系統功率因數的含義及其計算 因數的含義!

因數的含義!(系統功率因數的含義及其計算)

系統功率因數的含義及其計算 因數的含義!


功率因數是衡量電氣設備效率高低的一個系數 。它是交流電路中有功功率與視在功率的比值 。即功率因數=有功功率/視在功率,其大小與電路的負荷性質有關 。如白熾燈、電阻爐等電熱設備,功率因數為1,對具有電感的電氣設備如日光燈、電動機等,功率因數小于1,從功率三角形的圖中,運用數學三角關系可得出:有功功率P=UIcos(cos)即功率因數 。
功率因數低,說明電路中用于交變磁場吞吐轉換的無功功率大 。從而降低了設備的利用率,增加線路供電損失 。所以,供電部門對用電單位的功率因數,有著一定的標準要求 。
在線電壓UL=380V的三相四線制交流電路的功率因數 。
作為一個交流電路,其交流電源的容量是一定的,其大小是用視在功率S=IU來表示的 。由于不同的交流電路其負載參數(R、L、C)是不同的,因此電路中電壓和電流的相位差也不同 。于是,電路中的負載就不可能完全吸收電源的視在功率,其可利用的功率就是有功功率P僅是視在功率S的一部分,這就涉及到交流電源的利用率問題,功率因數就是反映這種利用率大小的物理量 。在單相交流電路中,已知單相交流電路的功率因數COS的概念是有功功率P與視在功率S的比值,即:COS=P/S 。
這對三相交流電路同樣也是適用的,只是此時的COS是指三相交流電路的功率因數,P和S是指三相交流電路總的有功功率和總的視在功率 。由此可見,功率因數越大,表示電路中用電設備的有功功率越大,也就是電源的利用率越高 。
例如一臺發電機的容量為100KW,若負載的功率因數COS=1,則發電機能輸出100KW的有功功率;若負載的功率因數降到0.6,則此時發電機最多只能輸出:1000.6=60(KW)
的有功功率,說明這時發電機的容量還有40KW未被充分利用 。
功率因數除按其定義:由公式COS=P/S直接計算外,在實際工作中,功率因數可由變、配間安裝的有功電度表和無功電度表的讀數來求得 。由于:
無功電度數=Qt=Ssin .t
有功電度數=Pt=Scos .t
因此:
系統功率因數的含義及其計算 因數的含義!


由tg便可根據三角公式算出功率因數 。即:
系統功率因數的含義及其計算 因數的含義!


提高功率因數的意義
常用電氣設備的功率因數除白熾燈、電阻、電熱器等接近于1外,其他如電動機、變壓器、架空線以及電氣儀表的功率因數均小于1 。如交流異步電動機,在空載時的功率因數只有0.2~0.3;在輕載時均為0.5;在額定負載時均為0.7~0.89 。不帶電容器的日光燈的功率因數為0.45~0.6 。負載的功率因數低,會引起一些不良后果,主要表現有兩個方面:
(1)電力系統和用電企業的設備不能被充分利用 。因為電力系統內的發電機和變壓器等設備,在正常情況下,不允許長期超過額定電壓和額定電流運行 。所以當電壓和電流都已達到額定值時,功率因數低便造成設備有功功率的輸出較少 。同樣容量的設備,功率因數越低,其輸出的有功功率就越少 。
(2)引起電力系統電能損耗增大和供電質量降低 。對輸電和配電線路來說,線路中的損耗與電流大小的平方成正比,當輸送同樣大小的有功功率P=IUcos時,功率因數cos越低,輸電線路中的電流I=P/Ucos 就越大,而線路的電能損耗是與電流的平方成正比增加的 。
另外,當功率因數降低,線路電流增大時,勢必造成線路中電壓降增大,這將導致線路末端的電壓降低 。若要滿足末端用戶電壓要求,則線路始端的電壓就要升高,從而會使整個線路的供電質量降低 。

推薦閱讀