功率因数
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
在电子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。
比如UPS作为前面市电或发电机的负载而言，比如六脉冲整流输入的UPS，其输入功率因数就是0.8，不论前面是市电电网还是发电机，比如要求输入100kVA的视在功率，都需要向前面的电源索取80kW的有功功率和60kvar的无功功率。如果UPS的输入功率因数是0.6，就需要向前面的电源索取60kW的有功功率和80kvar的无功功率。像这样的输出分配，前面电源是“无权”决定的。
二、表征UPS输出能力的参数——负载功率因数
1.负载功率因数被误称为“输出功率因数”
众所周知，在很早以前人们穿的鞋子都是由裁缝按照每个人的尺寸一对一制作的，到了现代由于社会的发展和分工，出现了很多工业。比如制鞋工业需要预先做出很多鞋子以供社会需要，问题是做多大的鞋子？是男鞋还是女鞋?这就需要事先有个规划，这个规划就来自于社
会人群，多数人的脚是多大，男人和女人有何区别？于是就制定出男鞋和女鞋的样式及大小，这就是多少多少码。UPS也是这样，总不能一对一地制造，也要事先根据当前用电器的形式和规模预先制造出一批或几批不同功率因数和功率规格的机器，以备市场现货销售。预先制造出一批或几批UPS的根据就是负载功率因数。当UPS的负载功率因数与负载的输入功率因数相等时，就称为完全匹配，UPS就可输出全部功率。即37吗的鞋穿在37吗的脚上就正合适，否则就感到不舒服，那么这双鞋的舒适度就打了折扣。UPS也是这样，遇到不匹配负载时，就必须降额使用。图2示出了UPS负载功率因数与负载输入功率因数的关系。
图2UPS负载功率因数与负载输入功率因数的关系
三、对负载功率因数的误解
有的就误把UPS的负载功率因数称为UPS的输出功率因数。这种误解的来源大概认为UPS
既然有输入功率因数就一定有输出功率因数，这样一来UPS的性质就有两种，从输入看进去是一种性质，从输出看进去又是另一种性质，误解了电路性质的唯一性。既然是UPS的输出功率因数，如前所述，如果UPS有输出100kVA的能力，那么应当在任何负载性质的条件下都可给出功率因数所指出的有功功率和无功功率。比如被称为输出功率因数的数值为0.8时，在任何负载性质的条件下都可给出80kW的有功功率和60kvar的无功功率。但实际上不是这样。比如往往出现这种情况，当负载功率因数为0.8的100kVA UPS在带线性负载时，就会因过载而转旁路，这是其一;其二，当用功率因数表测量UPS输出端时发现，在带线性负载时其功率因数值为1，当带二极管整流滤波输入的IT负载时其功率因数值又是0.7，怎么也出不来0.8!实际上这两种情况测得的都是负载的功率因数，所谓输出功率因数0.8根本就不会出现，除非带输入功率因数为0.8的负载时，但那时测得的也仍然是负载的功率因数。即，只要带负载测量，测得的就是负载的功率因数。这样一来，只有不带负载时才可测得UPS的“输出功率因数”，这时有功功率P的输出电流IP=0，视在功率S的输出电流IS =0，尽管二者的电压UP和US不为零，但根据式(1)
(2)
这个结果就是一个无理数。功率因数表测试根本就测不出任何值。也就是说所谓的“输出功率因数”没有任何操作性。
2.负载功率因数的确定因素
那么负载功率因数为0.8的100kVA UPS在带线性负载时，为什么给不出80kW呢？一般这种情况下的工频机UPS设计是根据额定的有功功率选择逆变器，而无功功率部分由逆变器后面的电容器C来承担，如图3所示。在图中的逆变器功率选择就是根据负载功率因数设定的。这里是以负载功率因数为0.8的100kVA UPS为例的数字。逆变器是根据80kW选择的功率管，电容器C的容量是根据输出的无功功率60kvar选定的(当然还需另外加上滤波时所需的容量)。因为在全匹配负载时电容C的输出无功功率QC和负载上的容性无功功率负载上的感性无功功率QL绝对值相等而符号相反，完全互补(直接相减)，
即：QC-QL=0
而且C和L形成的回路电流并不流经逆变器，即无功电流不流经逆变器，UPS就是在这种设定条件下制造的。
图3一般工频机UPS与负载匹配情况下的主电路结构
