提高功率因数对供电企业的好处

谈提高电路的功率因数作者：张永志来源：《成才之路》2009年第15期摘要：本文根据功率因数的特性，主要讨论了提高电路功率因数的原因、方法及注意事项。

关键词：电路；功率因数；原因；方法；注意事项功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S，在纯电阻电路中，功率因数cosΦ=1,表示电源发出的电能全部被负载所消耗利用；在感性电路中，功率因数cosΦ＜1,则表示电源发出的电能只有一部分被负载所消耗利用，另一部分电能则在电源和负载之间不停地进行能量的交换。

功率因数直接反映了交流电路中负载消耗电能的情况，是供用电的一项重要指标，功率因数低于0.7时，供电局将不予供电。

本文针对提高电路的功率因数谈一些看法。

一、提高电路功率因数的原因电力系统的负载大多为感性负载，这使得负载工作时电路的功率因数会比较低，将对电力系统造成极其不利的影响。

功率因数过低，电源设备的容量就不能充分利用。

像发动机或变压器这样的供配电设备在运行时不能超过其额定电压和额定电流的数值，也就是电源的视在功率有一个确定的值，S=UeIe。

在这种情况下，电路的功率因数越低，根据P=S·cosΦ=UeIecosΦ，发动机发出的被负载所消耗的有功功率就越小，电源设备的利用率就越低。

例如：某用户所需要的有功功率为100kW，当功率因数为0.5时，需220kVA的变压器；如果将功率因数提高到0.9，变压器的容量只要稍大于110kVA就可以了。

提高电路的功率因数，可以使电源设备的容量得到充分利用，使同等容量的供电设备可以向用户提供更多的有功功率。

功率因数过低，线路上将引起较大的电压降和功率损失。

从公式P=UIco sΦ可知，当要求输送的电压U 和有功功率P一定时，功率因数越低，线路的电流I就越大。

由于输电线路本身具有一定的阻抗，因此就使得线路的电压降将会越大，这不仅会造成线路上白白消耗更多的电能，而且会使负载的端电压随之减小，这将影响用户端负载的正常工作。

简述功率因数提高的意义和方法一、引言功率因数提高是工业生产中的一个重要问题，它对于提高电力系统的效率、降低能耗、保护设备等方面都有着重要的意义。

本文将详细介绍功率因数提高的意义和方法。

二、功率因数提高的意义1. 提高电力系统效率在电力系统中，负载电流与供电电压之间存在一定角度差，即相位差。

功率因数就是描述这种相位差现象的参数。

当负载电流滞后于供电电压时，功率因数小于1；当负载电流领先于供电电压时，功率因数大于1。

如果负载电流滞后于供电电压，就会造成无效功耗。

有效功耗是指用来完成实际工作的能量，而无效功耗则是消耗在线路和设备上的能量。

2. 降低能耗当负载较大时，由于线路阻抗和传输距离等原因，会导致线路损失增加。

如果此时功率因数不足，则会进一步增加线路损失。

而当功率因数达到1时，则可以最大限度地减少线路损失。

3. 保护设备在低功率因数情况下，电流会变大，这会导致线路和设备过载。

同时，由于电流和电压之间的相位差，设备中的电容器也会受到额外的压力。

这些都会导致设备寿命缩短。

三、功率因数提高的方法1. 安装容性补偿装置容性补偿装置是一种将无功功率转换为有用能量的装置。

它可以通过加入并联电容器来提高负载侧的功率因数。

同时，在低负载时，它还可以通过自动切断电容器来避免无效功耗。

2. 调整负载调整负载是一种简单有效的提高功率因数的方法。

通过增加或减少负载，可以使得负载电流与供电电压之间的相位差变小，从而提高功率因数。

3. 优化供应系统供应系统中的变压器、开关和保护设备等也会影响功率因数。

通过合理设计和选型，可以使得这些设备在工作时尽可能地保持高效稳定。

4. 采用高效节能设备使用高效节能设备可以降低能耗，并减少对系统造成的额外负荷。

同时，在设计和选型时也应该考虑到设备的功率因数，尽可能选择功率因数高的设备。

四、总结功率因数提高是一项非常重要的工作，它可以提高电力系统效率、降低能耗、保护设备等方面都有着重要的意义。

功率因数1、定义：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，增加了线路的供电损失。

2、国标限值：（1）、《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第3.6.2条规定：10（6）kV及以下无功补偿宜在配电变压器低压侧集中补偿，且功率因数不宜低于0.9。

