功率因數(shù)的提高原理與應(yīng)用

1、功率因數(shù)的提高原理與應(yīng)用功率因數(shù)的提高原理與應(yīng)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(shí)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(fù)荷通過并聯(lián)電容器來補(bǔ)償電路原理。 【關(guān)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(huì)的發(fā)展越來越快， 各種家用電器如日光燈線路，電風(fēng)扇，電冰箱，洗衣機(jī)，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(dòng)

3、機(jī)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(shè)備都屬于感性負(fù)荷，感性負(fù)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(shè)某感性負(fù)載的等效復(fù)阻抗為，所以Ø，當(dāng)向負(fù)載提供電能時(shí)，線路中流過的電流cosØ。顯然，為負(fù)載端口電壓有效值，為負(fù)載消耗的功率，cosØ為負(fù)載的功率因數(shù)。因?yàn)樨?fù)載要保證正常工作，所以，要保持定值，由此可知，

4、當(dāng)功率因數(shù)cosØ越小時(shí)，電路流過的電流越大，這會(huì)造成：1.增加輸電線路和發(fā)電機(jī)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(jī)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(shè)備容量的利用率。由于發(fā)電設(shè)備的容量設(shè)計(jì)（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(dāng)負(fù)載的，保持一定時(shí)，若電流越大，負(fù)載需要電源提供的視在功率也就越大，電源能向其他負(fù)載提供的視在功率也就越少，發(fā)電設(shè)備發(fā)出的能量利用率就會(huì)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(shí)更大大的浪費(fèi)了社會(huì)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(shè)備的利用率，也減少了傳輸線上的損耗。在實(shí)際中，提高功率因數(shù)意味著：1提高用電質(zhì)量，改善設(shè)備運(yùn)行條件，可保證設(shè)備在正常條件下工作，這就有利于安全生產(chǎn)。 2可節(jié)約電能，降低生產(chǎn)成本，減少企業(yè)的電費(fèi)開支。例如：當(dāng)cosØ=0.5時(shí)的損耗是cosØ=1時(shí)的4倍。 3能提高企業(yè)用電設(shè)備的利用率，充分發(fā)揮企業(yè)的設(shè)備潛力。 4可減少線路的功率損失，提高電網(wǎng)輸電效率。 5因發(fā)電機(jī)的發(fā)電容量的限定，故提高cosØ也就使發(fā)電機(jī)能多輸出有功功率。 因此，在實(shí)際用電過程中，提高負(fù)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(bǔ)嘗兩種方法：其中提高自然功率因數(shù)的方法有：1恰當(dāng)選擇電動(dòng)機(jī)容量，減少電動(dòng)機(jī)無功消耗，防止“大馬拉小車”。 2 對(duì)平均負(fù)荷小于其額定容量40%左右的輕載電動(dòng)機(jī)，可將線圈改為三角形接法（或自動(dòng)轉(zhuǎn)換）。 3避免電機(jī)或設(shè)備空載運(yùn)行。 4合理配置變壓器，恰當(dāng)?shù)剡x擇其容量。 5 調(diào)整生產(chǎn)班次，均衡用電負(fù)荷，提高用電負(fù)荷率。 6改善配電線路布局，避免曲折迂回等。 人工補(bǔ)償法為：在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器。在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器的方法是通過電容器的無功功率來補(bǔ)償感性負(fù)載的無功功率，從而減少甚至消除感性負(fù)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(fù)載中的電流與電壓同相位，純電感負(fù)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(fù)載大部分是感性的，因此總電流將滯后電壓一個(gè)角度，將適當(dāng)大小的電容器與負(fù)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(bǔ)償方法又可分為： 1個(gè)別補(bǔ)償。即在用電設(shè)備附近按其本身無功功率的需要量裝設(shè)電容器組，與用電設(shè)備同時(shí)投入運(yùn)行和斷開，也就是再實(shí)際中將電容器直接接在用電設(shè)備附近。適合用于低壓網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)嘗效果好，缺點(diǎn)是電容器利用率低。 2分組補(bǔ)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(fù)荷的變動(dòng)同時(shí)投入或切除，也就是再實(shí)際中將電容器分別安裝在各車間配電盤的母線上。優(yōu)點(diǎn)是電容器利用率較高且補(bǔ)嘗效果也較理想3集中補(bǔ)償。即把電容器組集中安裝在變電所的一次或二次側(cè)的母線上。在實(shí)際中會(huì)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(fù)荷來選擇。優(yōu)點(diǎn):是電容器利用率高，能減少電網(wǎng)和用戶變壓器及供電線路的無功負(fù)荷。缺點(diǎn):不能減少用戶內(nèi)部配電網(wǎng)絡(luò)的無功負(fù)荷。 實(shí)際中上述方法可同時(shí)使用，對(duì)較大容量機(jī)組進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)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(huì)經(jīng)濟(jì)效益，為人類的發(fā)展創(chuàng)造更好的條件