所以在全匹配的条件下，负载功率因数为0.8的100kVA UPS能将80kW的有功功率和60kva r的无功功率全部输送给负载。即在UPS的负载功率因数与负载的输入功率因数完全匹配时，负载上得到的功率就是：
(3)
如果负载的输入功率因数与UPS的负载功率因数不相等，情形又会怎样呢？比如后面的负载是线性负载，即负载的输入功率因数=1，这种情况经常出现在UPS带假负载考机情况，如图4所示。在这里有一个很大的区别，负载中的电感部分没有了。这就造成了逆变器后面电容器C的无功功率再也不能向负载端提供的局面。由于60kvar的容抗XC是：
(4)
从上式可以看出，逆变器输出首先并联了一个小于1W的电抗，如果让逆变器输出端建立起220V的电压，首先要向电容C提供一个电流IC，其值的大小为：
(5)
而原来逆变器可以提供的电流IINV为：
(6)
很显然，必须从逆变器输出电流中减去上述的容性电流，余下的才是负载应得的电流Ir，即：
(7)
那么此时负载上能够得到的功率Pr就只有：
Pr=241A′220V?53kW(8)
图4一般工频机UPS与线性负载不匹配情况下的主电路结构
或者用功率计算式得出同样的结果：
(9)
因此负载功率因数为0.8的100kVA UPS在带线性负载时，只能给出53kW的功率，在以往的机器中不止一次地证明了这个结论。也就是说当负载的输入功率因数不等于UPS的负载功率因数时，UPS就必须降额使用。这是一般规律，当然对不同负载功率因数的UPS有着不同的降额值。
3.对UPS功率因数的误解危害
正是由于有的用户将负载功率因数误认为是UPS的“输出功率因数”，不但将归属关系搞错了，而且还引出了一个根本不存在的概念。既然是“UPS的输出功率因数”，那么UPS的输出功率就必须服从这个功率因数值，也就是说“功率因数为0.8的100kVA UPS在带线性负载时也应给出80kW的输出功率”。如果这种误解仅仅是个别用户，最多导致用户和供应商方面的矛盾。但如果是制定标准者陷入这个误区，危害就是全国的UPS制造商。
比如原来都是进口的大功率UPS，在带线性实验负载时发现功率因数为0.8的100kVA UPS 给不出80kW，于是就认为是厂家的产品不合格，在加之厂家也说不清楚原因，于是就只好加大逆变器的功率，也就是说在逆变器中必须也把60kvar的无功功率包含进去，即：
(10)
无形中将逆变器的造价增加了20%，但逆变器的驱动电路也比需相应地升级，那就不止20%了。全国所有的厂家都必须照此办理，这个影响面就大了!这样一来，80kW的输出功率是给出来了，可惜的是负载功率因数F就不是0.8了，因为陷入误区的制造商是不会将原来60k var的无功功率作任何改变的，即仍然保留了60kvar的电容器，这样一来按着原来的对负载功率因数F的设计，就变成了：
(11)
当然，只要输出给够了80kW，至于此时的功率因数值也就无人顾及了。如果真地有人看到了这一点，是不是认为这台100kVA的UPS只要给出68.4kW就达标了！
很显然，这样的改变是不应该的，一来是损害了制造商的利益，二来也不符合科学道理，只是因为误解原因而人为地认为这样做。甚至有的说：多数人同意这样做那就对。要知道科学的问题不是靠举手表决解决的，自由落体的苹果就是要落在地上，再多的人举手表决也不会飞到天上去。
和负载功率因数并列的一个量就是UPS输出电压的谐波失真度，有的将二者混为一谈，认为只要输出电压的谐波失真度达到要求，那么负载功率因数也就知道了。实际上在产品设计中负载功率因数和谐波失真虽然有些联系，但不是一码事，各自的考虑不同。谐波失真度就好比是衡量这件衣服做得活计好不好，针脚密不密，样式好不好。而功率因数表示的则是男服装还是女服装，是多大号的衣服，等等。所以这两个指标且不可厚此薄彼，甚至舍弃其中之一。
更不能令人放心的是有些读者至今仍认为功率因数是百分数，常听到有人问：你的UPS的输入功率因数是百分值多少？这从上面的计算就可清楚地看到，有功功率和无功功率是正交关系。从式(11)也可看到视在功率、有功功率和无功功率三者之间的关系是直角三角形勾股弦的关系。所以有功功率和无功功率是不能直接加减的。比如上面的例子，如果将80kW看做80%，那么60kvar就是60%，这样一来有功功率和无功功率加在一起就是140%，显然是不对的。这个最基本的基本概念如果搞不清楚，其他概念就很难去理解了!
