浅谈功率因数与节能的关系
电机效率和功率因数的关系
电机效率和功率因数的关系电机在现代工业生产和日常生活中发挥着不可替代的作用，其效率和功率因数是决定电机性能和能源利用效率的重要因素。
本文将重点阐述电机效率和功率因数的概念及其关系，以及如何提高电机效率和功率因数。
一、电机效率和功率因数的概念1.电机效率电机效率是指电机输出功率与输入功率之比，即电机输出的有用功率与所消耗的电能之比或机械功与电功之比。
电机效率是评价电机性能的重要指标，它可以反映电机转换电能为机械能的能力，即电机的能源利用效率。
电机效率的计算公式如下：η = P_out / P_in其中，η表示电机效率，P_out表示电机输出的有用功率，P_in表示电机输入的总功率。
2.功率因数功率因数是指电源输出的有功功率与总功率之比。
总功率包括有功功率和无功功率，有功功率是电能被转换为有用的机械功率，无功功率是电能在电缆、变压器和电机等设备中的损耗功率。
功率因数的计算公式如下：PF = P_true / P_apparent其中，PF表示功率因数，P_true表示电源的真实有功功率，P_apparent表示电源的视在功率。
二、电机效率和功率因数的关系1.影响电机效率的因素电机效率受到机械损失、铁损耗和电阻损耗等因素的影响。
机械损失包括摩擦损耗、风阻损耗和轴承摩擦等损耗。
铁损耗是指电机铁芯在磁场作用下产生的能量损失。
电阻损耗是指电流流过电机内部导体时造成的能量损失。
这些因素导致电机效率下降。
2.影响功率因数的因素功率因数受到电容性和感性负载的影响。
电容性负载是指电路中带有电容器的设备，通常用于存储电荷或滤波。
感性负载是指电路中带有电感器的设备，通常用于降噪或调节电流。
电容性负载和感性负载对电路的功率因数有相反的影响，电容性负载导致功率因数下降，而感性负载导致功率因数上升。
3.电机效率和功率因数的关系电机效率和功率因数是不同的概念，但它们之间存在密切的关系。
一般来说，电机效率越高，功率因数越好。
这是因为电机效率高意味着电机转换电能为机械能的能力强，能够更好地利用输入功率，减少电能的浪费，同时也能减少电机内部的损耗，提高功率因数。
功率因数的提高原理在电力系统中的应用
功率因数的提高原理在电力系统中的应用摘要：在电力系统中，功率因数的提高，是整个供电网络质量好坏程度之一。
但是随着社会经济以及技术发展水平不断提升后也会出现一系列问题。
比如说电网网损越来越严重、电能损耗越来大；电压和电流不平衡等现象频繁发生等等情况都说明了现在我们已经不能再继续用以前传统的方式来改善这些状况了；所以为了满足人们日益增长得需求，提高电力系统中功率因数对整个供电网络有着重要意义。
关键词：功率因数，电力系统一、功率因数的理论基础1 功率因数的定义功率因数是指电力系统的传输电的电流和电压以及负载所需要相等时空参数总和，它既要有有功用量，也要求无功消耗，即：（1）在同一个输电网中。
若将其视为等效电路。
如果认为输电线两端没有输入电能时；称为空载状态；反之而言得就是满负荷运行下边存在一个电容值的情况下。
（2）无功补偿是指在输电线路中，由于电能和热能之间没有必要消耗，所以可以把有功电流转换成电压或电阻来进行交换；如果将其变换为电压或者负载时就不需要考虑损耗这一方面了，因此在实际操作中是比较有效且实用的方法之一：如果用电容替代无功负荷而不是直接通过改变功率因数得到相等值。
（3）有功传输是指电力系统中的电能从发电厂到用户，电能从发电厂到用户的流动过程。
（4）输电线路中，由于存在有功传输、无功输送和负载传递三种形式而产生电压或者电流；如果将这三个环节合并成一个回路进行能量交换时称为双流系统。
（4）电力系统中的电能从发电厂到用户，在输电线路和配电变压器之间进行能量交换，如果将功率因数转换成电压或者电流，就可以得到有功传输和无功传播的数学模型。
2 功率因数的关系在实际应用中，有很多因素都影响着功率因数的问题，但最主要是两个方面：（1）电力网系统容量和电压等级。
一般情况下用大电网传输能力来表示。
但是如果要提高功率因数则需要增大输送距离。
这就意味着输电线路上所消耗的电量会减少许多；所以为了使电能质量得到保证从而降低成本等一系列措施，我们可以通过增加电源供给量或改变供电方式等方法实现，同时也可以通过改变电压等级来提高功率因数。
提高功率因数与节能降损的关系
提高功率因数与节能降损的关系【摘要】本文主要讨论了提高功率因数与节能降损的关系。
首先介绍了功率因数的概念，然后探讨了功率因数与电路效率的关系。
