能减排水平。
【关键词】功率因数、定义、重要性、计算方法、意义、提高、方法、校正装置、必要性、发展趋势1. 引言1.1 功率因数的定义功率因数是指交流电路中，电流和电压之间的相位差，是电力系统中一个重要的参数。
在交流电路中，电流和电压是不同时间变化的，它们之间存在一定的相位差，而功率因数就是描述电流和电压之间相位差的一个物理量。
具体来说，功率因数是指电路中有功功率与视在功率之间的比值。
有功功率是电流把电能从电源输送到负载的能力，视在功率是指在电路中流动电流的总能量。
功率因数的数值茹卧在0到1之间，当功率因数为1时，电路中的有功功率等于视在功率，表示电路能有效利用电能；当功率因数小于1时，表示电路中有一部分能量没有被有效利用，存在能量浪费的问题。
功率因数的大小直接影响着电路的能效和稳定性。
1.2 功率因数的重要性功率因数是电力系统中一个非常重要的参数，它反映了电路中有用功率和视在功率之间的关系。
功率因数的重要性主要体现在以下几个方面：1. 节约能源：功率因数低意味着在给定有用功率的情况下，需要更大的视在功率才能满足需求。
这会导致电网的损耗增加，并浪费更多的能源。
提高功率因数可以降低系统的损耗，节约能源。
2. 提高设备效率：在功率因数较低的情况下，设备的运行效率会下降，导致设备发热增加、寿命缩短等问题。
提高功率因数的方法
提高功率因数的方法
提高功率因数的方法主要有以下几种：
1. 安装功率因数校正装置：功率因数校正装置可以根据电网负载的具体情况，自动调整电路中的电容或电感，并实时监测功率因数，在电网负载变化时进行功率因数的补偿，从而使功率因数接近1。
2. 增加电容器：在电网和负载之间串联连接电容器，以提高功率因数。
电容器能够提供无功电流，并与负载的无功电流相抵消，从而减小了谐波电流的产生，提高了功率因数。
3. 减少谐波污染：谐波污染会降低电网的功率因数。
通过采取一些措施，如选择低谐波的电力设备、增加滤波器等，可以减少谐波污染，从而提高功率因数。
4. 优化负载配置：合理配置负载可以提高功率因数。
将负载均匀分布在三相电网中，避免负载集中在某一相，可以减小无功功率的损耗，提高功率因数。
5. 优化供电系统：供电系统的电缆、变压器等元件的设计和选择也会影响功率因数。
通过合理选择导线、变压器的容量和负载容量匹配等方式，可以减小线路的电阻和电抗，提高功率因数。
总的来说，提高功率因数的方法主要包括安装功率因数校正装置、增加电容器、减少谐波污染、优化负载配置和优化供电系
统等。
根据实际情况，可以综合考虑采取不同的方法来提高功率因数。
提高功率因数的三种方法
提高功率因数的三种方法嘿，朋友！你有没有想过，在我们的电力世界里，有个很重要的东西叫功率因数呢？就好像一个团队里，每个成员的效率都得协调好，电力系统里的功率因数要是不高，那可就像一个乱糟糟的团队，好多能量都浪费掉了，多可惜呀！今天我就来和你唠唠提高功率因数的三种方法。
咱先来说说第一种方法——提高自然功率因数。
这就好比是让一个人自身的身体素质变好一样。
在我们的用电设备里，很多电动机就像是一个个小运动员。
有些电动机老是空转或者负载率特别低，这就相当于运动员没使上劲，在那干耗着。
比如说工厂里有些机器，明明不需要一直全功率运行，却一直开着，这时候功率因数就低得可怜。
我们可以通过合理选择电动机的容量来改善。
要是电动机选得太大，就像给一个小孩穿大人的衣服，不合身，运行起来效率低。
还有像一些异步电动机，要是能提高它的检修质量，保证它的气隙均匀，那它就能更好地发挥作用，就像给运动员做个全面的体检和训练，让他在赛场上更出色。
另外，对于像变压器这样的设备，要是负载率在一个合适的范围，就不会像一个大胃王吃一点点东西，大部分能量都浪费在消化自身上了。
有一次我去一个小工厂，看到他们的车间里有好多设备。
我就和那里的电工老张聊天。
我问他：“老张啊，你们这儿的功率因数咋样啊？”老张皱着眉头说：“哎，不咋地啊，电费老是比人家高，也不知道咋回事。
”我就给他指了指那些空转的小电机，说：“你看这些小电机，一直在那空转，就像光吃饭不干活的主儿，多浪费电啊。
要是能根据实际需求调整一下，让它们该干活的时候干活，功率因数肯定能提高不少呢。
”老张一拍脑袋：“哎呀，我咋没想到呢！”再说说第二种方法——人工补偿法。
这就像是给电力系统请了个外援。
这个外援就是电容器。
电容器在电力系统里就像一个小储蓄罐，专门储存电能。
当电路里的无功功率不足的时候，电容器就把储存的电能拿出来补上。