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。
额定功率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念 2011-08-10 17:50 转载自分享 最终编辑老电工BG6RKO 三相异步电动机的有功功率和额定功率的区别和联系: 额定功率是电机运行在额定点输出的机械功率。 额定功率=sqrt（3）*额定电压*额定电流*功率因数*效率。这是特指额定点。视在功率=sqrt（3）*电压*电流。 有功功率=sqrt（3）*电压*电流*功率因数，这个有功功率是电机输入的电功 率，它不同于视在功率是交流电压电流的相交差造成的，或者说是电机中的储能元件电感造成的。 效率是电机中的定转子铜损，铁损和机械损耗造成的，完全不同的概念。无功功率没有功率损耗，只是有能量以磁场的形式储存在储能元件中，没有传递到机械功率输出，而效率的损耗全部转化成了热能，会使电机产生温升。 电动机从电网上吸收电能经过电磁感应定律的规定，变成电动机转子旋转，带动负载机械做功，这样就将电能转化成机械能。 电动机输出的能量为电动机的额定功率。 电动机运行时因线圈发热、轴承摩擦等很多损耗为电动机损耗。 将额定功率和所有的损耗加起来，就为电动机从电网中吸收的有功功率。 电动机将电能转化成机械能是离不开磁场的，磁场的建立就是靠电动机线圈通电形成的，那么形成磁场也需要能量，这部分的能量并没有转化成机械能和热能，相当于媒介，此部分能量为电动机的无功功率。 有功功率＋无功功率＝视在功率，注意：这可是矢量相加哟。 效率＝额定功率÷有功功率×100％永远小于1 一、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念 1.有功功率：可以转化成其他形式能量（热、光、动能）的能量。以P来表示，单位为W。一般来说，有功功率是相对于纯阻性负载来说的。 2.无功功率：功率从能量源传递到负载并能反映功率交换情况的功率就是无功功率。以Q来表示，单位为Var。它的产生是由于感性负载、容性负载、以及
6．调试图所示晶闸管电路，在断开负载R d测量输出电压U d是否可调时，发现电压表读数不正常，接上R d后一切正常，请分析为什么？ 习题2图 解：当S断开时，由于电压表内阻很大，即使晶闸管门极加触发信号，此时流过晶闸管阳极电流仍小于擎住电流，晶闸管无法导通，电流表上显示的读数只是管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值，所以此读数不准。在S合上以后，Rd介入电路，晶闸管能正常导通，电压表的读数才能正确显示。 7．画出图1-35所示电路电阻R d上的电压波形。 图1-35 习题3图 解： 8．画出单相半波可控整流电路，当 =60°时，以下三种情况的d u、T i及T u的波形。 1）电阻性负载。 2）大电感负载不接续流二极管。 3）大电感负载接续流二极管。 解：（1）波形如图
（a ）电阻性负载波形图 （b ）电感性负载不接续流二极管 1. （c ）电感性负载接续流二极管将直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电直 接( 供给 非电源 负载 )的过程称为无源逆变。 2. 在晶闸管有源逆变电路中，绝对不允许两个电源电动势( 反极性串 联 )相连。 3. 单相全控桥电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为( C ) A. U 2 B.2U 2 C. U 2 D. U 2 三相半波可控整流电路中三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差 （ 120° ）。
4.双窄脉冲触发是在触发某一号晶闸管时，触发电路同时给 ( 前)一号晶闸管补一个脉冲。 5.晶闸管是四层三端器件，三个引出电极分别为：阳极、阴极和 （门）极。 6.将直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电直接( 供给非电源 负载)的过程称为无源逆变。 7.在晶闸管有源逆变电路中，绝对不允许两个电源电动势( 反极性串 联)相连。 8.电力电子器件是直接用于主电路中，实现（电能）的变换或控 制的电子器件。 9.降压斩波电路中通常串接较大电感，其目的是使负载电流( 连 续) 10.在电力电子电路中GTR工作在开关状态, 在开关过程中，在（截止 区）和（饱和区）之间过渡时，要经过放大区。 11.根据（面积等效原理），SPWM控制用一组（等 幅不等宽）的脉冲来等效一个（正弦波）。 12.斩波电路有三种控制方式：（:脉冲宽度调制）、 （脉冲频率调制）和（混合型）。