高压侧的功率因数指示应符合当地供电部门的规定。

（2）、现行的《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》规定，100kVA及以上10kV供电的电力用户在用户在用户高峰负荷时变压器高压侧功率因数不宜低于0.95；其他电力用户功率因数不宜低于0.9。

3、功率因数低的危害：（1）、功率因数过低可导致电压崩溃、电网瓦解的事故发生；（2）、增加供电线损，使供电成本上升；（3）、增加供电线路的电压损失，使供电电压质量下降；（4）、降低发、供电设备的有效利用率，电力企业固定成本增加；（5）、供电局高额的罚款使用户增加电费支出，加大企业的生产成本。

4、提高功率因数的好处：（1）通过改善功率因数，减少了线路中总电流和供电系统中的电气元件，如变压器、电气设备、导线等的容量，因此不但减少了投资费用，而且还降低了本身电能的损耗。

（2）确保良好的功率因数值，从而减少供电系统中的电压损失，可以使负载电压更稳定，从而改善电能的质量。

（3）可以增加系统的裕度，挖掘出了发、供电设备的潜力，如果系统的功率因数低，那么在既有设备容量不变的情况下，装设电容器后,可以提高功率因数，增加负载的容量。

(4）减少了用户的电费支出；通过上述各元件损失的减少及功率因数提高的电费优惠。

例子：将1000kVA变压器变压器的功率因数从0.8提高到0.98时：补偿前：1000×0.8＝800kW;补偿后；1000×0.98＝980kW。

同样一台1000kVA的变压器，功率因数改变后可以多承担180KW的负载。

5、治理方案：通过人工补偿提高功率因数，一般多采用电力电容补偿无功，即:在感性负载上并联电容器。

电力系统中的功率因数电力系统是现代生活中非常重要的一部分，它负责将发电厂产生的电能传送到各个电力用户处。

在电力传输过程中，功率因数是一个关键的指标，它对电力系统的运行稳定性和效率起着至关重要的作用。

一、功率因数的定义与意义功率因数是指交流电路中有功功率（即电能的实际输出功率）与视在功率（电能的总功率）之比。

通常用功率因数来描述电路的负载特性，它能够反映负载对电路的影响程度。

合理的功率因数可以保证电力系统的正常运行和高效利用电能。

当功率因数接近1时，系统的能量利用率最高，电能传输损耗较低；而当功率因数偏离1时，系统的能量利用率降低，电能传输时出现较大的损耗。

二、功率因数的影响因素1. 电感性负载：电感性负载如电动机、变压器等对电路中的起调节和传输作用，但也会产生感性功率使功率因数降低。

2. 电容性负载：电容性负载如电容、电子器件等对电路起滤波和稳压作用，能够提高功率因数。

3. 非线性负载：如电子设备、灯具等产生的高次谐波会降低功率因数，造成电能浪费和电网污染。

三、功率因数的调节方法1. 电力系统的设计与规划：在电力系统的设计和规划阶段，要考虑合理配置负载，控制感性负载和电容性负载的比例，以提高功率因数。

2. 使用功率因数校正装置：通过安装功率因数校正装置，可以实时监测功率因数并进行调节，以使其维持在合理范围内。

3. 优化电力系统运行管理：通过合理使用电力设备，如合理调整电机的负载率、采取节能降耗措施等，可以提高功率因数。

四、功率因数的意义与电力系统运行1. 提高电力系统的效率：合理的功率因数可以减少电能的损耗和浪费，提高电力传输的效率，降低供电成本。

2. 降低电力系统的负荷：合理的功率因数可以减少电网负荷峰值，降低电力系统的运行压力，提高电力供应的稳定性和可靠性。

3. 保护电力设备和延长使用寿命：合理的功率因数可以减少电流的大小，减少设备过载运行和热损耗，延长设备的使用寿命。

五、功率因数在电力系统改造中的重要性随着社会经济的发展和技术的进步，电力系统改造已成为当前重要的任务之一。

提高功率因数的意义和措施要点提高功率因数是电力系统优化管理的重要任务之一、功率因数是指交流电中有功功率与视在功率之比，是电能利用效率的重要指标。

提高功率因数具有以下重要意义：（一）减轻电力系统的负荷。

在电力系统中，负载功率P=UIcosφ，功率因数越低，无功功率越大，相同负载下，无功功率的增加将导致负荷的增加，降低电力系统的供电质量。

（二）节约电力资源。

