功率因素与节能
功率因数调整电费办法
功率因数调整电费办法引言在现代工业生产和居民生活中，电力的使用已经成为不可或缺的一部分。
然而，由于电力设备的不完善和用户使用习惯的不同，电网中出现了功率因数过低的现象。
功率因数过低会导致电网中的无效功率增加，造成能源的浪费，同时还会使电网负载能力下降，影响电网的稳定运行。
因此，为了调整功率因数，降低电力系统的负荷，很多地区已经出台了相应的电费办法。
1. 功率因数的定义功率因数是指电路中有功功率与视在功率之比。
它是评价电路能量利用率高低的重要参考指标。
功率因数的值范围在-1到1之间，可以分为三种情况：•功率因数为1：表示电路中有功功率和视在功率相等，即电流与电压的相位角相同，此时电路的负载是纯阻性负载，能够充分利用电能。
•功率因数大于0小于1：表示电路中有功功率小于视在功率，此时电流滞后于电压，电路的负载包含有感性负载。
•功率因数小于0大于-1：表示电路中有功功率小于视在功率，此时电流超前于电压，电路的负载包含容性负载。
2. 功率因数调整电费办法为了引导用户提高功率因数，许多地区已经开始采用功率因数调整电费办法。
这种电费办法的主要原理是基于电网的负荷特性和耗能计费原理。
根据功率因数的不同，用户的电费计算会进行不同的调整。
以下是常见的几种功率因数调整电费办法：2.1 基于阶梯电价的功率因数调整电费办法阶梯电价制度是指按照用户用电量的不同，设定不同的电价区间，电价越高，用电量越高。
在基于阶梯电价的功率因数调整电费办法中，通常会将功率因数的范围划分为几个阶梯，根据用户的功率因数所处的阶梯，电费计算会进行相应的调整。
例如，功率因数在最低阶梯范围内的用户，电费计算不进行调整；而功率因数在较高阶梯范围内的用户，电费计算会逐步提高。
2.2 基于峰谷电价的功率因数调整电费办法峰谷电价制度是指根据不同时间段电网的负荷情况，设定不同的电价水平。
在基于峰谷电价的功率因数调整电费办法中，通常会将功率因数的范围划分为几个区间，根据用户所用电时段和功率因数的组合，电费计算会进行相应的调整。
功率因数调整电费办法要点
功率因数调整电费办法要点功率因数是描述电力系统功率质量的重要指标之一，它代表了有用功与视在功之间的比例关系。
功率因数较低会导致有用功相对减少，视在功相对增加，从而造成供电成本的增加。
为了调整功率因数以降低电费，以下是一些要点。
1.了解功率因数及其影响：理解功率因数是降低电费的关键。
功率因数是描述电路所消耗有用功与视在功之比的值，数值在0至1之间。
当功率因数接近1时，表示电路能够高效利用电能，电费相对较低；而当功率因数较低时，表示电路存在一定的无效功耗，电费相对较高。
2.检测功率因数：通过使用功率因数仪或者电能质量监测仪器来检测电路的功率因数。
这些设备能够将电网的功率因数及质量进行实时监测和记录，帮助用户找到功率因数较低的问题电路。
3.分析原因：发现功率因数较低的电路后，需要进行深入的分析找出原因。
常见的原因可能是电动机的运行、非线性负载的存在、照明设备等。
有针对性地解决每个电路的功率因数问题，很大程度上能降低电费。
4.控制功率因数：通过合理配置电力设备，提高功率因数。
针对存在功率因数问题的电路，可以采取一些措施，如安装功率因数补偿设备、调整电路连线方式、减少无效功耗等。
这些措施有助于提高功率因数，从而减少电费。
5.合理调整负荷：均衡负荷是降低功率因数的一个重要方法。
合理安排和调整各个电路的负荷，不仅可以提高功率因数，还可以优化能源利用效率。
通过调整电气设备的使用和运行状态，使得各个设备的工作时间相对平衡，能够有效提高整个系统的功率因数。
6.加强能源管理：提高功率因数不仅仅依赖于安装补偿装置和调整负荷，更重要的是加强能源管理。
通过对设备的定期维护、保养和优化能源使用计划，能够使得整个系统的功率因数处于相对较高的状态，降低不必要的能量损失。
7.持续监测和优化：功率因数是一个动态的过程，需要进行持续的监测和优化。
定期使用功率因数仪进行检测，及时发现问题并采取相应的措施进行调整。
同时，根据实际的用电情况，优化负荷配置和功率因数补偿设备的工作参数，以实现最优的功率因数。
功率因数低的成功解决方案
功率因数低的成功解决方案