就好比一个团队里，有人专门负责支援那些力不从心的队员。
在一些大型的商场或者写字楼里，用电设备特别多而且复杂，功率因数往往比较低。
《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。
电力系统功率因数的提高
电力系统功率因数的提高集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-电力系统功率因数的提高方式———贵州航天精工股份有限公司吴敏强摘要：在供配电系统中，绝大多数负荷都是感性负荷。
从电网中吸收无功功率，降低功率因数。
功率因数低使供配电系统电能损耗增加、电压损失增大和供电设备利用率降低。
因此，必须提高功率因数，功率因数提高方式分为自然提高方式和人工补偿方式，自然提高功率因数有：合理选择电动机规格和型号、避免电机空载运行、合理选择变压器型号及容量、大功率晶闸管取代交流接触器；人工补偿方式有：同步电动机补偿、动态无功功率补偿、并联电容器补偿。
关键词：功率因数动态无功功率补偿并联电容器补偿电力系统中大多数用户都是从电网吸收无功功率，因负荷呈感性：如感应电动机、电力变压器、电焊机及变流接触器等，从而降低了系统中的功率因数。
而功率因数是供配电系统经济运行的一个衡量标准。
因此，功率因数的提高关系到供配电系统运行的经济性。
众所周知，功率因数cosφ=P/(P2+Q2)1/2=P/S式中P为有功功率，Q为无功功率，S为视在功率。
当S一定时，cosφ越小，P就越小。
所以，当变压器容量一定时，功率因数越低，输出的有功功率就越小。
功率因数低影响会变压器的出力，还有感应电动机，输出功率都会因功率因数低而受很大的影响。
电网中功率因数低还会降低系统电压，线路的电压损失可表示为：ΔU= （PR+QX）/UN式中P、Q为线路末端负荷的有功功率和无功功率，R、X为线路的电阻和电抗，UN 为线路上的额定电压。
当线路上的额定电压UN一定时，线路的电流R+JX一定，负荷的有功功率为定值时，cosφ越小，Q值越大，线损ΔU 就越大。
所以，负荷处的线路电压降低，线路损失增大。
因此，功率因数的提高具有很大的必要性。
提高功率因数的方法分为自然提高法和人工补偿法。
自然提高功率因数是指在不增加任何装置设备的情况下，采用科学的措施减少用电设备的无功损耗，使供配电系统的总功率因数提高：（1）合理选择变压器的容量和型号变压器在选择时，要注意当前主流是节能型变压器，也就是低损耗型变压器，如S9系列或S10系列。
功率因数的概念及提高功率因数的意义及方法
功率因数的概念及提高功率因数的意义及方法1. 什么是功率因数？说到功率因数，首先得搞清楚这到底是什么鬼。
功率因数，简单来说，就是电力系统里有效功率和视在功率的比值。
就像是你吃饭的时候，光喝汤可不行，得吃肉吃菜才够饱。
有效功率就像是你餐盘里的“饱腹食品”，而视在功率就像是你整个大餐的分量。
功率因数越接近1，表示你这个“餐”吃得越实在，越有营养；反之，功率因数如果很低，就好比吃了一顿“水饺”而已，光顾着填肚子，营养却没跟上。
1.1 功率因数的重要性你可能会问，功率因数不就是个数字吗，至于那么重视？这可大错特错！功率因数直接关系到电费开支，功率因数低了，电力公司可就会收你“罚款”了。
想想，手里有了一张特价票，结果一到结账时，店家却说你得再多交钱，这种感觉就很不爽啊！另外，功率因数低还会导致设备的过热，缩短它们的使用寿命，甚至可能引发一些不必要的事故，真是得不偿失。
2. 提高功率因数的意义那么，提高功率因数有什么好处呢？别急，我慢慢给你说。
2.1 节约电费首先，最直接的好处就是省钱！就像你在超市里打折购物一样，功率因数高了，你的电费自然就低了。
这对企业来说，简直就是节流的好办法，像是在钱包里多塞几张钞票，心里别提有多美滋滋了。
2.2 提升设备效率其次，功率因数高了，设备运转得也更加顺畅。
试想一下，一台机器在低功率因数的状态下运作，简直就是“吃力不讨好”，不仅耗电，还容易出故障。
可一旦把功率因数提高了，机器就像打了鸡血，效率直接提升，使用寿命也更长，这简直就是“事半功倍”的好事！3. 提高功率因数的方法那么，如何提高功率因数呢？这里有几招，教给你！3.1 使用功率因数补偿设备首先，可以考虑使用一些功率因数补偿设备，比如电容器。
这些小家伙就像是你的“私人教练”，帮助你把“水饺”变成真正的“大餐”。
通过安装电容器，能有效地调整电流与电压的关系，从而提高功率因数。
