提高功率因數(shù)意義有哪些

在講提高功率因數(shù)意義之前先科普一下功率的相關(guān)知識(shí)。功率分為三種：有功功率、無功功率、視在功率。

功率定義

有功功率：用電設(shè)備真正消耗的功率。有功功率用P表示，單位：W（瓦）、kw（千瓦）。我們常說“這個(gè)燈功率18W”就是指有功功率。

無功功率：用電設(shè)備并沒有消耗，只是暫時(shí)儲(chǔ)存起來的那部分功率。無功功率用Q表示，單位：var（乏）、Kvar（千乏）。

視在功率：電源提供的總功率。視在功率用S表示，單位：VA（伏安）、KVA（千伏安）。比如說這個(gè)變壓器1250KVA，這個(gè)就是指它的視在功率。

舉例說明

假設(shè)某個(gè)用電設(shè)備內(nèi)不僅有電阻還有電容，那么可以把該用電設(shè)備看出電阻和電容的組合體，如圖：

設(shè)備工作時(shí)，設(shè)備內(nèi)的電阻會(huì)從電源取一部分電能用于發(fā)熱，同時(shí)設(shè)備內(nèi)的電容也會(huì)從電源取一部分電能用于本身充電。

由于電容取用的這部分電能并沒有真正用掉，只是暫時(shí)以電場的形式把它存在電容里，所以把這部分功率叫做“無功功率”。由于電阻把電能轉(zhuǎn)化成熱量，并消耗掉的這一部分功率叫做“有功功率”。整個(gè)設(shè)備總共需要從電源取用的功率叫“視在功率”。

從理論上講只要設(shè)備內(nèi)有電感線圈和電容，那么這個(gè)設(shè)備就會(huì)需要無功功率。

注意：無功功率并不是無用的功率，它在電力系統(tǒng)中占有很重要的地位。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)中有許多設(shè)備是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，他們必須依靠磁場來傳送和轉(zhuǎn)換能量，即這些設(shè)備必須要依靠無功功率來正常工作。

功率因數(shù)定義

功率因數(shù)是指交流電路有功功率與視在功率的比值。即：

功率因數(shù)是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要參數(shù)，它可以衡量電氣設(shè)備利用率的高低。功率因數(shù)越低說明電源的利用率越低。

功率因數(shù)的大小與設(shè)備的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)。比如白熾燈、電阻爐等阻性負(fù)荷，由于它內(nèi)部不含電感線圈和電容，所以不需要無功功率，那么它們的功率因數(shù)為1。而電機(jī)等感性負(fù)載的功率因數(shù)都小于1。

提高功率因數(shù)的意義

為了便于理解，先舉個(gè)簡單例子。

供電公司在某地區(qū)有一個(gè)變壓器，假設(shè)該變壓器的容量（視在功率）為1000KAV。我們來分析一下當(dāng)功率因素分別為0.5和0.9時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益。

解：根據(jù)功率計(jì)算公式可知：P=S*cosΦ當(dāng)功率因素為0.5時(shí)，電源可輸出最大有功功率為：P=S*cosΦ=1000KVA*0.5=500KW。當(dāng)功率因素為0.9時(shí)，電源可輸出最大有功功率為：P=S*cosΦ=1000KVA*0.9=900KW。

平時(shí)我們用電計(jì)費(fèi)都是指有功功率，所以當(dāng)功率因素為0.5時(shí)，該變壓器1個(gè)小時(shí)可以輸出500度電；當(dāng)功率因素為0.9時(shí)，該變壓器1個(gè)小時(shí)可以輸出900度電。經(jīng)濟(jì)效益整整多80%

當(dāng)然，提高功率因數(shù)的作用遠(yuǎn)不止可以提升變壓器輸出能力，還有很多其他優(yōu)點(diǎn)。比如：

提高設(shè)備利用率

降低線路損耗

改善供電質(zhì)量

得到供電公司獎(jiǎng)勵(lì)

如何提高功率因數(shù)

首先可以在源頭上減少無功功率的需求，比如選擇合適的電動(dòng)機(jī)，防止“大馬拉小車”的情況。如果電機(jī)容量選擇比實(shí)際需求大，不僅浪費(fèi)電能、增加損耗，而且還拉低了功率因數(shù)。另外盡量避免電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行。

其次，選擇合適容量的變壓器。變壓器的功率因數(shù)不僅和負(fù)荷功率因數(shù)有關(guān)，還與變壓器負(fù)荷率有關(guān)。變壓器滿載運(yùn)行時(shí)，功率因數(shù)比較高。輕載或者空載運(yùn)行時(shí)，功率因數(shù)明顯降低。如果晝夜負(fù)荷波動(dòng)很大，可以采用兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行。用電多的時(shí)候開兩臺(tái)，用電少時(shí)就關(guān)掉一臺(tái)。

再次，可以采用人工補(bǔ)償功率因數(shù)。比如在感性負(fù)載上并聯(lián)電容，在容性負(fù)載上并聯(lián)電感。讓能量在電感和電容之間交換，減少負(fù)載和電源能量的交換。