其中最常用的控制方式是：（脉冲宽度调制）。 11、电力电子电能变换的基本类型：（AC/AC）、（AC/DC）、（DC/DC）、（DC/AC）。 13.抑制过电压的方法之一是用（电容）吸收可能产生过电压的能 量，并用（电阻）将其消耗。 14.把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度称为( 触发 角)。 15.为了保证晶闸管可靠与迅速地关断，通常在管子阳极电压下降为零之后，加 一段时间的( 反向)电压。 16.单相半波可控整流电路，当电感性负载接续流二极管时，控制角的移相范围 为( 0~ 180 )。 17.由于电路中共阴极与共阳极组换流点相隔60。，所以每隔60。有一次
目录 1、什么是功率因数？ (1) 2、为什么要实行功率因数调整电费？ (1) 3、功率因数调整电费的适用范围是什么？ (1) 4、功率因数执行标准是什么？ (1) 5、功率因数低有什么危害？ (1) 6、提高功率因数的基本方法？ (1) 7、实行功率因数调整电费的客户在什么情况下可降低功率因数标准值或不实行功率因数调整电费办法？ 8、功率因数调整电费金额的如何计算？ (2) 9、如何计算功率因数调整电费增减率？ (2) 1、什么是功率因数？ 答：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，其大小由电路负载中的电阻与阻抗的比值来决定。 功率因数是反映电力客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。 2、为什么要实行功率因数调整电费？ 答：鉴于电力生产的特点，客户用电功率因数的高低，对发、供、用电设备的充分利用，节约电能和改善电压质量有着重要影响。为了提高客户的功率因数并保持其均衡，以提高供用电双方和社会的经济效益，达到改善电压质量、提高供电能力、节约用电的目的，故实行功率因数调整电费办法。 3、功率因数调整电费的适用范围是什么？ 答：（1）大工业用电用户； （2）受电容量在100kVA（kW）及以上的一般工商业及其他用电（临时用电除外）、农业用电。 4、功率因数执行标准是什么？ 答：根据“水电财字215号”《关于颁发<功率因数调整电费办法>的通知》和“华东电供字第204号”《关于〈功率因数调整电费办法〉的实施说明》，功率因数分为0.90、0.85、0.80三个执行标准，适用范围分别如下： 1、0.90：适用于160千伏安以上的高压供电的工业用户、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站； 2、0.85：适用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工业用户、100千伏安（千瓦）及以上的商业和非工业用户、100千伏安（千瓦）及以上的电力排灌站； 3、0.80：适用于100千伏安（千瓦）及以上的农业用户和趸售用户。 5、功率因数低有什么危害？ 答：功率因数低会造成： （1）增加供电线路的电能损失，降低输电效率； （2）增加供电线路的电压损失，造成电压波动，影响供电质量； （3）降低发、供、用电设备的有效利用率； （4）供电企业为减少电能损失、提高电压质量而投入的投资成本加大； （5）功率因数低的企业要增加电费支出，加大了生产成本。
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)。
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
1、串联谐振回路和并联谐振回路哪个呈现的阻抗大？ 答：串联谐振回路阻抗最小，并联谐振回路阻抗最大。 2、现用电压表和电流表分别测量高阻抗和低阻抗，请问为保证精确度，这两块表该如何接线？ 答：对低阻抗的测量接法：电压表应接在靠负荷侧。对于高阻抗的测量接法：电流表应接在靠负荷侧 3、大接地电流系统、小接地电流系统的划分标准是什么？ 答：大接地电流系统、小接地电流系统的划分标准是依据系统的零序电抗X0与正序电抗X1的比值。我国规定： X0/X1≤4～5的系统属于大接地电流系统， X0/X1>4～5的系统属于小接地电流系统。 4、什么叫大接地电流系统？ 答：电力系统中零序电抗X0与正序电抗X1的比值X0/X1≤4～5的系统属于大接地电流系统。通常，中性点直接接地的系统均为大接地电流系统。 5、什么叫小接地电流系统？ 答：电力系统中零序电抗X0与正序电抗X1的比值X0/X1>4～5的系统属于小接地电流系统。通常，中性点不接地或经消弧线圈接地的系统均为小接地电流系统。 6、我国电力系统中性点接地方式有哪几种？ 答：有三种；分别是：直接接地方式（含经小电阻、小电抗接地）、经消弧线圈接地方式、不接地方式（含经间隙接地）。 