接着强调了节能降损的重要性，并提出了提高功率因数的方法。
最后总结了功率因数与节能降损的联系，指出提高功率因数可有效降低能耗，同时强调注重功率因数对节能降损具有重要意义。
通过本文的阐述，可以深入了解功率因数与节能降损之间的密切关系，从而更好地实现能源节约与环保目标。
提高功率因数不仅可以减少电能损失，还能提高电路效率，为可持续发展做出贡献。
【关键词】1. 提高功率因数2. 节能降损3. 电路效率4. 能耗5. 方法6. 重要性7. 联系8. 注重9. 结论10. 概念1. 引言1.1 提高功率因数与节能降损的关系提高功率因数与节能降损的关系在现代工业生产和电力领域中具有十分重要的意义。
功率因数是衡量电路中有用功率和视在功率之间关系的一个重要参数，它可以直接影响电路的效率和能耗。
良好的功率因数不仅可以提高电路的效率，减少能量的损耗，还可以降低电网的负荷和改善电力质量。
功率因数与电路效率密切相关，当功率因数接近于1时，电路的效率会更高。
而低功率因数会导致电路中产生更多的无用功率，从而增加能源的浪费。
提高功率因数可以有效降低电路的能耗，节约能源资源。
节能降损在现代社会越来越受到重视，而提高功率因数是实现节能降损的重要途径之一。
通过采取相关措施和技术手段，可以有效提高功率因数，降低电路的能耗和损耗，实现能源的有效利用。
注重提高功率因数对于节能降损具有重要的意义，不仅可以降低能耗，减少资源浪费，还可以提高电网的运行效率和稳定性。
通过不断提高功率因数，我们可以更好地实现能源的可持续利用，促进经济的可持续发展。
2. 正文2.1 功率因数的概念功率因数是指交流电路中的有功功率与视在功率的比值。
在交流电路中，有功功率用于产生运行所需的功功，而视在功率则是指电路中的总功率。
功率因数的数值茹于0和1之间，数值越接近于1，表示电路中消耗的能量更多被用于有用功，功率因数越低，则表示电路中有较多的无效功率消耗。
某冶炼厂配电系统功率因数提高的节能分析
某冶炼厂配电系统功率因数提高的节能分析摘要:由于感性负载的比例大以及负荷偏低,造成配电系统的功率因数低、损耗增加。
本文分析和实际测量及计算加装无功补偿节电装置后配电系统的节能效果。
关键词:功率因数无功补偿EAGLE节电器一般冶炼厂多属老企业,建厂早、发展历程长,低效高能耗设备多,用电负荷匹配不合理,造成配电系统的功率因数低、损耗增加。
2008年企业电能消耗15284.047万kWh,折标煤61748吨,占总能耗的62.09%,其中输、变、配电设施本身的损耗占总耗电量的15%左右。
如采取适当的技术改造措施和技术管理手段,按降低一个百分点,那么每年就减少153万kWH电能消耗,约为55万元的纯效益。
因此企业为降低输变配电设施的能耗,提高功率因数采取集中无功补偿和就地无功补偿相结合的方式,来达到降低损耗,节约能源的目的,同时也取得了较好的经济效益。
1 提高功率因数的方式1.1 利用同步电动机的过励磁运行方式将同步电动机接入用电系统,通过增大励磁电流,可以使电动势E0增大,使同步电动机处于过励磁状态,这时同步电动机的定子电流超前端电压(即为容性),反电动势-E0比较大,电动机从电网中吸收容性电流和容性无功功率,从而减少了电网损耗,降低能源浪费。
但这种方式投资比较大。
1.2 利用调相输出无功功率电流同步调相机相当于空载运行的同步电动机。
在过励磁运行时,它向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用,能提高系统电压;在欠励磁运行时,它从系统吸取感性无功功率而起无功负荷作用,可降低系统电压。
但是同步调相机是旋转机械,运行维护复杂,小容量的调相机的投资费用也较大。
1.3 异步电动机同步化异步电动机同步化指绕线式异步电动机起动后,达到亚同步状态再利用外部装置即投励装置,使其变成同步电动机运行方式,为了达到同步化的要求,需要将一附加电阻Ｒ↓［ｆ］串入转子中的一相,再将一励磁装置串入转子中,通过检测转子电压波形,实现顺极投励。
论提高电网功率因数与节能降耗的关系
论提高电网功率因数与节能降耗的关系本文介绍了影响功率因数的主要因素和提高功率因数的几种方法。
从理论上分析了提高功率因数对于节约电能，降低损耗，提高输配电设备的供电能力方面的数量关系。
标签：电网;功率因数;节能降损1.概述功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标，在电力系统中，随着变压器和交流电动机等电感性负载的广泛使用，电力系统的供配电设备中经常流动着大量的感性无功电流。
