功率因數(shù)的提高原理與應用

1、功率因數(shù)的提高原理與應用功率因數(shù)的提高原理與應用【摘要】本文主要介紹了什么是功率因數(shù)和提高功率因數(shù)的實際意義，并探討電路中提高功率因數(shù)的方法，其中主要介紹了感性負荷通過并聯(lián)電容器來補償電路原理。 【關鍵字】 功率因數(shù)的意義；功率損耗；電感；電壓損失；電容器 【 abstract 】 this paper introduces what is the power factor and improve the power factor of practical significance in the circuit, and discusses the method of improvi

2、ng power factor, which mainly introduces the perceptual load through the parallel capacitor to compensate circuit principle. 【 key words 】 the meaning of power factor; Power loss; Inductance; Voltage loss; capacitor 隨著社會的發(fā)展越來越快， 各種家用電器如日光燈線路，電風扇，電冰箱，洗衣機，監(jiān)控，電梯等大量普及到人們的日常生活中，居民家庭用電也在提高，并且工礦，建筑企業(yè)中使用的電動

3、機也都在增大耗電需求需求；因此供電要求的功率也在大大增加。因絕大多數(shù)的用電設備都屬于感性負荷，感性負荷增加無功功率損耗，降低了功率因數(shù)，所以必須要提高功率因素一電路功率因數(shù)的意義和提高意義 單相正弦交流電路中所消耗的平均功率p=cosØ，其中為電路端口電壓有效值，為流過電路的電流有效值，Ø為之間的夾角，cosØ就稱為電路的功率因數(shù)。設某感性負載的等效復阻抗為，所以Ø，當向負載提供電能時，線路中流過的電流cosØ。顯然，為負載端口電壓有效值，為負載消耗的功率，cosØ為負載的功率因數(shù)。因為負載要保證正常工作，所以，要保持定值，由此可知，

4、當功率因數(shù)cosØ越小時，電路流過的電流越大，這會造成：1.增加輸電線路和發(fā)電機繞組的損耗，降低輸電線路的傳輸效率。由于輸電線路和發(fā)電機繞組均有線電阻的存在，因此電流越大，損耗就越大。2.降低發(fā)電設備容量的利用率。由于發(fā)電設備的容量設計（視在功率）是一定的，其電壓和電流不允許超過額定值。因此當負載的，保持一定時，若電流越大，負載需要電源提供的視在功率也就越大，電源能向其他負載提供的視在功率也就越少，發(fā)電設備發(fā)出的能量利用率就會越低。由此可見，如果不提高功率因數(shù)，就無法滿足日常的需求，也不滿足可持續(xù)低碳的發(fā)展要求，同時更大大的浪費了社會資源，所以，必須要提高線路的功率因數(shù)，這樣既提高了

5、電源設備的利用率，也減少了傳輸線上的損耗。在實際中，提高功率因數(shù)意味著：1提高用電質量，改善設備運行條件，可保證設備在正常條件下工作，這就有利于安全生產。 2可節(jié)約電能，降低生產成本，減少企業(yè)的電費開支。例如：當cosØ=0.5時的損耗是cosØ=1時的4倍。 3能提高企業(yè)用電設備的利用率，充分發(fā)揮企業(yè)的設備潛力。 4可減少線路的功率損失，提高電網輸電效率。 5因發(fā)電機的發(fā)電容量的限定，故提高cosØ也就使發(fā)電機能多輸出有功功率。 因此，在實際用電過程中，提高負載的功率因數(shù)是最有效地提高電力資源利用率的方式。二提高功率因數(shù)的兩種方法方法總體上可分為提高自然功率因數(shù)

6、和采用人工補嘗兩種方法：其中提高自然功率因數(shù)的方法有：1恰當選擇電動機容量，減少電動機無功消耗，防止“大馬拉小車”。 2 對平均負荷小于其額定容量40%左右的輕載電動機，可將線圈改為三角形接法（或自動轉換）。 3避免電機或設備空載運行。 4合理配置變壓器，恰當?shù)剡x擇其容量。 5 調整生產班次，均衡用電負荷，提高用電負荷率。 6改善配電線路布局，避免曲折迂回等。 人工補償法為：在感性負載上并聯(lián)電容器。在感性負載上并聯(lián)電容器的方法是通過電容器的無功功率來補償感性負載的無功功率，從而減少甚至消除感性負載于電源之間原有的能量交換。在交流電路中，純電阻電路負載中的電流與電壓同相位，純電感負載中的電流滯后

7、于電壓90º，而純電容的電流則超前于電壓90º，電容中的電流與電感中的電流相差180º，能相互抵消。 電力系統(tǒng)中的負載大部分是感性的，因此總電流將滯后電壓一個角度，將適當大小的電容器與負載并聯(lián)，則電容器的電流將抵消一部分電感電流，從而使總電流減小，功率因數(shù)將因此而提高。并聯(lián)電容器的補償方法又可分為： 1個別補償。即在用電設備附近按其本身無功功率的需要量裝設電容器組，與用電設備同時投入運行和斷開，也就是再實際中將電容器直接接在用電設備附近。適合用于低壓網絡，優(yōu)點是補嘗效果好，缺點是電容器利用率低。 2分組補償。即將電容器組分組安裝在車間配電室或變電所各分路出線上，它可與工廠部分負荷的變動同時投入或切除，也就是再實際中將電容器分別安裝在各車間配電盤的母線上。優(yōu)點是電容器利用率較高且補嘗效果也較理想3集中補償。即把電容器組集中安裝在變電所的一次或二次側的母線上。在實際中會將電容器接在變電所的高壓或低壓母線上，電容器組的容量按配電所的總無功負荷來選擇。優(yōu)點:是電容器利用率高，能減少電網和用戶變壓器及供電線路的無功負荷。缺點:不能減少用戶內部配電網絡的無功負荷。 實際中上述方法可同時使用，對較大容量機組進行就地無功補嘗。 通過提高功率因數(shù)，將能大大的提高電力資源的利用率，不但節(jié)約環(huán)?？沙掷m(xù)，還能提高社會經濟效益，為人類的發(fā)展創(chuàng)造更好的條件