7、什么是消弧线圈的过补偿？ 答：中性点装设消弧线圈后，补偿后的感性电流大于电容电流，或者说补偿的感抗小于线路容抗，电网以过补偿方式运行。 8、小接地电流系统当发生一相接地时，其它两相的电压数值和相位发生什么变化？ 答：其它两相电压幅值升高倍，超前相电压再向超前相移30°，而落后相电压再向落后相移30°。 9、小电流接地系统中，中性点装设的消弧线圈以欠补偿方式运行，当系统频率降低时，可能导致什么后果？ 答：当系统频率降低时，可能使消弧线圈的补偿接近于全欠补偿方式运行，造成串联谐振，引起很高的中性点过电压，在补偿电网中会出现很大的中性点位移而危及绝缘。 10、为什么在小接地电流系统中发生单相接地故障时，系统可以继续运行1～2h？
水利电力部 文件 国家物价局 功率因数调整电费办法 （83）水电财字第215号文件1983年12月2日?鉴于电力生产的特点，用户用电功率因数的高低对发、供、用电设备的充 分利用、节约电能和改善电压质量有着重要影响。为了提高用户的功率因数并保持其均衡，以提高供电用双方和社会的经济效益，特制定本办法。 ?功率因数的标准值及其适用范围 ?功率因数标准0.90，适用于160千伏安以上的高压供电工业用户（包括社队工业用户）、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200 千伏安及以上的高压供电电力排灌站； ?功率因数标准0.85，适用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工业用户（包括社队工业用户），100千伏安（千瓦）及以上的非工业用户和100 千伏安（千瓦）及以上的电力排灌站； ?功率因数标准0.80，适用于100千伏安（千瓦）及以上的农业用户和趸售用户，但大工业用户未划由电业直接管理的趸售用户，功率因数标准应为0.85。 ?功率因数的计算 ?凡实行功率因数调整电费的用户，应装设带有防倒装置的无功电度表，按用户每月实用有功电量和无功电量，计算月平均功率因数； ?凡装有无功补尝设备且有可能向电网倒送无功电量的用户，应随其负荷和电压变动及时投入或切除部分无功补尝设备，电业部门并应在计费计量点加装有防倒装置的反向无功电度表，按倒送的无功电量与实用无功电量两者的绝对值之和，计算月平均功率因数； ?根据电网需要，对大用户实行高峰功率因数考核，加装记录高峰时段内有功、无功电量的电度表，据以计算月平均高峰功率因数；对部分用户还可试行高峰、低谷两个时段分别计算功率因数，由试行的省、市、自治区电力局或电网管理局拟订办法，报水利电力部审批后执行。 ?电费的调整 根据计算的功率因数，高于或低于规定标准时，在按照规定的电价计算出其当月电费后，再按照“功率因数调整电费表”（表一、二、三、）所规定的百分数增减电费。如用户的功率因数在“功率因数调整电费表”所列两数之间，则以四舍五入计算。 五、根据电网的具体情况，对不需增设补尝设备，用电功率因数就能达到规定标准的用户，或离电源点较近，电压质量较好、勿需进一步提高用电功率因数的用户，可以降低功率因数标准或不实行功率因数调整电费办法，但须经省、市、自治区电力局批准备，并报电网管理局备案。降低功率因数标准的用户的实际
功率因数补偿方法及LED照明与功率因数的关系 LED = Light Emitting Diode，发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光；LED = Large Electronic Display，大型电子展示；LED = Lupus erythematosus disseminatus，播散性红斑狼疮，一种慢性、特发性自身免疫病；led是lead的过去式和过去分词，意为“领导，带领”；俄罗斯Pulkovo机场的IATA 代码。 交流电流过负载时，加在该负载上的交流电压与通过该负载的交流电流产生相位差，人们便从中引出功率因数这一概念。人们生产、生活用电来自电网，电网提供频率为50Hz或60Hz的交流电。作为交流电的负载有电阻、电感、电容三种类型： 1、当交流电通过纯电阻负载时，加在该电阻上的交流电压与通过该电阻的交流电流是同相位的，即它们之间的相位夹角ф= 0°，同时在电阻负载上消耗有功功率，电网要供出能量。 2、当交流电通过纯电感负载时，其上的交流电压的相位超前交流电流相位90°，它们之间的夹角ф= 90°，在电感负载上产生无功功率，电网供给的电能在电感中变为磁场能短暂储存后又回馈到电网变为电能，如此周期性循环，结果电网并不供出能量，故谓“无功功率”，但产生“无功功率”的“无功电流”还是实际存在的。 3、当交流电通过纯电容负载时，亦类似于此，只不过其上的交流电压的相位滞后交流电流相位90°，它们之间的夹角ф= - 90°。 这里，定义相位角度超前为正，相位角度滞后为负。实际负载是电阻、电感的感抗、电容的容抗三种类型的复物，复合后统称“阻抗”，写成数学式即是：阻抗Z= R+j （XL –XC、。交流电通过感性负载时，交流电压的相位超前交流电流相位（0°电路里的感性元件的感抗值正好等于容性元件的容抗值则可以完全补偿，功率因数补偿的办法就源于此。交流电通过阻抗负载时，产生的总功率S称“视在功率”，视在功率S包括有功功率P和无功功率Q两个分量。其中有功功率P = S*Cosф，无功功率Q = S*Sinф。只有当功率因数Cos
