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功率因数PF与效率区别

功率因数PF与效率区别
功率因数PF与效率区别

功率因数PF=输入有用功功率S/输入总功率P(视在功率)

转换效率=输出额定功率(Pout)/ 输入有用功功率

S×100%

有功功率=电源自身损耗(热量,机械能等)+输出功率

视在功率:即交流电压和交流电流的乘积,用公式表示为:S=UI。也为有功功率+无功功率

上式中,S是额定输出功率,单位是VA(伏安),U是额定输出电压,单位是V,如220V、380V等;I是额定输出电流,单位是A。视在功率包括两部分:有功功率(P)和无功功率(Q),有功功率是指直接做功的部分。比如使灯发亮,使电机转动,使电子电路工作等。因为这个功率做功后都变成了热量,可以直接被人们感觉到,所以有些人就产生一个错觉,即把有功功率当成了视在功率,孰不知有功功率只是视在功率的一部分,用式表示:P=SCOS0θ=UICOSθ =UI·F

上式中,P是有功功率,单位是W(瓦),F=COSθ 被称为功率因数,而θ是在非线性负载时电压电流不同相时的相位差。无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率,用式表示:Q=Ssinθ=UIsinθ。上式中,Q为无功功率,单位是var(乏)。

对于计算机和其它一切靠直流电压工作的电子电路,离开无功功率是根本无法工作的。

假如有一台计算机,当交流市电输入后进行整流,就得到脉动直流电压,若不将脉动电压进行任何工,就直接提供给计算机电路,毫无疑问,电路根本无法正常工作。虽然这时计算机的功率因数接近于1,可这又有何用呢。为了让计算机电路能正常工作,必须向其提供平滑了的直流电压。这个“平滑”工作必须由接在计算机电源整流器后面的滤波电容器C来完成。这个滤波器就像一个水库,电容器里面必须储存足够数量的电荷,在整流半波之间的空白时,使电路上的工作电压仍不间断,能保持正常电平。换句话说,即使在两个脉动半波之间无输入电能时,UC的电压电平也无显著的变化,这个功能是靠电容器内的储能来实现的,储存在电容器内的这部分能量就是无功功率。所以说,计算机是靠无功功率的支持,才能保证电路正确运用有功功率实现正常运行的

希望对你有帮助。

Chroma8000所测的效率计算疑问?

Uac=264V

Iac=5A

Pac=1320W

PF=0.9

Pac应该为视在功率,则有功功率为Pac* PF=1320*0.9=1188W,

效率= Pout/(Pac* PF),而非Pout/Pac

功率因素

功率因数(Power Factor是衡量电气设备效率高低的一个系数。它的大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。功率因数低,说明无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。 关于功率因数的讨论网上也有不少文章,但很多人仍然对一些概念存有误解,这将为系统的设计带来诸多危害,有必要在此再加以澄清。 一、功率因数的由来和含义 在电气领域的负载有三个基本品种:电阻、电容和电感。电阻是消耗功率的器件,电容和电感是储存功率的器件。日常所用的交流电在纯电阻负载上的电压和电流是同相位的,即相位差q = 0°,如图1(a)所示;交流电在纯电容负载上的电压和电流关系是电流超前电压90°(q =90°),如图1(b)所示;交流电在纯电感负载上的电压和电流关系是电流滞后电压90°(q = -90°),如图1(c)所示。

图1 不同性质负载上的电流电压关系 功率因数的定义是: (1) 在电阻负载上的有功功率就是视在功率,即二者相等,所以功率因数F=1。而在纯电容和纯电感负载上的电流和电压相位差90°,所以所以功率因数F=cosq = cos90°=0,即在纯电容和纯电感负载上的有功功率为零。 从这里可以看出一个问题,同样是一个电源,对于不同性质的负载其输出的功率的大小和性质也不同,因此可以说负载的性质决定着电源的输出。换言之,电源的输出不取决于电源的本身,就像一座水塔的供水水流取决于水龙头的开启程度。 从上面的讨论可以看出,功率因数是表征负载性质和大小的一个参数。而且一般说一个负载只有一种性质,就像一个人只有一个身份证号码一样。这种性质的确定是从负载的输入端看进去,称为负载的输入功率因数。一个负载电路完成了,它的输入功率因数也就定了。

功率因数PF与效率区别

功率因数PF=输入有用功功率S/输入总功率P(视在功率) 转换效率=输出额定功率(Pout)/ 输入有用功功率S×100% 有功功率=电源自身损耗(热量,机械能等)+输出功率 视在功率:即交流电压和交流电流的乘积,用公式表示为:S=UI。 也为有功功率+无功功率 P是有功功率,单位是W(瓦) Q为无功功率,单位是VAR(乏) S视在功率,单位是VA F=COSθ 被称为功率因数,PFs 上式中,S是额定输出功率,单位是VA(伏安),U是额定输出电压,单位是V,如220V、380V等;I是额定输出电流,单位是A。视在功率包括两部分:有功功率(P)和无功功率(Q),有功功率是指直接做功的部分。比如使灯发亮,使电机转动,使电子电路工作等。因为这个功率做功后都变成了热量,可以直接被人们感觉到,所以有些人就产生一个错觉,即把有功功率当成了视在功率,孰不知有功功率只是视在功率的一部分,用式表示:P=SCOS0θ=UICOSθ =UI·F 上式中,P是有功功率,单位是W(瓦),F=COSθ 被称为功率因数,而θ是在非线性负载时电压电流不同相时的相位差。无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率,用式表示:Q=Ssinθ=UIsinθ。上式中,Q为无功功率,单位是var(乏)。 对于计算机和其它一切靠直流电压工作的电子电路,离开无功功率是根本无法工作的。 假如有一台计算机,当交流市电输入后进行整流,就得到脉动直流电压,若不将脉动电压进行任何工,就直接提供给计算机电路,毫无疑问,电路根本无法正常工作。虽然这时计算机的功率因数接近于1,可这又有何用呢。为了让计算机电路能正常工作,必须向其提供平滑了的直流电压。这个“平滑”工作必须由接在计算机电源整流器后面的滤波电容器C来完成。这个滤波器就像一个水库,电容器里面必须储存足够数量的电荷,在整流半波之间的空白时,使电路上的工作电压仍不间断,能保持正常电平。换句话说,即使在两个脉动半波之间无输入电能时,UC的电压电平也无显著的变化,这个功能是靠电容器内的储能来实现的,储存在电容器内的这部分能量就是无功功率。所以说,计算机是靠无功功率的支持,才能保证电路正确运用有功功率实现正常运行的 希望对你有帮助。 Chroma8000所测的效率计算疑问? Uac=264V