功率因数越高，给定负载下的有功功率越小，需要分配的电力资源越少，从而实现电力资源的合理配置与节约。

（三）降低电流损耗。

无功功率引起的电流不仅会增加线上的电流负荷，还会引起一些电路设备发热、损耗电能等问题，降低了电力系统的效率，增加了线路损耗。

（四）提高电网输电能力。

功率因数大可以降低线路电压降，改善供电电压质量，延长输电距离，提高电网输电的可靠性和经济性。

为了提高功率因数，首先需要查明 power factor是多少，此时称之为起始功率因数，然后采取相应的措施进行修正。

主要的提高功率因数的措施有：1.采用高功率因数的设备。

使用功率因数较高的设备，可以降低系统的无功功率，改善系统的功率因数。

例如，使用有源功率因数校正装置或者使用带功率因数校正功能的设备，可以自动监测和调整电路的功率因数，从而提高系统的功率因数。

2.调整电力系统的负载分布。

通过对电力系统的负载进行合理调整，使得负载在不同电路之间能够均衡分布，可以提高系统的功率因数。

例如，在负载较大的电路中增加补偿设备，减少负载较小的电路中的补偿设备，以达到功率因数的均衡。

3.安装功率因数补偿装置。

在电力系统中安装足够的功率因数补偿装置，可以有效地降低系统的无功功率，提高系统的功率因数。

功率因数补偿装置分为无源补偿装置和有源补偿装置。

无源补偿装置主要是通过串联电感或并联电容器来补偿无功功率，而有源补偿装置则是通过使用逆变器等电子元件控制系统的无功功率来实现补偿。

4.优化电力系统的电压。

在电力系统中，电压与功率因数有关。

教案纸
)A
该发电机能带动的电器个数:N S
n
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台
，发电机正常供电的用电器的使同样的供电设备为更多的用电器供
)12(
h=度
合理选用电动机，使电动机的容量与被拖动的负载相匹配；
教案内容、过程教法时间分配
配；
c. 对负载有变化但经常处相干轻载运行状态的电动机，重载时
用Δ形接线方式，轻载时用Y形接线方式，同时采用自动切换的控制
方式。

2．在感性负载上并联电容器提高功率因数
感性负载电路中的电流落后于电
压，并联电容器后可产生超前电压90
的电容支路电流，抵减落后于电压的电
流，使电路的总电流减小，从而减小阻
抗角，提高功率因数。

用串联电容器的
方法也可提高电路的功率因数，但串联
电容器使电路的总阻抗减小，总电流增
大，从而加重电源的负担，因而不用串
联电容器的方法来提高电路的功率因数，
如图所示。

小结5`。

三相电的有功和无功有什么区别，提高功率因数意义在哪？功率分为三种：有功功率、无功功率、视在功率。

功率定义有功功率：用电设备真正消耗的功率。

有功功率用P表示，单位:W（瓦）、kw（千瓦）。

我们常说“这个灯功率18W”就是指有功功率。

无功功率：用电设备并没有消耗，只是暂时储存起来的那部分功率。

无功功率用Q表示，单位：var（乏）、Kvar（千乏）。

视在功率：电源提供的总功率。

视在功率用S表示，单位：VA(伏安)、KVA（千伏安）。

比如说这个变压器1250KVA,这个就是指它的视在功率。

举例说明假设某个用电设备内不仅有电阻还有电容，那么可以把该用电设备看出电阻和电容的组合体，如图：设备工作时，设备内的电阻会从电源取一部分电能用于发热，同时设备内的电容也会从电源取一部分电能用于本身充电。

由于电容取用的这部分电能并没有真正用掉，只是暂时以电场的形式把它存在电容里，所以把这部分功率叫做“无功功率”。

由于电阻把电能转化成热量，并消耗掉的这一部分功率叫做“有功功率”。

整个设备总共需要从电源取用的功率叫“视在功率”。

从理论上讲只要设备内有电感线圈和电容，那么这个设备就会需要无功功率。

注意：无功功率并不是无用的功率，它在电力系统中占有很重要的地位。

因为电力系统中有许多设备是根据电磁感应原理工作的，他们必须依靠磁场来传送和转换能量，即这些设备必须要依靠无功功率来正常工作。

它们的计算公式单相有功功率计算：三相有功功率计算：单相无功功率计算：三相无功功率计算：视在功率计算：其中：P表示有功功率；Q表示无功功率；S表示视在功率，cosΦ表示功率因数。