提高功率因数的常见解决方案包括：
1.安装电力电子补偿设备：如静态无功补偿器、电容器等。
这些设备能够补偿电网中的无功功率，并将功率因数提高到良好的水平。
2.优化电网设计：在电网设计阶段，可以采用合理的电网拓扑结构、电缆选择、变压器比例等措施，以降低电网中的电阻损耗和电感损耗，并降低无功功率的产生。
3.优化电气设备：对于能够调整功率因数的电气设备，如变频器、电动机等，可以采用相应的控制策略，调整其功率因数的值。
4.节能降耗：通过采取节能措施，减少能源的消耗，可以有效地降低功率因数。
常见的节能措施包括：优化运行方式、降低能源损耗、提高设备效率等。
5.教育与培训：对于电力使用者和维护人员进行相关知识的培训和普及，能够提高电力用户对电力能力的了解，从而更好地规划使用方案，避免功率因数低的问题的出现。
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。
变频节能计算公式表
变频节能计算公式表一、基本概念。
1. 功率（P）- 定义：单位时间内所做的功。
在电学中，对于直流电路，P = UI（U为电压，I为电流）；对于交流电路，P=√(3)UIcosφ（三相电路，cosφ为功率因数）。
- 单位：瓦特（W）、千瓦（kW）等。
2. 频率（f）- 定义：是指单位时间内完成周期性变化的次数。
在交流电路中，我国的工业用电频率为50Hz。
- 单位：赫兹（Hz）。
二、变频节能原理相关公式。
1. 电机转速公式。
- n = 60f(1 - s)/p- 其中n为电机转速（r/min）；f为电源频率（Hz）；s为电机转差率（一般在0.01 - 0.05之间）；p为电机极对数。
- 当通过变频器改变电源频率f时，电机转速n会相应改变。
2. 变频调速时电机功率与频率的关系。
- 根据相似定律，对于异步电动机，当电机转速改变时，其转矩T与转速n近似满足T∝ n^2，功率P = Tn/9550（P单位为kW，T单位为N· m，n单位为r/min）。
- 在变频调速过程中，假设负载转矩不变，由于T不变，当频率f降低时，转速n降低，根据P = Tn/9550，功率P会相应降低。
3. 节能计算示例。
- 设某电机额定功率P_e为10kW，额定转速n_e为1440r/min，额定频率f_e=50Hz，现通过变频器将频率降低到40Hz。
- 首先根据电机转速公式n = 60f(1 - s)/p，假设转差率s不变，可得n_1/n_e=f_1/f_e，即n_1=n_e× f_1/f_e。
- 代入数值可得n_1=1440×40/50 = 1152r/min。
- 由于负载转矩不变，根据P = Tn/9550，可得P_1/P_e=n_1/n_e，所以P_1=P_e× n_1/n_e。
- 代入数值P_1=10×1152/1440 = 8kW。
- 节能率eta=(P_e-P_1)/P_e×100%=(10 - 8)/10×100% = 20%。
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。
企业用电节能管理第4章 功率因数管理
功率因数考核
功率因数的考核标准
0.9
0.85
0.8
功率因数的计算
实行功率因数调整电费的客户应装设带有防倒装置的无功电能表，按客户每月的 实际有功和无功电量计算月平均功率因数。
对有可能向电网倒送无功电量的客户，供电企业应在计量点加装带有防倒装置的无 功电能表，按倒送的无功电量与实用无功电量的两者的绝对值之和计算月平均功率因数。
功率因数的计算
解：该户当月无功电量25000+5000=30000kvarh， 该户的功率因数：cosφ=0.8，由于该户变压器为有载调压 方式，因此该户的功率因数标准值应为0.90，查表得该户 的调整率为2.5%。
电流和电压之间的相位差用 表示，称为功率因数角。
它的余弦 COS 表示有功功率与视在功率之比，称为
功率因数。
功率因数基本概念
定原则 义 有功功率占视在功率的比率。 cosΦ=P/S
设备自身存在的功 率因数
种类 3 4
自然功率因数
某一 瞬间的功率因 数
瞬时功率因数
加权平均功率因数
一定时间段内的功 率因数的平均值