电动机效率取决于功率因数

电动机效率取决于功率因数 电机功率效率已采取的中心舞台。政府越来越感兴趣的节约能源,现在的技术可以使可能的,经济的要求了。在电机控制算法和具有成本效益的电子元件执行进展电机驱动也创造了几乎每一个电动马达的市场革命。功率因数的控制,以有效地减少也意味着失去了能源,电动机和驱动电子两种,并在 电网电力供应的家庭,办公室,并在使用的电机工厂。 潜在节约 可节省的能源是惊人的。超过4000 万电动机用于制造业务在美国alone.1 电动机占65 至70 工业电力消费总量的比例,约百分之五十七的所有电力消费worldwide.2 保存几个百分点,甚至对世界的估计1.6 万多兆瓦小时(亿千瓦小时)电力的年消费量的数百名万亿瓦,每年小时。目前,汽车使用的平均今天 在转换了百分之八十八的效率电力为机械能。对百分之96 的数字转换效率, 以便在技术上是可行的更大的发动机。 2010.为了比较,光伏太阳能电池发电在欧洲,所有的能力,在德国和西班牙正在带领安装基地在美国,预计将只有15 亿kWh /年,到2010 年。仅在英国,每年总有大约350 亿千瓦时,工程与技术学院电子消费5 亿kWh,估计可节省通过更有效的利用,每年电动机。此外,许多没有使用电动机以有效的方式。例如,汽车可能会过大的手头的工作,也没有多少,它的机械输出功率可能 是白费,这意味着更多的节省可能来自马达如何使用,对储蓄顶端从电机本身。1996 年,美国能源部推测,在每年5 亿kWh,到2000 年的储蓄,并以每年2010,6 节能潜力100 亿kWh 同时考虑电机和相关系统级的储蓄。 有潜力,作出就像老电机和驱动未来几年的重大进展,并被新的更有效的代替。由于电力节约成本,许多企业都自愿加速其安装汽车基地的营业额,甚至

功率因数校正之基本原理

功率因数校正之基本原理 何谓工率因数? 功率因数(power factor;pf)定义为实功(real power;P)对视在功率(apparent power;S)之比,或代表电压与电流波形所形成之相角之余弦,如图1。功率因数值可由0至1之间变化,可为电感性(延迟的、指标向上)或电容性(领先的、指标向下)。为了降低电感性之延迟,可增加电容,直到pf为1。当电压与电流波形为同相时,工率因数等于1(cos(0o)=1)。所有努力使工率因数等于1是为了使电路为纯电阻化(实功等于视在功率)。 ▲图1: 功率因数之三角关系。 实功(瓦特)可提供实际工作,此为能量转换元素(例如电能到马达转动rpm)。虚功(reactive power)乃为使实功完成实际工作所产生之磁场(损耗)。而视在功率可想成电力公司提供之总功率,如图1所示。此总功率经由电力线提供产生所需之实功。 当电压与电流皆为正弦波时,如前述定义之功率因数(简称为功因)为电压与电流波形之对应相角,但大部份之电源供应器之输入电流乃非正弦波。当电压为正弦波而电流为非正弦波时,则功因包括两个因素:1)相角位移因素,2)波形失真因素。等式1表示相角位移与波形失真因素之于功因的关系。 ----------------------------------------------------(1)

Irms(1)为电流之主成份,Irms电流之均方根值。因此功率因数校正线路是为了使电流失真最小,且使电流与电压同相。 当功因不等于1时,电流波形没有跟随电压波形,不但有功率损耗,且其产生之谐波透过电力线干扰到连接同一电力线之其它装置。功因越接近1,几乎所有功率皆包含于主频率,其谐波越接近零。 ■了解规范 EN61000-3-2对交流输入电流至第40次谐波规范。而其class D对适用设备之发射有严格之限制(图2)。其class A要求则较宽松(图3)。 ▲图2:电压与电流波形同相且PF=1(Class D)。