这就像给你的电器加了个“助推器”，真的是一举多得。
如何提高功率因数
如何提高功率因数功率因数是指电力系统中的负载的实际功率与额定功率的比值，对于任何实际的电力负载，其最佳的功率因数是1.0。
因此，要想提高功率因数，可以采取以下几种措施：一、改善电力负载结构。
电力负载结构将影响功率因数，如果用少量的无功负载，可以改善功率因数过低的问题。
例如在电力系统中使用无功补偿装置，可以有效改善电力负载结构，从而提高功率因数。
二、减少无功电抗器的使用。
如果电力系统中的无功电抗器的数量太多，它们将消耗大量的无功功率，从而降低功率因数。
因此，要尽可能减少无功电抗器的使用，从而提高功率因数。
三、优化发电机控制方式。
发电机控制方式对功率因数有很大影响，如果采用合理的发电机控制方式，可以有效提高功率因数。
例如，可以采用负载测试控制，以便根据负载及其变化情况，合理调整发电机输出功率，从而提高功率因数。
四、安装无功补偿装置。
无功补偿装置的安装可以帮助改善电力系统的功率因数，通过发生器无功补偿，可以有效改善电力负载结构，从而提高功率因数。
总之，要想获得高功率因数，需要改善电力负载结构，减少无功电抗器的使用，优化发电机控制方式，并安装无功补偿装置。
正确使用这些技术，可以有效提高电力系统的功率因数。
五、注意用电负荷的变化。
用电负荷的变化也会影响功率因数，如果在一段时间内负载瞬时变化很大，会降低功率因数。
因此，应使用电容器或无功补偿装置来抑制用电负荷的瞬时变化，以防止负载瞬时变化太大而影响电力系统的功率因数。
六、应用能效标准使用能效标准是提高功率因数的有效手段之一。
国家对电气产品的能效标准要求越来越高，这将有助于改善电力负载的性能和结构，从而提高功率因数。
七、检查电力线损耗电力线的损耗也会影响功率因数，如果电力线的损耗很大，功率因数会变得很低。
因此，应定期检查电力线的损耗情况，以便及时更换损耗较大的电力线，从而提高功率因数。
总之，要有效地提高功率因数，应改善电力负载结构，减少无功电抗器的使用，优化发电机控制方式，安装无功补偿装置，注意用电负荷的变化，采用能效标准，检查电力线损耗。
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提高系统功率因数的方法
电源供给负载的电功率有两种：一种是有功功率，另一种是无功功率。
变压器、电动机、电弧炉、电焊机等都会产生无功功率，无功的产生会导致电源输出的视在功率被有效利用的程度降低，文章对无功补偿的方法进行相应的论述。
关键字：提高系统自然功率因数的方法；无功补偿方法；无功补偿设备
许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如变压器、电动机等，它们都要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；因此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。
提高系统自然功率因数的方法：
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。
1）合理使用电动机；减少电动机空载运行；
2）稳定供电电压；
3）提高异步电动机的检修质量；
4）采用同步电动机：同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功功率取决于转子中的励磁电流大小，在欠励状态时，定子绕组向电网“吸取”感性无功，在过励状态时，定子绕组向电网“送出感性”无功。
因此，对于恒速长期运行的大型机构设备可以采用同步电动机作为动力；异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行，这就是“异步电动机同步化”。
5）合理选择变压器容量，改善变压器的运行方式：对负载率比较低的变压器，一般采取“撤、换、并、停”等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。
从发电机和高压输电线供给的无功功率，一般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。
无功补偿方法：
无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿：
1）低压个别补偿