四 用户考核功率因数的标准、方法及适用范围1.考核目的 用户改善功率来自数是提高用电设备利用率的有效方法。
电力企业为了改善电压质量，减少损耗，需要根据电网中 无功电源的经济配置及运行上的要求，确定集中补偿无功 电力的措施。并要求广大的电力用户分散补偿无功电力， 这样可以做到：按电压等级逐级补偿，同时，补偿的无功 电力，可随负荷的变化进行调整，并尽可能实现自动投切， 达到就近补给，就地平衡。使电网输送的无功电力最少， 又使用户在生产用电是电能质量较好，并能节省能源。用 户也能相应的减少电费支出。使供用双方和社会都取得最 佳的经济效益。这就是考虑考核功率因数的目的。
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影响功率因素的能源绩效参数
1. 异步电动机及变压器的负载情况 电动机负载与功率因数关系
负载率 0 cosφ 0.2
25% 0.5
50% 0.77
75% 0.85
100% 0.88
变压器
无功功率约为额定容量的10%～15%，空载 时，无功功率约为满载时的1/3
影响功率因素的能源绩效参数
2. 供电电压
电感有恒流特性，电感电流零点时，电感电压最大值， 电感电压超前于电感电流90°， =90°；cos =0
3.电容电路什么是功率因素?
电感有恒压特性，电容电压零点时，电容电流最大值， 电容电流超前于电容电压90°， =-90°；cos =0
无功功率的产生什么是功率因素?
纯电阻电路，有功功率波形图
技术方面（人工补偿）
人工补偿 ❖ 在供电系统中，绝大多数用电设备都具有
电感的特性 ❖ （如：感应电动机、电力变压器，电焊机
等） ❖ 提高功率因数，最常用的方法就是与电感
性负载并联静电电容器
如何提高功率因素 管理方面（提高自然功率因数）
技术方面（人工补偿）
人工补偿
如何提高功率因素 管理方面（提高自然功率因数）
一次性投资金额较大，后期维护难 度大
只在电气设备运行时投入，利用率 低
功率因素节能试算
例1：一台20kW的电动机，功率因数从0.6提高到0.9，电以 0.65元/度计算，一年(8400h)可节约多少电费？
❖ 根据GB/T 12497-2006，三相异步电动机经济运行中公司计 算
功率因素节能试算
❖ 如果输电线总电阻为，输电线路能节约多少电费？
每年节省电费=（8.89-6.63）*8400*0.65=12340元
频器的功率因素基本一致 ❖ 但是电机不可能长期轴功率满载，从电源
侧来看，功率因素有根本区别
如何提高功率因素 管理方面（提高自然功率因数）
技术方面（人工补偿）
提高自然功率因素 4.更新无调速要求的异步电动机
对于大容量风机、水泵、空气压缩机 等，有条件的采用同步电动机拖动
如何提高功率因素 管理方面（提高自然功率因数）
实际生产中，一般都采 用低压集中补偿 （400V）
如何提高功率因素 管理方面（提高自然功率因数）
技术方面（人工补偿）
补偿方法：
优点：装设集中，运行条 件较好，维护管理方 便，投资较少 起到阻隔作用，防止 无功能量闯入上一级 电网，保护上游电网
不足：企业内部电动机分 散在线路末端，形成 内部输配电网络，这 部分无功无法补偿
高于额定10%时，由于磁路饱和，无功增加35% 左右 低于额定值时，功率因数有提高，但可能影 响设备正常工作
影响功率因素的能源绩效参数
3. 其他方面 ❖ 设备自身的功率因数 ❖ 电网频率的波动 ❖ 电机和变压器的材质
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如何提高功率因素 管理方面（提高自然功率因数） 技术方面（人工补偿）
提高自然功率因素 1.控制空载损耗
技术方面（人工补偿）
人工补偿 结论： 1.电路的总电流，电路总功率因素，电路总
视在功率
如何提高功率因素 管理方面（提高自然功率因数）
技术方面（人工补偿）
人工补偿 结论： 2.原感性支路的工作状态不变
感性支路的功率因数不变 感性支路的电流不变
如何提高功率因素 管理方面（提高自然功率因数）
技术方面（人工补偿）
目录
❖ 什么是功率因素? ❖ 低功率因素有哪些不利 ❖ 影响功率因素的能源绩效参数 ❖ 如何提高功率因素 ❖ 功率因素节能试算
什么是功率因素?