功率因素和供电效率关系

功率因素和供电效率的关系 【摘要】在供电过程中,用户功率因数的高低,直接关系到电力网中的功率损耗和电能损耗,关系到供电线路的电压损失和电压波动,而且关系到节约电能和整个供电区域的供电质量。文章介绍影响电网功率因数的主要因素以及低压无功补偿的几种实用方法。【关键词】功率因数;节约电能;供电质量 the relationship between power factor and supply efficiency taizhou motor vehicle inspection center yu shui abstract:druing the process of power supply , power factors are related to the power loss and electric energy loss from the power network , related to loss of voltage and voltage pulsation of charging line and related to the quality of power . this passage tells us the main factors and several practical methods of low tension . key words : power factors , save power , quality of supply 功率因数是指电力网中线路的视在功率供给有功功率的消耗所 占百分数。在电力网的运行中,我们所希望的是功率因数越大越好,如能做到这一点,则电路中的视在功率将大部分用来供给有功功率,以减少无功功率的消耗。用户功率因数的高低,对于电力系统发、供、用电设备的充分利用,有着显著的影响。适当提高用户的功率因数,不但可以充分地发挥发、供电设备的生产能力、减少线

电机功率因数

什么是电机的功率因数 电网中的电力负荷如电动机、变压器等,属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差,通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。cosφ称为功率因数,又叫力率。功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。 cosφ——功率因数; P——有功功率,kW; Q——无功功率,kVar; S——视在功率,kV。A; U——用电设备的额定电压,V; I——用电设备的运行电流,A。 功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。 (1)自然功率因数:是指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数,或者说用电设备本身所具有的功率因数。自然功率因数的高低主要取决于用电设备的负荷性质,电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高,等于1,而电感性负荷(电动机、电焊机)的功率因数比较低,都小于1。 (2)瞬时功率因数:是指在某一瞬间由功率因数表读出的功率因数。瞬时功率因数是随着用电设备的类型、负荷的大小和电压的高低而时刻在变化。 (3)加权平均功率因数:是指在一定时间段内功率因数的平均值. 提高功率因数的方法有两种,一种是改善自然功率因数,另一种是安装人工补偿装置。 功率因数是交流电路的重要技术数据之一。功率因数的高低,对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。 所谓功率因数,是指任意二端网络(与外界有二个接点的电路)两端电压U与其中电流I之间的位相差的余弦。在二端网络中消耗的功率是指平均功率,也称为有功功率,电路中消耗的功率P,不仅取决于电压V与电流I的大小,还与功率因数有关。而功率因数的大小,取决于电路中负载的性质。对于电阻性负载,其电压与电流的位相差为0,因此,电路的功率因数最大();而纯电感电路,电压与电流的位相差为π/2,并且是电压超前电流;在纯电容电路中,电压与电流的位相差则为-(π/2),即电流超前电压。在后两种电路中,功率因数都为0。对于一般性负载的电路,功率因数就介于0与1之间。 一般来说,在二端网络中,提高用电器的功率因数有两方面的意义,一是可以减小输电线路上的功率损失;二是可以充分发挥电力设备(如发电机、变压器等)的潜力。因为用电器总是在一定电压U和一定有功功率P的条件下工作。 可知,功率因数过低,就要用较大的电流来保障用电器正常工作,与此同时输电线路上输电电流增大,从而导致线路上焦耳热损耗增大。另外,在输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降,都与用电器中的电流成正比,增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失。因此,提高用电器的功率因数,可以减小输电电流,进而减小了输电线路上的功率损失。 提高功率因数,可以充分利用供电设备和线路的容量,减小设备、线路中的损耗,电机的有效功率会提高。 1) 提高用电质量,改善设备运行条件,可保证设备在正常条件下工作,这就有利于安全生产。 2) 可节约电能,降低生产成本,减少企业的电费开支。例如:当cos?=0.5时的损耗是cos?=1时的4倍。 3) 能提高企业用电设备的利用率,充分发挥企业的设备潜力。 4) 可减少线路的功率损失,提高电网输电效率。 5) 因发电机的发电容量的限定,故提高cos?也就使发电机能多出有功功率。 在实际用电过程中,提高负载的功率因数是最有效地提高电力资源利用率的方式。 在现今可用资源接近匮乏的情况下,除了尽快开发新能源外,更好利用现有资源是我们解决燃眉之急的唯一办法。而对于目前人类所大量使用和无比依赖的电能使用,功率因数将是重中之重。 高功率因数,可提高电机设备出力。 对于3相电动机:P=√3UIcosφ所以功率因素从0.8提高到0.9,出力提高0.1UI√3其它:感应电动机的功率因数有两种,即自然功率因数和总功率因数。自然功率因数就是设备本身固有的功率因数,其值决定

功率因数和效率的区别

功率因数与效率的区别 尽管功率因数和转换效率都是指电源的利用率, 但区别却很大。功率因素是输入视在功率与输入有功功率之比,与效率无关的,功率因数越大表示无功量就小;它是电源对电网的利用率。电源效率是输入有功功率与输出有功功率之比,效率越高表示机电的损耗就小;它指的是转换效率,就是你这个LED灯泡是5W,但是你把这整个灯接上就不是5W,电源本身也要耗电,这个效率就是多少点是真正让灯泡用了,多少是无用的。当然效率越高越好。简单的说,功率因数产生的损耗是电力部门负担,而转换效率的损耗是用户自己负担。一般来讲,功率因数与本设备的效率并没有必然的、直接的联系,但是,功率因数低了的话,会大量占用供电设备的容量,增加电路损耗,提高供电成本。比如,同样是1KW的电器,如果功率因数是0.9,那么占用供电系统的容量 1/0.9=1.1KvA,如果功率因数是0.5,那么占用供电系统的容量是1/0.5=2KVA。因为后者的线路电流较前者大了近一倍,所以线路损耗增加了近三倍。所以使用高功率因数设备的意义在于节约供电设备容量和减少线路损耗。效率,通俗地说就是吃了多少饭,干了多少活。比如一个电源,测得输入的功率是220W,又测得输出各路电压的总功率是190W,那么其效率190/220=86.4%。其效率还是很高的。如果换用一个低效率的电源,由于无论使用什么电源,电脑的实际需要是一定的,仍是190W,但这时测得输入的功率是280W,那么这个电源的效率是190/280=67.9%。很显然,两个效率不同的电源,电脑的工作都是一样的,不同的是,后一个电源比前一个电源多耗电280-220=60W。多了这60W,全部转化为热能,由风扇排出了。如果你有测温的工具,可以明显测出这两个电源工作温度和排出空气的温度是明显不同的。使用高效率的电源,对用户而言,可以节省电费,对供电企业,意义是节省供电设备的容量,减少供电设备的压力电源测量仪是各种生产或测量各种低压电源(常见的是开关电源,灯具电源、等等)的通用仪表,可以测各种参数,包括功率因数、输出电压、输出电流、电源效率、纹波、视在功率、有功功率、无功功率,等等。LED常常是用低压直流工作,所以它有一个电源,用来将交流变成低压直流,称为:“驱动器”,或“电源”。电源效率:是衡量输入电源的交流有功功率,有多少转化为直流功率了(有发热损耗等等)。发光效率:是指电能(或功率)转换成光能的转换效率,用lm/瓦来衡量,就是说同样的电能,