我们必须需要注意的一点是：视在功率≠有功功率+无功功率。

功率因数功率因数是指交流电路有功功率与视在功率的比值。

即：功率因数是电力系统中的一个重要参数，它可以衡量电气设备利用率的高低。

功率因数越低说明电源的利用率越低。

功率因数的大小与设备的负荷性质有关。

比如白炽灯、电阻炉等阻性负荷，由于它内部不含电感线圈和电容，所以不需要无功功率，那么它们的功率因数为1。

浅谈功率因数的意义及提高功率因数的方法本文根据功率因数的特性描述了供电系统在低功率因数状态下的危害，如线路的电流、铜损较大，发电设备的容量不能充分利用，增加了线路、发电机绕组的功率损耗等。

同时结合我公司的实际情况，对利用并联移相电容提高电网的功率因数带来的经济效益进行了阐述。

研究和分析得出了提高自然功率因数的方法和提高功率因数的人工补偿方法，人工补偿方法可分为应用移相电容器、采用同步电动机和采用同步调相机三种方法，同时人工补偿装置又可分为同步补偿和静止补偿。

标签：功率因数；经济效益；方法电力系统经济运行的基本原则是：在保证电力系统安全可靠运行和电能质量符合标准的前提下，尽量提高电能生产和输送的效率。

对运行中的电力设备，要降低损耗，首先必须从合理安排系统运行方式入手，因为这些措施不仅不需要增加投资，而且在降低损耗的技术措施中，是最合理和最经济的。

在供电系统中，绝大多数用电设备都具有电感的特性（诸如：感应电动机、电力变压器，电焊机等）。

这些设备不仅需要从电力系统吸收有功功率，还要吸收无功功率以提供这些设备正常工作所需要的交变磁场。

然而在输送有功功率一定的情况下，无功功率增大，就会降低供电系统的功率因数。

因此，功率因数是衡量供电系统电能利用程度及电气设备使用状况的一个具有代表性的重要指标，而如何改善功率因数是要探讨的课题。

1、低功率因数的危害1.1线路的铜损大由此可见，设备的铜损正比于电流的平方，从而反比于功率因数的平方，功率因数越低，则电气设备中的铜损就越大，效率也就越低，与此相似，当系统的功率因数很低，对于传递同样的功率，则电流加大。

所以若导线尺寸相同，则电能传输系统意味着有更大的能量损失，或者说，对于同样的能量损失，要求有更粗的导体。

1.2发电设备的容量不能充分利用当负载的功率因数时，而发电机的电压和电流又不容许超过额定值，这时发电机所能发出的有功功率就减少了。

功率因数愈低，发电机所发出的有功功率就愈小，而无功功率却愈大。

提高10kV功率因数的经济效益摘要：近年来，由于电网容量的增加，对电网无功要求也与日俱增。

无功电源如同有功电源一样，是保证电力系统电能、电压质量、降低网络损耗以及安全运行所不可缺少的部分。

如何有效的提高10kv线路功率因数的经济效益，是一个值得所有人探讨的问题。

关键词：10kv；功率因数；经济效益中图分类号： tk315 文献标识码： a 文章编号：向供电企业申请用电的10kv客户中，大部分用电设备为交流电动机、电焊机、荧光灯电感式镇流器等，均是电感性负荷，绝大多数客户的自然功率因数低于考核标准。

如不采取一些措施进行无功补偿来提高功率因数，客户就要额外多支出一部分电费，增加企业的成本。

因此，无功补偿不仅对供电企业有利，而且对电力客户也大有好处。

无功补偿和提高功率因数的意义具体表现在以下几方面：可减少客户电费支出；降低线路损耗和变压器损耗；减少电压降；改善电压质量；通过技术创新提高使用范围等。

1、减少客户电费成本众所周知，我国的电价结构包括基本电费、电度电费和按功率因数调整电费三部分。

全国供用电规则规定，高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数为0.9以上；其它100kva(kw)及以上电力用户和大中型电力排灌站，功率因数为0.85以上；农业用电，功率因数为0.8以上。

凡是功率因数达不到上述规定的用户，电业部门对其加收一部分电费；如果功率因数超过上述规定的用户，电业部门会对其减收一部分电费。

具体按照《功率因数调整电费办法》执行。

2、降低线路损耗和变压器损耗电流在供配电线路及变压器绕组中传输过程将产生功率损耗。

对于企业而言，线损主要在低压线路。

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。

对于高压计量的用户，在低压侧安装无功补偿装置，可降低安装点与计量点间的线损，其线损降低量与安装点的位置有关。

如图1 所示，c 为高压集中补偿装置，c1、c2 为低压集中补偿装置，c3、c4 为单独就地补偿装置，m为交流电动机。

提高功率因数的作用功率因数是描述交流电路的一项特性，是实际功率和视在功率之比，代表了用来做有用功的电能在总电能中所占的比例。

功率因数越高，表示电能的利用效率越高，因此提高功率因数是非常有意义的。

本文将分析在工业、商业和家庭应用中提高功率因数的作用。

一、在工业应用中，提高功率因数的作用：1、节约能源：功率因数越低，同时供应同样数量的有用功，需要消耗的电能就越多，而当我们提高功率因数时，可以将电能的浪费降到最低限度，这样可以降低能源的消耗。