交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)
的余弦叫做功率因数，符号为cosφ数值上，
功率因数是有功功率和视在功率的比值，即
cosφ =P / S
有功功率
保持用电设备正常 运行所需的电功率 （机械能、光能、 热能）
特别是间隙性生产的电动机、电焊机，须 采用自动停车装置
如何提高功率因素 管理方面（提高自然功率因数）
技术方面（人工补偿）
提高自然功率因素 2.消除大马拉小车
电动机正常使用负载低于40%，变压器低 于30%的，需考虑更换
如何提高功率因素 管理方面（提高自然功率因数）
技术方面（人工补偿）
提高自然功率因素 3.调速技术的使用 ❖ 变频器、晶闸管串级调速等 ❖ 关于电机满载：理论上接变频器和不接变
人工补偿 结论： 3.电路总的有功功率不变
因为电路中电阻未改变
如何提高功率因素 管理方面（提高自然功率因数）
技术方面（人工补偿）
补偿方法：
配电网无功补偿方案有变电站集中补偿、用电设备 个别（就地）补偿
如何提高功率因素 管理方面（提高自然功率因数）
技术方面（人工补偿）
补偿方法：
1. 集中补偿
即在高、低压配电所内 设置若干组电容器 组
视在功率：
发电机发出的总功率， 有功部分和无功部分 无功功率是指非纯电阻 负载上的功率 电费计量以视在功率为 准
大小与负荷性质相关
什么是功率因素?
电阻、感性、容性 功率因素的产生
电阻、感性、容性电路其 电压与电流关系
1.电阻电路
电压电流相位为零
=0°；cos =1
2.电感电路什么是功率因素?
=2315W =1029W 每年可节约费用为1.29*8400*0.65=7021元
功率因素节能试算
例2：SL7-630/10型节能变压器，经查出厂数据如下，容量 630kVA，短路损耗7901W，空载损耗1113W，空载电流2%Ie， 若运行负载500kW，负载功率因素从0.8提升到0.95，电以 0.65元/度计算，一年(8400h)可节约多少电费？
在10kV以下电网的无功总量中，变压器占30％左右，低压设备占65％以上。
如何提高功率因素 管理方面（提高自然功率因数）
技术方面（人工补偿）
补偿方法： 2. 个别（就地）补偿 即把无功补偿器直接接在异步电动机旁或进线端上
路损耗能量，降低视在功率 不足：
什么是功率因素?
当功率因素不为1时，有功功率波形图
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低功率因素有哪些不利
1、负载电流大
P为用电负荷的有功负荷；U为线电压； Ic为供电电流 变压器的额定容量 输出电流 成正比 同样设备功率 功率因数越低 变压器的容量 需求越大。
低功率因素有哪些不利
2. 线路铜损大 为线路铜损（kW），R为电路电阻 设备的铜损正比于电流的平方