提高功率因数的意义和方法

提高功率因数的意义和方法

提高功率因数的意义和方法 1.功率因数 在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据,功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数, 功率因数低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。 电能占企业成本的5%~30%,有些企业占得更高。因此如何提高电能的利用率和使用效率,保证电能质量,是企业节能提效的重要手段。绝大多数企业是用电动机作为机械的原动机,而电动机是感性负载,功率因数并不高,因此企业的能源消耗中无功能源消耗占了很大成份。尽可能的减少无功能量的消耗,是企业节能的头等大事。对于企业而言,供电损耗主要是电动机损耗、低压线路损耗、高压线路损耗和变压器损耗。安装无功补偿装置后功率因数提高,线路电流会下降,这样线路损耗降低,变压器的有功损失也会降低。电动机损耗(即效率)是电动机本身固有的,目前Y系列的电动机的效率一般都在85%~95%。但电动机的功率因数将影响整个电网的效率。用电系统装设无功补偿设备,提高功率因数,对于企业的降损节电、用电系统的安全可靠运行具有极为重要的意义 2.影响功率因数的主要因素 异步电动机和电力变压器。异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无 功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成,改善异步电动机的功率因 数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。变压器消耗无功的主要成 份是它的空载无功功率,它和负载率的大小无关。因而,为了改善电力系统和企 业的功率因数,变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。 供电电压。当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将 增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般工厂的无功 将增加35%左右,当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功 率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。 3.提高功率因数的意义 ⑴提高功率因数可以提高设备的利用率 由于有功功率:P=UI COSφ,当U和I为定值时,P∞COSφ,这就是说在电源 提供同样的视在功率UI情况下,有功功率P与功率因数COSφ的大小成正比。 我们知道,电源设备的容量都是根据额定电压UN和额定电流IN确定的,因 此其额定视在功率为SN=UN IN。它表示该设备允许输出的最大有功功率,换句话 说,假如负载COSφ=1,P=UN IN COSφ=UN IN=SN,此时电源的容量全部转换成有

功率因数如何计算

许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的"无功"并不是"无用"的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。 在功率三角形中,有功功率P与视在功率S的比值,称为功率因数cosφ,其计算公式为: cosφ=P/S=P/[(P2+Q2)^(1/2)] P为有功功率,Q为无功功率。 在电力网的运行中,功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度,我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小,视在功率将大部分用来供给有功功率,从而提高电能输送的功率。 1 影响功率因数的主要因素 (1)大量的电感性设备,如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计,在工矿企业所消耗的全部无功功率中,异步电动机的无功消耗占了60%~70%;而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60%~70%。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。 (2)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%~15%,它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而,为了改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。 (3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。 当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般无功将增加35%左右。当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以,应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。 无功补偿通常采用的方法主要有3种:低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。 (1)低压个别补偿: 低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接,它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗,以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是:用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。 (2)低压集中补偿: 低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接

功率因数对电能计量表计的影响(1)

?简介:负荷高峰期,我局组织人员对全县二十个供电所的电能计量表计进行了现场抽查,经用瓦 秒法测试有部分电能计量表计误差为负,表慢的幅度较大,检查表计接线和电流互感器接线及复核倍率均正确。因此,基本判断是电能表出现了故障,但经局计量室校验电能表计量准确,安装 后测量还是负误差,反复如此。 ?关键字:功率因数,电能计量表 1引言 负荷高峰期,我局组织人员对全县二十个供电所的电能计量表计进行了现场抽查,经用瓦秒法测试有部分电能计量表计误差为负,表慢的幅度较大,检查表计接线和电流互感器接线及复核倍率均正确。因此,基本判断是电能表出现了故障,但经局计量室校验电能表计量准确,安装后测量还是负误差,反复如此。 2功率因数对电能计量表计的影响 计量室人员携带MT3000C多功能标准电能表到现场带负荷校验电能表计,从显示的向量图中才发现是用电设备功率因数的问题。(见向量图)。 图 1 向量图 现场用瓦秒法测试电能表转一圈的理论时间T=(3600×TA倍率÷ 常数×UIcosφ,现场检查人员测量实际运行电流和运行电压是比较准确的,误差较小。因用电设备一般是农灌负荷,故取cosφ=0.8,这对于多数计量表计用瓦秒法现场测试是比较准确的,而对于一部分消耗无功功率较高的用电设备用瓦秒法计算取功率因数等于0.8是错误的。因为,功率因数已低于0.8了,所以造成计算误差,如电焊机,磨面机,木材加工等类负荷的功率因数就明显低。 如大滩供电所红三115线路的用户东大红砖厂,使用两台配变,其中一台容量为125kVA,检查人员现场测量运行电流为120A,运行电压为375V,电能表常数为600r/kW·h,电流互感器倍率为200/5,现场实测电能表转一圈是9S,经计算表转一圈应为3.85S,误差为-57.2%。 (向量图1) 又如某农业排灌用户,用7.5kW潜水泵提取地下水,测得运行电流为15.8A,运行电压为38.0V,电能表常数为80r/kW·h。经计算表转一圈的理论时间为5.4S,表实转一圈为6.4S,误差是-15.6%。(向量图2) 3措施 负载的功率因数低,对电网运行不利,使电源设备的容量不能充分利用,在供电线路上要引起较大的能量损耗和电压降落。因此,提高用电的功率因数,是提高供电企业经济效益的重要措施。