这些无功电流占用大量的供配电设备容量，同时增加了线路输送电流，因而增加了馈电线路损耗，使电力设备得不到充分利用。
用电设备在消耗有功功率的同时，还需大量的无功功率由电源送往负荷，功率因数反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所需的无功功率。
作为解决问题的办法之一，就是采用无功功率补偿装置，使无功功率就地得到补偿，提高设备的利用效率。
2.无功补偿的一般方法2.1集中补偿:在高低压配电所内将并联电容器组直接在配电母线上，用以补偿主变的空载无功损耗和线路漏补的无功功率。
2.2就地补偿: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，随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。
2.3提高系统自然功率因数:采取各种管理上或技术上的手段来减少用电设备所消耗的无功功率，主要有(1)合理使用电动机；(2)提高异步电动机的检修质量；(3)采用同步电动机；(4)合理选择配变容量；3.无功功率补偿的作用3.1提高功率因数及相应地减少电费根据国家颁布的“功率因数调整电费办法”规定三种功率因数标准值，相应减少电费：(1)高压供电的用电单位，功率因数为0.9以上。
(2)低压供电的用电单位，功率因数为0.85以上。
(3)低压供电的农业用户，功率因数为0.8以上。
根据“办法”，补偿后的功率因数以分别不超出0.95、0.94、0.92为宜，因为超过此值，电费并没有减少，相反造成设备投资增加,有可能造成过补偿程度，等效功率因数下降。
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。
提高功率因数与节能降损的关系
提高功率因数与节能降损的关系功率因数是电力系统中重要的参数之一。
它是指电流与电压之间的相位差，也就是电力系统实际使用的有功功率与视在功率之比。
视在功率是指电路中电流与电压的积，而有功功率是指电路中能够进行有益功效的功率。
在理想状态下，所有的能量都能够被有效地利用，即功率因数等于1。
但是，在现实情况下，由于电力系统中自然电感、变压器、电容、电感等元件的存在，会使得电流与电压之间发生位移，从而导致功率因数小于1。
这种情况下，电力系统的效率降低，能量浪费增加，同时也可能影响到设备的正常运行，因此提高功率因数非常重要。
提高功率因数有助于节能降损。
当电流和电压之间相位差减小时，电力系统中通过的电流也会相应减少，从而降低了传输的能量损耗。
同时，也减少了电线电缆和设备的电流和热量负荷，提高了电线电缆和设备的使用寿命。
除此之外，提高功率因数也可以减少电流波动和电压波动等现象，提高电力系统的稳定性，确保设备正常运行。
现代电力系统的稳定运行需要更高质量的电力供应，以适应不断增长的电能需求。
因此，提高功率因数已经成为电力系统中的一个重要任务，可以通过以下几种方法来实现：1. 安装容性补偿设备。
在电力系统中，容性补偿装置可以通过提供适当的电容来减小电路中的电感对应的电流延迟，从而增加功率因数。
2. 通过节能降损改善发电机及设备的效率。
在发电站中，通过维修、更新和替换陈旧的设备和元件，可以大大提高发电机和设备的效率，从而降低能量损失和延长设备的寿命。
3. 合理的电网规划和电力调度。
通过有效利用电网资源，调整电力负荷，可达到最佳的能源分配方案，保证用电质量稳定，从而提高功率因数。
综上所述，提高功率因数可以有效的节能降损，减少设备损耗，并提高电力系统的稳定性。
随着现代工业的不断发展，提高功率因数也将成为电力系统管理的重点和必要措施之一。
风机泵类变频节能的工作原理
风机泵类变频节能的工作原理变频调速节能装置的节能原理1、变频节能由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）╳H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，假如水泵的效率肯定，当要求调整流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。
即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。