低压个别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（即开关）。
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（如大中型異步电动机）的无功消耗，以补励磁无功为主。
低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入；用电设备停运时，补偿设备也退出。
因此不会造成无功倒送。
具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。
2）低压集中补偿
低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。
电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。
低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配电变压器利用率，降低网损，具有较高的经济性，是无功补偿中常用的手段之一。
3）高压集中补偿
高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV高压母线上的补偿方式。
适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。
同时便于运行维护，补偿效益高。
无功补偿设备（无功电源）：
电力系统的无功电源除了同步电机外，还有并联电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器，这4种装置又称为无功补偿装置，也称无功电源。
除电容器外，其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。
1）同步电机
同步电机中有发电机、电动机及调相机3种。
◆同步发电机：
同步发电机是唯一的有功电源，同时又是最基本的无功电源，当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率：
Q=S×sinφ=P×tanφ
其中：Q、S、P、φ是相对应的无功功率、视在功率、有功功率和功率因数角。
发电机正常运行时，以超前功率因数运行为主，向系统提供无功，但必要时，也可以减小励磁电流，使功率因数滞后，即所谓的“进相运行”，以吸收系统多余的无功。
◆同步调相机：
同步调相机是空载运行的同步电机，它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优点。
但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢，已逐渐退出电网运行。
2）无功补偿器
静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。
当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。
3）无功发生器
它的主体是一个电压源型逆变器，由可关断晶闸管适当的通断，将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压，再通过电抗器和变压器并联接入电网。
与静止无功补偿器相比，静止无功发生器响应速度更快，谐波电流更少，而且在系统电压较低时仍能向系统注入较大的无功。
4）并联电容器
并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压，相反于电感中的滞后，由此可视为向电网发出无功功率：
并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由它向系统提供无功可以改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率。
参考文献：
[1]刘介才.《工厂供电设计指导》.北京：机械工业出版社；2012.
[2]李宗纲.《工厂供电设计》.吉林：吉林科学技术出版社；2008.
[3]陈延镖.《钢铁企业电力设计手册》.北京：冶金工业出版社；2007：412-421.
[4]刘天奇、邱晓燕《电力系统分析理论》.北京：科学出版社；2005.
[5]王仁祥.《电力新技术概论》.北京：中国电力出版社；2009.。