电动机的效率 功率因数及其影响因素

电动机的效率、功率因数及其影响因素一、什么是电动机的功率因数? 异步电动机的功率因数是衡量在异步电动机输入的视在功率(即容量等于三倍相电流与相电压的乘积)中,真正消耗的有功功率所占比重的大小,其值为输入的有功功率P1与视在功率S之比,用cos ψ来表示。cosψ=P/S 电动机在运行中,功率因数是变化的,其变化大小与负载大小有关,电动机空载运行时,定子绕组的电流基本上是产生旋转磁场的无功电流分量,有功电流分量很小。此时,功率因数很低,约为0.2左右,当电动机带上负载运行时,要输出机械功率,定子绕组电流中的有功电流分量增加,功率因数也随之提高。当电动机在额定负载下运行时,功率因数达到最大值,一般约为0.7-0.9。因此,电动机应避免空载运行,防止“大马拉小车”现象。 二、什么是电动机的输入功率和输出功率 电动机从电源吸取的有功功率,称为电动机的输入功率,一般用P1表示。而电动机转轴上输出的机械功率,称为输出功率,一般用P2表示。在额定负载下,P2就是额定功率Pn。 电动机运行时,内部总有一定的功率损耗,这些损耗包括:绕组上的铜(或铝)损耗,铁芯上的铁损耗以及各种机械损耗等。因此输入功率等于损耗功率与输出功率之和,也就是说,输出功率小于输入功率。

三、什么是电动机的效率 电动机内部功率损耗的大小是用效率来衡量的,输出功率与输入功率的比值称为电动机的效率,其代表符号为η 1、三相交流异步电动机的效率:η=P/(√3*U*I*COSφ) 其中,P—是电动机轴输出功率 U—是电动机电源输入的线电压 I—是电动机电源输入的线电流 COSφ—是电动机的功率因数 2、电动机的输出功率:指的是电动机轴输出的机械功率 3、电动机的输入功率:指的是电源给电动机输入的有功功率: P=√3*U*I*COSφ(KW) 其时,这个问题有些含糊,按说电动机的输入功率应该指的是电源输入的视在功率:S==√3*U*I这个视在功率包括有功功率(电动机的机械损耗、铜损、铁损等)、无功功率。 效率高,说明损耗小,节约电能。但过高的效率要求,将使电动机的成本增加。一般异步电动机在额定负载下其效率为75~92%。异步电动机的效率也随着负载的大小而变化。空载时效率为零,负载增加,效率随之增大,当负载为额定负载的0.7~1倍时,效率最高, 影响电动机功率的因素 电动机的损耗包含各种形式,有与负载电流大小基本无关的铁损、由励磁电流产生的定子铜损以及机械损耗,还有与负载电流大小有关的定、转子铜损、杂散损耗等。即使在电动机空载情况下,电动

电能表及功率因数基础知识

视在功率与功率因数 在功率三角形中,有功功率P与视在功率S的比值,称为功率因数cosφ,其计算公式为:Q=U×Isinφ,其中的φ指的是电压和电流的相位差。 在电力网的运行中,功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度,我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小,视在功率将大部分用来供给有功功率,从而提高电能输送的功率。 视在功率≠有功+无功 视在功率apparent power S=UI 有功功率active power P=UI * cosφ 无功功率reactive power Q=UI *sinφ 无功功率分电感性无功和电容性无功,这两种是互补的。 在实际的电路中,由于以感性负载为主,无功功率通常都是电感性无功,为了减少这类无功,提高功率因数就得用电容性无功去补偿电感性无功,提高整个电路的功率因数 功率三角形 三者在数值上的关系三角形。 是表示视在功率S、有功功率P和无功功率Q 其中φ是u(t)(瞬时电压)与i(t)(瞬时电流)的相位差, 也称功率因数角,cosφ表示功率因素。