例如：一台水泵电机功率为55KW，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16KW，省电48.8％，当转速下降到原转速的1/2时，其耗电量为6.875KW，省电87.5％。
2、功率因数补偿节能无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，铺张严峻，由公式P=S╳COSФ，Q=S╳SINФ，其中S －视在功率，P－有功功率，Q－无功功率，COSФ－功率因数，可知COSФ越大，有功功率P越大，一般水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，COS Ф≈1，从而削减了无功损耗，增加了电网的有功功率。
3、软启动节能由于电机为直接启动或Y/D启动，启动电流等于（４-7）倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网造成严峻的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震惊时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。
而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开头，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。
节约了设备的维护费用。
变频调速节能装置的节能原理1、变频节能由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）╳H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，假如水泵的效率肯定，当要求调整流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。
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浅谈功率因数与节能的关系
徐凤
（黑龙江省鸡西矿业集团安全技术培训中心，黑龙江鸡西158100）
摘要：随着国有煤矿用电量的不断增加，电费已经是煤矿整个经营成本的重要组成部分之一。
据统计，电费成本已占国有煤矿整个经营成本的前三位。
如何节约电能、降低电费，最大限度地减少电能损耗和功率损耗，已成为煤矿企业中一个重要课题。
文中简要探讨了功率因数与节约电能的关系，叙述了几种提高电力系统功率因数及低压无功补偿的方法，其社会效益和经济效益是非常显著的。
关键词：功率因数；节电；经济效益
功率因数是指电力网中线路和视在功率供给有功功率的消耗所占百分比。
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，则电路中的视车功率将大部分用来供给有功功率。
以减少无功功率的消耗，用户功率因数的高低，对于煤矿用电设备的充分利用，有着明显的影响。
适当提高用户的因数，不但可以充分发挥供电设备的生产能力，减少线路损失，改善供电质量，而且可以提高煤矿用电设备的工作效率和为煤矿节约电能。
因此，对煤矿企业特别是煤矿井下电网来说，若能有效地搞好低压补偿，提高功率因数不但能有效地降低电能损失，减少电费，其社会效益、经济效益、推动煤矿又好又快地发展的作用都会是非常显著。
1影响功率因数的主要原因
功率因数的产生主要是因为交流用电设备在其工作中除消耗有功功率外还需要无功功率，当有功功率Ｐ一定时，如减少无功功率Ｑ，则功率因数便能够提高。
在极端情况下，假如当Ｑ＝０时，则功率因数ｃｏｓφ＝１，因此提高功率因数问题的实质就是减少用电设备的无功功率需要量。
１．１异步电动机和变压器是耗用无功功率的主要设备，异步电动机的定子与转子之间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的只要因素。
而异步电动机所耗用的无功功率是其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值的俩部分组成，所以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，变压器消耗无功的主要成分是他的空载无功功率，为了改善煤矿井下供电系统的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低压低载运行状态。