功率因数的详细讲解 例如：设备功率为100个单位，也就是说，有100个单位的功率输送到设备中。然而，因大部分电器系统存在固有的无功损耗，只能使用70个单位的功率。很不幸，虽然仅仅使用70个单位，却要付100个单位的费用。在这个例子中，功率因数是0.7 (如果大部分设备的功率因数小于0.9时，将被罚款)，这种无功损耗主要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等)，又叫感性负载。功率因数是马达效能的计量标准。 ( 2) 基本回答：每种电机系统均消耗两大功率，分别是真正的有用功(叫千瓦)及电抗性的无用功。功率因数是有用功与总功率间的比率。功率因数越高，有用功与总功率间的比率便越高，系统运行则更有效率。 (3) 高级回答：在感性负载电路中，电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。功率因数越低，两个波形峰值则分隔越大。保尔金能使两个峰值重新接近在一起，从而提高系统运行效率。 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，它等于: P=UIcosΦ 由此可以看出，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，由公式 I=P/UcosΦ 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，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，可以充分发挥电力设备的潜力，这也不难理解。因为任何电力设备，工作时总是在一定的额定电压和额定电流限度内。工作电压超过额定值，会威胁设备的绝缘性能；工作电流超过额定值，会使设备内部温度升得过高，从而降低了设备的使用寿命。对于电力设备，电压与电流额定值的乘积，称为这台设备的额定视在功率S额即 S额＝U额I额 也称它为设备的容量，对于发电机来说，这个容量就是发电机可能输出的最大功率，它标志着发电机的发电潜力，至于发电机实际输出多大功率，就跟用电器的功率因数有关，用电器消耗的功率为 P=S额cosΦ 功率因数高，表示有功功率占额定视在功率的比例大，发电机输出的电能被充分地利用了。例如，发电机的容量若为15000千伏安，当电力系统的功率因数由0．6提高到0．8时，就可以使发电机实际发电能力提高3000千瓦，这不正是发挥了发电机的潜力吗？设备
1有功功率——在交流电能的发输用过程中，用于转换成电磁形式的那部分能量叫做有功 2无功功率——在交流电能的发输用过程中，用于电路内电磁场交换的那部分能量叫做无功 3电力系统——由发电机、配电装置、升压和降压变电所、电力线路及电能用户所组成的整体称为电力系统。中性点位移：在三相电路中，电源电压三相负载对称的情况下，如果三相负荷也对称，那么不管有无中性点，中性点的电压均为零。但如果三相负载不对称，且无中性线或中性线阻抗较大，那么中性点就会出现电压，这种现象称为中性点位移现象。 4操作过电压——因断路器分合操作及短路或接地故障引起的暂态电压升高，称为操作过电压； 5谐振过电压——因断路器操作引起电网回路被分割或带铁芯元件趋于饱和，导致某回路感抗和容抗符合谐振条件，可能引起谐振而出现的电压升高，称为谐振过电压。 6电气主接线——主要是指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送方式和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。 7双母线接线——它具有两组母线：工作母线I和备用母线l。每回线路都经一台断路器和两组隔离开关分别接至两组母线，母线之间通过母线连络断路器(简称母联)连接，称为双母线接线。 8一个半断路器接线——每两个元件(出线或电源)用三台断路器构成一串接至两组母线，称为一个半断路器接线，又称3/2接线。 9厂用电——发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量以电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤、碎煤、除灰、除尘及水处理等辅助设备的正常运行。