电能测量四象限的定义: 测量平面的横轴表示电压向量U (固定在横轴),瞬时的电流向量用来表示当前电能的输送,并相对于电压相量U 具有相位角Φ。逆时针方向Φ角为正。四象限的示意图如图1所示: A —有功电能;R —无功电能;R L —感性无功电能;R C —容性无功电能 1、当系统向用户输送有功和无功时,电能表工作在第Ⅰ象限,电能表显示有功是正值,无功也是正值;这最常见的一种方式,大部分用户也都是这种方式; 2、当系统向用户输送无功,用户向系统反送有功时,电能表工作在第Ⅱ象限,电能表显示有功是负值,无功是正值;有些自发电的用户在有功电能发的多的情况下,可能有有功电能向网上送的情况; 3、当用户向系统反送有功和无功时,电能表工作在第Ⅲ象限,电能表显示有功是负值,无功也是负值;有些自发电的用户在内部没有负荷时,出现和专业电厂一样,有功和无功全部向网上输送; 4、当系统向用户输送有功,用户向系统反送无功时,电能表工作在第Ⅳ象限,电能表显示有功是正值,无功是负值;说明该用户在从网上取有功,但内部电容器等投多了,向网上输送无功; 电力系统中的正向功率和反向功率是什么东西?为什么要分正向功率和反向功率 答:正向功率就是吸收系统的有用功,反向功率就是向系统输送有用功。国家电网都是联起来的,最简单的就象一个口字形的电网,不是我们一般用户看到的用电末端都是向一端输送电能的。 分正反功率一个可以计量,还有一个就是保护。当出现短路时决定短开环形电网的哪几个断路器,把故障段分离出来。 输入有功(+A ) 输出有功(-A )

功率因数对电能计量的影响

功率因数对电能计量的影响 发表时间:2018-09-12T11:54:14.347Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:姚晨姚志李阳 [导读] 摘要:近年来,随着我国电力消费持续增长,我国节能环保理念也在不断增强。 国网安徽省电力有限公司铜陵市义安区供电公司安徽铜陵 244100 摘要:近年来,随着我国电力消费持续增长,我国节能环保理念也在不断增强。在电力系统中,获取电力数据也是供电企业的一项重要工作。然而,除了电能表的影响外,功率也是影响电力数据采集的一个重要因素。在这种情况下,研究电能计量的影响因素是关键。功率因数也是影响电能计量的因素之一。为了避免功率因数对电能计量的影响,通过对电能计量的研究,加强对电能计量因数的控制,促进电能计量工作的顺利开展。因此,在这种情况下,通过对电力因素的概述以及电力因素对电力数据采集的影响等来保证电力数据采集的准确性,从而保证供电企业的经济效益。 关键词:功率因数;电能计量;影响 引言:供电电压随线路的有功功率和无功功率的变化而变化,在消耗有功功率时消耗无功功率。因此,功率因数不仅与电网的功率损耗、电能损耗、电压损耗和电压波动有关,而且与电能节约的供电质量和整个供电区域有关。 1功率因素的概述 在电能数据的获取中,加强其数据的精确性和准确性,对于电能计量工作具有重要的积极作用。但是,由于功率因素的影响,进而使得数据的获取存在差距,其中功率因素就是影响电能数据获取的重要因素。在电能计量工作中,功率因素对电能计量的影响具有重要的因素。一旦功率因素出现变大和减少的状况,都会对电能表的运转造成影响,导致电能数据的采集出现差错。此外,在功率因素中,谐波因素和负载功率对电能表的影响也有较大的阻碍。因此,通过对功率因素对电能计量工作的影响研究,改变电能表在计量工作中出现的计量失误,保障电能数据和信息采集的精确性。在交流电力系统中,负载元件的电阻、电感和电容、流过电阻的电流和电阻两端加电压的相位是相同的。电阻所消耗的能量由能量转化而来,如煤、水、油等,然后称为有功功率;流经电感或电容的电流和加在电感或电容两端的电压相位差九十度,电感或电容上形成的功率,是磁场(电感)和电场(电容)的交换功率。它不需要其他的能量转换,因此被称为无功功率。 2功率因数的意义 根据输配线路自有功功率损耗公式,确定了有功功率与视在功率的关系。:即A=(P/U?cos )?R?t:(式中A为线损电量kW-h.P为有功功率kW,U为运行电压kv.R为电阻n,cos 为功率因数,t为时问h),P=Scos ,据了解,功率因数不仅可以提高电压质量,降低供电配电网的功耗,提高电气设备的利用率,减少投资,节约有色金属,节省客户的电费,在客户有一定的有功功率的情况下可以增加功率因数,使发电机、变压器、输电线等的容量将相应减少,以减少电网投资。 3功率因数的规定 客户用电功率因数的高低对发、供、电设备的充分利用、节电、提高电压质量有重要影响。为此,按照1983年水利部和国家物价局发布的功率因数调整电费办法》即f19831水电财字第215号文,供电企业对高压用户进行功率因数管理,由功率因数调整电费,以调整电力成本。用户可以解决必要的无功功率,提高功率因数,从而提高供电双方和社会的经济效益。 (1)功率因数标准0.9.适用于160千伏安以上的高压电源行业客户(包括社会团体工业客户),高压电源客户,负荷调节电压装置,300千伏安及以上高压电源及排灌站。 (2)功率因数标准0.85.适用于100千伏安及以上其他工业客户、超过100千伏安及以上非工业客户,以及100千伏安及以上的电力排灌站。 4功率因素的计算方法 4.1求取实际功率因素数角法 求取实际功率因素数角法师在电能计量设备发生偏差电量期间使用的计算方法。它主要是通过对有功、无功电量的追补,计算出用户在接线错误的情况下实际消耗的有功和无功电能,进而通过功率三角形计算公式算出功率因素。 4.2平均功率因素法 平均功率因素计算法是在供电企业已经获取用户的负荷比较稳定的情况下,在计量设备没有任何问题,且考核有功和无功电能来计算用户的平均功率因素,它主要是对用户消耗的有功电能和无功电能的测量,即可考核负载的平均因素。 5功率因素对电能计量的影响 5.1负载功率因素对电能计量的影响 功率因素对电能表造成误差是其中的重要一项,如果不限制负载功率,则会使数据在获取功率数据时不准确,进而影响运行效率。同时,在功率因数低于一定程度后,会导致电能计量表的误差计算,进而影响整个电能计量工作。在功率因数方面,负载功率对电能计量的影响是一个重要方面。随着负载功率因数的减小,功率表的误差增大。一旦功率因数降低到0.5以下,误差就会增加。在获取功率数据时,功率因数的降低会对电路造成破坏,从而影响能量计量的正常运行。因此,有必要保证电能计量工作的顺利运行,确保电能计量数据的准确性,使负荷功率因数在零点五以上。如果负荷功率因数降低,则无功功率增大。发动机需要更多的无功功率,而无功功率的增加使线路和电气设备产生了电力。流量增加,发电机的功率减少。因此,在这种情况下,可以改进无功补偿装置的安装,避免获取功率数据的问题。因此,在分析功率因数对电能计量工作的影响时,应结合电能计量表的实际情况,对影响因素进行分析,提高电能计量工作的质量,降低功率因数对电能计量表的影响,从而保证电能计量工作的顺利实施。电力系统的安全稳定运行,保证了供电企业的经济效益。。 5.2谐波功率因素对电能计量的影响 在功率因数研究中,谐波功率因数影响电能表的电流,进而阻碍电能计量工作的正常运行,特别是电能表中线圈和阀盘的阻抗,从而导致电磁感应计测量的问题。对于电子电能表,谐波功率一旦影响到电子电能表,谐波功率就会回流到电网系统中。用电能表测量的能量表属于小于实际消耗的值。能量计记录谐波和有功功率之和,记录数据低于负载基波,出现测量误差。因此,在这种情况下,谐波功率因数对电能计量产生影响,使得电能计量工作难以顺利进行。因此,在这种情况下,通过管理控制和技术改进,可以避免谐波功率因数对电能计量的影响,避免电能计量误差的发生,促进电力系统的正常运行。 结束语:总而言之,伴随我们国家社会主义市场经济的发展以及改革开放的进一步深入,经济活动也在日益增加,我国的经济总量一