１．２供电电压超出规定范围时，也会给功率因数造成很大的影响。
当供电电压高于额定值１０％时，由于磁力饱和的影响，无功功率将会增加得很快，经过统计表明，当供电电压为额定值的１１０％时，无功功率将增加３５％左右。
当供电电压低于额定值时，无功功率也响应减少而使其功率因数有所提高。
但供电电压降低则会影响电气设备的正常运转。
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。
综上所述，可以看出功率因数与节约电能、降低电费之间的相互关系。
同时了解了影响电力系统功率因数的一些主要因素。
因为煤矿井下９８％以上都采用异步电动机做动力，变压器数量较多，供电电压多数在１１４０Ｖ、６６０Ｖ、３８０Ｖ和１２７Ｖ，所以提高功率因数对煤矿节约电能、降低成本有着至关重要的作用。
对此，我们必须采用一些行之有效的，能够使低压供电网功率因数提高的使用方法，使煤矿井下低压电力网能够实现无功就地平衡，达到降损、节能的效果。
2低压电网无功补偿的几个方法
低压网无功补偿通常采用随机补偿、随器补偿，跟踪补偿三种方法，这三种方法都具有投资少、安装容易、便于管理、运行可靠等特点，下面简单给予介绍。
２．１随机补偿
随机补偿就是将低压电容器组与电机并接，通过控制、保护装置与电动机同时同切。
随机补偿实用与补偿电动机的无功消耗，以补励磁无功为主，此中方式可以较好地限制电网无功峰荷。
随机补偿的优点是：电器设备运行时无功补偿投入，电器设备停止运行时补偿设备退出，不需要频繁调整补偿容量，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。
２．２随器补偿
随器补偿只指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器的二次侧，以补偿变压器空载无功的补偿方式。
变压器空载或轻载时的无功负荷。
主要是指变压器的空载励磁无功，这部分损耗比例较大，从而导致电费的增加。
随器补偿的优点；接线简单、维护管理方便、能有效地补偿变压器空载无功，降低无功损耗，具有较高的经济性，是理想的手段之一。
２．３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供电母线上的供电方式，适用与１００ＫＶＡ以上的专用变压器，可以代替随机、随器两种补偿方式，补偿效果好。
跟踪补偿的优点是：运行方式灵活、维护量小、使用寿命长、运行可靠、在煤矿井下变电所投用非常适用，但控制保护装置复杂、首期投资较大。
3采取适当方法提高系统自然功率因数
用提高自然功率因数的方式来节约电能就是在不添加任何补偿装置，采用降低各种用电设备所需的无功功率来提高功率因数的方法，它不需增加投资，是经济实用提高功率因数的方法。
３．１合理使用电动机
合理选用电动机的型号、规格和容量，使其接近满载运行，选择电动机时，既要注意其机械性能，又要考虑其电器指标，若电动机长期处于低负载下运行，既增加电能损耗，同时又使效率显著恶化，因此，从节约电能、提高效率的观点出发，必须合理的选择电动机的容量。
３．２提高异步电动机的检修质量
实验表明，异步电动机定子绕组匝数变动以及电动机定子、转子见的气隙变动时对异步电动机无功功率的大小有很大的影响。
因此，检修电动机时必须严格检修质量，最大限度地达到出厂时的技术要求。
３．３采用同步电动机或者异步电动机同步运行的方式提高功率因数
由于电动机的原理知道，只要调节电动机的直流励磁电流，使其成过激状态，便可向电网输出无功，从而达到提高低压电网功率因数的目的。
３．４合理选择变压器的容量，改善变压器的运行方式
对负载率比较低的变压器要采用：撤、换、并、停等变压器，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率数。
结束语
本文探讨了功率因数与节能降损的关系，提高功率因数的几个方法。
针对煤矿井下供电网路的供电特点，对年产１００万吨的矿井，提高功率因数按最少估算，每年可节约电费１００万元以上。
因此，提高功率因数，补偿无功对煤矿企业的经济效益、社会效益、对煤矿又好又快的发展都会有明显的推进作用。
作者简介：徐凤，女，工程师，1986年毕业鸡西工学院。
现在鸡西矿业集团安全技术培训中心任实验教师。
６５··。