提高功率因數(shù)的意義和方法

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1、提高功率因數(shù)的意義和方法1.功率因數(shù)在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù)，用符號(hào)cosΦ表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，如白熾燈泡、電阻爐等電阻負(fù)荷的功率因數(shù)為1，一般具有電感負(fù)載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要的技術(shù)數(shù)據(jù),功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù),功率因數(shù)低，說(shuō)明電路用于交變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換的無(wú)功功率大，從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。電能占企業(yè)成本的5％～30％，有些企業(yè)占得更高。因此如何提高電能的利

2、用率和使用效率，保證電能質(zhì)量，是企業(yè)節(jié)能提效的重要手段。絕大多數(shù)企業(yè)是用電動(dòng)機(jī)作為機(jī)械的原動(dòng)機(jī)，而電動(dòng)機(jī)是感性負(fù)載，功率因數(shù)并不高，因此企業(yè)的能源消耗中無(wú)功能源消耗占了很大成份。盡可能的減少無(wú)功能量的消耗，是企業(yè)節(jié)能的頭等大事。對(duì)于企業(yè)而言，供電損耗主要是電動(dòng)機(jī)損耗、低壓線路損耗、高壓線路損耗和變壓器損耗。安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置后功率因數(shù)提高，線路電流會(huì)下降，這樣線路損耗降低，變壓器的有功損失也會(huì)降低。電動(dòng)機(jī)損耗（即效率）是電動(dòng)機(jī)本身固有的，目前Y系列的電動(dòng)機(jī)的效率一般都在85％～95％。但電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)將影響整個(gè)電網(wǎng)的效率。用電系統(tǒng)裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)

3、償設(shè)備，提高功率因數(shù)，對(duì)于企業(yè)的降損節(jié)電、用電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行具有極為重要的意義2.影響功率因數(shù)的主要因素異步電動(dòng)機(jī)和電力變壓器。異步電動(dòng)機(jī)所耗用的無(wú)功功率是由其空載時(shí)的無(wú)功功率和一定負(fù)載下無(wú)功功率增加值兩部分所組成,改善異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)就要防止電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行并盡可能提高負(fù)載率。變壓器消耗無(wú)功的主要成份是它的空載無(wú)功功率,它和負(fù)載率的大小無(wú)關(guān)。因而,為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù),變壓器不應(yīng)空載運(yùn)行或長(zhǎng)其處于低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。供電電壓。當(dāng)供電電壓高于額定值的10%時(shí),由于磁路飽和的影響,無(wú)功功率將增長(zhǎng)得很快,據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),當(dāng)供電電

4、壓為額定值的110%時(shí),一般工廠的無(wú)功將增加35%左右，當(dāng)供電電壓低于額定值時(shí),無(wú)功功率也相應(yīng)減少而使它們的功率因數(shù)有所提高。但供電電壓降低會(huì)影響電氣設(shè)備的正常工作。3.提高功率因數(shù)的意義⑴提高功率因數(shù)可以提高設(shè)備的利用率由于有功功率：P=UICOSφ,當(dāng)U和I為定值時(shí),P∞COSφ,這就是說(shuō)在電源提供同樣的視在功率UI情況下,有功功率P與功率因數(shù)COSφ的大小成正比。我們知道,電源設(shè)備的容量都是根據(jù)額定電壓UN和額定電流IN確定的,因此其額定視在功率為SN=UNIN。它表示該設(shè)備允許輸出的最大有功功率,換句話說(shuō),假如負(fù)載COSφ=1,P=

5、UNINCOSφ=UNIN=SN,此時(shí)電源的容量全部轉(zhuǎn)換成有功功率,因而電源設(shè)備得到充分利用。如果COSφ<1則電源能提供的功率為P=UNINCOSφ

6、功功率為P=UICOSφ,若要求有功功率P一定和電壓U不變時(shí),則電流和功率因數(shù)COSφ成反比。功率因數(shù)越低,說(shuō)明線路上的無(wú)功功率越大,因而通過(guò)線路的電流I也越大,由于線路具有一定的阻抗,必然造成電壓損失,使線路電壓降低。⑷提高功率因數(shù)可以減少企業(yè)電費(fèi)支出為了促進(jìn)用戶提高功率因數(shù),電力部門(mén)對(duì)工業(yè)用戶規(guī)定了按照月平均功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)的辦法。月平均功率因數(shù)的計(jì)算方法為：月平均功率因數(shù)=月有功電度/戶月有功電度+月無(wú)功電度。目前電價(jià)制度規(guī)定：功率因數(shù)低于0.85時(shí),企業(yè)的全部電費(fèi)相應(yīng)增加,以示懲罰,，功率因數(shù)高于0.85者時(shí)企業(yè)的全部電費(fèi)相應(yīng)減少,

7、以資獎(jiǎng)勵(lì)。由下表可見(jiàn),提高功率因數(shù)減少了企業(yè)電費(fèi)支出,即降低了產(chǎn)品制造成本。0.85為標(biāo)準(zhǔn)值的功率因數(shù)電費(fèi)調(diào)整表減收電費(fèi)增收電費(fèi)實(shí)際功率因數(shù)月電費(fèi)減少％實(shí)際功率因數(shù)月電費(fèi)增加％實(shí)際功率因數(shù)月電費(fèi)增加％0.850.00.840.50.707.50.860.10.831.00.698.00.870.20.821.50.688.50.880.30.812.00.679.00.890.40.802.50.669.50.900.50.793.00.6510.00.910.650.783.50.6411.00.920.800.774.00.6312.0

8、0.930.950.764.50.6213.00.94~1.001.100.755.00.6114.00.745.50.6015.00.736.0功率因數(shù)自0.59及以下，每降低