功率因数和转换效率的区别

功率因数和转换效率的区别 经常看到市场上有的电源宣称自己的转换效率高达99%,事实真的如此吗?主动PFC和被动PFC何差? 功率因数和转换效率分别是什么意思? 功率因数损失的电费谁为你来承担? 转换效率损失的电费又是谁为你来承担? 功率因数又叫PFC因数,大功率电源中一般都有PFC电路,市电是交流电,如果不整流成直流电,电脑是无法使用的,而功率因数就是将交流电整流成直流电的能力,这个过程是通过PFC 电路来实现的PFC电路分为主动式PFC(有源)和被动式PFC(无源)两种, 主动式PFC电路由高频电感、开关管和电容等元件构成,组成一个可以将输入电压提高的电路,从而减少电流在流向下级电路过程中的电能损耗。简单地说,主动式PFC电路就是一个升压器,具有体积小、重量轻、输入电压范围宽等优越的电气性能,通常它功率因数可达99%;被动式PFC结构相对简单,它利用电感线圈内部电流不能突变的原理调节电路中的电压及电流的相位差,使电流趋向于正弦化以提高功率因素。相对于主动式PFC电路,被动式PFC电路的功率因数要低得多,一般只有70-80%左右,同时被动PFC结构上和电感类似,在对电流和电压补偿的过程中,始终进行着充放电的过程,因而产生了磁性,最终会和周边的金属元件产生震动进而发出噪音。静音型PFC相当于两个非静音型PFC的叠加,达到震动互相抵消的目的。但是,在消除噪音的手段中,安装是否得当也是对静音效果影响较大的因素。在我们了解上述两种PFC结构后,那么我们在上面提到的

PFC因数究竟是什么呢? 其实电源的PFC因数表示的就是有多少电能被电源利用了(输入电源的实际能量/电网供给电源的能量) 对于主动式PFC电路来讲,功率因数可以达到99%的水平,而被动式PFC 电路只能达到上面所说的70-80%而已。通俗的说假如一款标称400W 的电源,电源需要输入200W电量时,如果它采用了主动式PFC电路,那么电网只需要拉202W(200/0.99)电力过来,几乎没有损失,而如果采用的是被动式PFC电路,那么电网需要拉250W(200/0.8)左右,损失了50W,也就是说PFC因数是影响一款电源的电能利用率的指标,但损失那50W我们用户是不需要付钱的,因为那归属于是电力局线路上损失,电力局是没有权力向你要钱的。电源转换效率:这个概念比PFC因数要复杂一些,电源本身是一个“供电器”,同时它又是一个“耗电器”。输入电源的能量并不能100%转化为供主机内各部件使用的有效能量,未被利用的电能转化为热量散发,这样就出现了一个转换效率的问题。我们可以用这个公式来解释电源转换效率:电源转换效率=电源为主机提供的即时输出功率/输入电源的即时功率×100%,一款电源的转换效率会由于其内在的变压电路、电流转换器以及功能电路都会有所不同,再加上自身的功率本来就不相同,所以不同的电源产品其电源的实际转换效率也会不同。另外,即使是同一款电源产品,在不同的工作状态下,其转换效率也是有变化的。由于电源的输入电压是额定的220V,而输出电压则有+12V、+5V、+3.3V不同的规范,这就表示电源里至少拥有三种不同的变压器,由于三种变压器的功耗不尽相同,就意味着+12V、+5V和+3.3V的电压输出其各自所对应的