2、降低线路成本：低功率因数会增加电流，使电缆和变压器的技术参数变差，因此不能充分利用它们的容量，需要更大的线路和更大的变压器来满足用电设备的要求，这样不仅增加了基础设施的成本，还浪费了有效的资源，而提高功率因数可以降低电流，节约线路成本。

3、提高设备寿命：通过提高功率因数可以减少电流，降低设备的运行温度、延长设备的使用寿命，从而降低了设备的故障率，减少了维修费用。

二、在商业应用中，提高功率因数的作用：1、降低电费：低功率因数会导致滞后的电能成本增加，进而导致高昂的电费，而通过提高功率因数，可以降低电能成本，因此可以降低电费。

2、提高制冷效率：在制冷设备的应用中，如空调，提高功率因数可以降低功率因数低的制冷机的功率，即可以降低成本，提高管理效率。

3、提高供电质量：低功率因数会引起电涌、电噪声、电压波动等，会对其他电器设备产生不利的影响，而提高功率因数可以降低这种影响，从而提高供应的质量。

三、在家庭应用中，提高功率因数的作用：1、降低电费：低功率因数会导致电能的浪费，因此当家庭在使用大量用电设备时，如果提高功率因数，可以在不影响生活质量的前提下节省电费。

2、提高电器设备寿命：通常情况下，家庭用电器设备不可能达到非常高的功率因数，当家庭使用功率因数改善设备时，可以减少电器设备发热，从而提高电器设备的使用寿命。

3、保证用电安全：家庭的用电设备主要体现为各种家电和照明设施，如果功率因数低会导致电压降低，电容器的电阻增加等等，可能引起一些安全问题，因此，通过改善功率因数可以保证用电安全。

提高功率因数的作用与供电效率的关系功率因数是交流电路中的一个重要参数，它衡量了电路中有功功率与视在功率的比例，通常用于衡量电路的供电效率。

提高功率因数可以提高供电系统的效率，并有效减少能量损耗。

功率因数是指电路中有功功率与视在功率之比，其范围在0到1之间。

当功率因数为1时，表示电路中所消耗的是纯有功功率，没有任何无功功率；当功率因数小于1时，表示电路中还存在一定比例的无功功率，此时电路效率较低。

提高功率因数的作用之一是减少电路中的无功功率损耗。

无功功率通常由电感器件（如线圈、变压器）和电容器件（如电容器、电容器银膜）引起，这些无功功率会使电路中出现感性或容性无功功率，造成电能的浪费。

通过提高功率因数，可以有效减少无功功率的损耗，提高电路的效率。

提高功率因数的作用之二是增加电路的利用率。

在交流电路中，电能一般以三相供应，常见的三相功率电路为三相感应电动机，其功率因数一般较低，因为感应电机的运行会产生较大的无功功率。

如果提高功率因数，可以降低无功功率占用的电能的比例，减少电能的浪费，提高电路的利用率。

提高功率因数的作用之三是降低供电系统的压力和损耗。

功率因数的大小会对供电系统的电流和电压造成影响，当功率因数较小时，电流和电压的大小会增加，这会增加电力系统的负荷，使供电系统运行负荷过重，电压波动较大，进而导致电力损耗加剧和电力线路距离限制增大。

通过提高功率因数，可以有效降低电力系统的运行压力，减少电网损耗和输电距离的限制，提高电能的传输效率。

提高功率因数的作用之四是减少设备的热损耗和运行成本。

电动机等大功率设备的运行通常是连续的，当功率因数较低时，设备中电流和电压的大小会增加，会导致设备的电阻损耗和电磁损耗增加，增加设备的运行成本和热损耗。

提高功率因数可以降低设备中的电流和电压，减少设备的热量损耗和能源消耗，延长设备的使用寿命。

综上所述，提高功率因数对于供电系统的效率至关重要。

它可以减少电路中的无功功率损耗，提高电路的利用率；降低供电系统的压力和损耗，提高电能的传输效率；减少设备的热损耗和运行成本，提高设备的使用寿命。