电机功率与轴功率的关系

电机功率与轴功率的关系 2009年12月16日星期三 09:09 A.M. 1)离心泵 流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率 流量单位:立方/小时, 扬程单位:米 P=2.73HQ/Η, 其中H为扬程,单位M,Q为流量,单位为M3/H,Η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=ΡGQH/1000Η(KW),其中的Ρ=1000KG/M3,G=9.8 比重的单位为KG/M3,流量的单位为M3/H,扬程的单位为M,1KG=9.8牛顿 则P=比重*流量*扬程*9.8牛顿/KG =KG/M3*M3/H*M*9.8牛顿/KG =9.8牛顿*M/3600秒 =牛顿*M/367秒 =瓦/367 上面推导是单位的由来,上式是水功率的计算,轴功率再除以效率就得到了. 设轴功率为NE,电机功率为P,K为系数(效率倒数) 电机功率P=NE*K (K在NE不同时有不同取值,见下表) NE≤22 K=1.25 22

通用变频器的功率因数

通用变频器的功率因数 通用变频器的功率因数 变频器的输入电流 变频器的输入电路是三相交流电源经全波整流后向滤波电容器Cd充电的电路,如图7. 1l(a)所示。 显然,只有当电源的线电压UL大于电容器两端的直流电压Ud时,才进行充电;低于Ud值时立即终止充电。输入电流总是出现在电压的振幅值附近,呈不连续的冲击波形式,如图7. 11 (b)所示。它具有很大的高次谐波成分,有关资料表明,输入电流的频谱分析如图7. 12所示。由图可知,24其5次谐波和7次谐波分量是很大的,几乎比基波分量小不了多少。

变频器输入电路的功率因数 高次谐波电流的瞬时功率可以由下式计算Pi=u1i1式中下标i为谐波次数。 现以5次谐波电流为例进行观察。变频器的输入电压为正弦波,如图7. 13曲线①所示,5次谐波电流如曲线②所示,两者的乘积Ps 如曲线③所示。户。曲线与时间轴之间的面积(图中之阴影部分)表示该时间段内所做的功。

由图可知,在电源电压的每半个周期内,有一部分是“+”功,是电源电压在做功;另一部分是“一”功,表示电源在吸收能量。可以证明,在电源电压的每半个周期内,所有正功Ps和与所有负功Ps和是相等的,做功的总和为0,故平均功率为O。 可见,高次谐波电流使电源与负载之间不断地进行能量交换,并不真正做功。这与贮能元件(电感元件和电容元件)在交流电路中和电源之间进行能量交换其效果耋是完全相同的。 变频器输入电路的无功功率是由高次谐波电流产生,而高次谐波电流成分较大。因此变频器输入电路的功率因数较低。 改善变频器功率因数的方法 如前所述,变频器功率因数较低的原因是输入端高次谐波电流成分较大,而产生高次谐波电流的原因是中间直流环节的大滤波电容。 针对以上分析的情况,在变频器输入电路中,改善功率因数的根本途径是削弱高次谐波电流。为此,在电路中串入电抗器是比较行之有效的方法。具体方法有两种,如图7. 14所示。

怎样提高功率因数

关于提高功率因数的研究 1、什么叫功率因数? 有功功率和视在功率的比叫功率因数。 2、提高功率因数的意义。 提高功率因数非常重要:①可减少有功损失;②减少电力线路的电压损失,改善电压质量;③可提高设备利用率;④可减少输送同容量有功的电流,因而可使线路及变电设备的容量降低。 3、提高功率因数的方法? 提高功率因数的方法有:①提高自然功率因数,包括合理选择电器设备.避免变压器轻载运行,合理安排工艺流程,改善机电设备的运行状况;②通过人工补偿提高功率因数、最常用的是并联电容器补偿。并不是经补偿后的功率因数越高越好,因为补偿装置消耗有功发出无功,随着补偿容量的增加,其有功损耗也增加,初投资增大。就经济运行角度而言,补偿后的功率因数过高或过低均会使总功率损耗增加;若补偿功率因数恰当,能使总有功损耗最小,此时的补偿容量及功率因数称为按经济运行原则确定的补偿容量及功率因数。 并联移相电容提高功率因数 由于我公司实际生产工艺中没有使用同步电机,所以我们采用并联移相电容器的方式进行功率因数补偿。 (一)、补偿方式的选择: 根据移相电容器在工厂供电系统中的装设位置,①、有高压集中补偿、②、低压成组补偿和③、低压分散补偿三种方式。 高压集中补偿是将高压移相电容器集中装设在变配电所的10KV母线上,这种补偿方式只能补偿10KV 母线前(电源方向)所有线路上的无功功率。 低压分散补偿,又称个别补偿,是将移相电容器分散地装设在各个车间或用电设备的附近。这种补偿方式能够补偿安装部位前的所有高低压线路和变电所主变压器的无功功率,因此它的补偿范围最大,效果也较好。但是这种补偿方式总的设备投资较大,且电容器在用电设备停止工作时,它也一并被切除,所以利用率不高。现有我厂没有采用。 低压成组补偿是将移相电容器装设在车间变电所的低压母线上,这种补偿方式能补偿车间变电所低压母线前的车间变电所主变压器和厂内高压配电线及前面电力系统的无功功率,其补偿范围较大。由于这种补偿能使变压器的视在功率减小从而使变压器容量选得小一些,比较经济,而且它安装在变电所低压配电室内,运行维护方便。同时由于我厂存在谐波源,车间变压器的存在,也起到了隔离和衰减谐波的作用。有利于低压移相电容器的安全稳定运行。 4、影响我厂功率因数的主要原因及对策: 一、异步电动机对功率因数的影响 我厂绝大部分动力负荷都是异步电动机, 异步电动机转子与定子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素,而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动

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