这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。 10厂用电率——厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。厂用电率是发电厂运行的主要经济指标之一。 11经常负荷——每天都要经常连续运行使用的电动机；． 12不经常负荷——只在检修、事故或机炉起停期间使用的负荷；’’ 13连续负荷——每次连续运转2h以上的负荷； 14短时负荷——每次仅运转10—120min的负荷；： 15断续负荷——反复周期性地工作，其每一周期不超过10min的负荷。 16电动机的自起动——厂用系统中正常运行的电动机，“当其供电母线电压突然消失或显著
水利电力部文件 国家物价局功率因数调整电费办法 （1983）水电财字第215号文件1983年12月2日 一、鉴于电力生产的特点，用户用电功率因数的高低对发、供、用电设备的充分利用、节约电能和改善电压质量有着重要影响。为了提高用户的功率因数并保持其均衡，以提高供电用双方和社会的经济效益，特制定本办法。 二、功率因数的标准值及其适用范围 1、功率因数标准0.90，适用于160千伏安以上的高压供电工业用户（包括社队工业用户）、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站； 2、功率因数标准0.85，适用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工业用户（包括社队工业用户），100千伏安（千瓦）及以上的非工业用户和100千伏安（千瓦）及以上的电力排灌站； 3、功率因数标准0.80，适用于100千伏安（千瓦）及以上的农业用户和趸售用户，但大工业用户未划由电业直接管理的趸售用户，功率因数标准应为0.85。 三、功率因数的计算 1、凡实行功率因数调整电费的用户，应装设带有防倒装置的无功电度表，按用户每月实用有功电量和无功电量，计算月平均功率因数； 2、凡装有无功补尝设备且有可能向电网倒送无功电量的用户，应随其负荷和电压变动及时投入或切除部分无功补尝设备，电业部门并应在计费计量点加装有防倒装置的反向无功电度表，按倒送的无功电量与实用无功电量两者的绝对值之和，计算月平均功率因数； 3、根据电网需要，对大用户实行高峰功率因数考核，加装记录高峰时段内有功、无功电量的电度表，据以计算月平均高峰功率因数；对部分用户还可试行高峰、低谷两个时段分别计算功率因数，由试行的省、市、自治区电力局或电网管理局拟订办法，报水利电力部审批后执行。 四、电费的调整 根据计算的功率因数，高于或低于规定标准时，在按照规定的电价计算出其当月电费后，再按照“功率因数调整电费表”（表一、二、三、）所规定的百分数增减电费。如用户的功率因数在“功率因数调整电费表”所列两数之间，则以四舍五入计算。 五、根据电网的具体情况，对不需增设补尝设备，用电功率因数就能达到规定标准的用户，或离电源点较近，电压质量较好、勿需进一步提高用电功率因数的用户，可以降低功率因数标准或不实行功率因数调整电费办法，但须经省、市、自治区电力局批准备，并报电网管理局备案。降低功率因数标准的用户的实际功率因数，高于降低后的功率因数标准时，不减收电费，但低于降低后的功率因数标准时，应增收电费。
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，
提高系统功率因数的方法 电源供给负载的电功率有两种：一种是有功功率，另一种是无功功率。变压器、电动机、电弧炉、电焊机等都会产生无功功率，无功的产生会导致电源输出的视在功率被有效利用的程度降低，文章对无功补偿的方法进行相应的论述。 关键字：提高系统自然功率因数的方法；无功补偿方法；无功补偿设备 许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如变压器、电动机等，它们都要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。 提高系统自然功率因数的方法： 提高自然功率因数是不需要任何补偿设备投资，仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率，这是一种最经济的提高功率因数的方法。 1）合理使用电动机；减少电动机空载运行； 2）稳定供电电压； 3）提高异步电动机的检修质量； 4）采用同步电动机：同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功功率取决于转子中的励磁电流大小，在欠励状态时，定子绕组向电网“吸取”感性无功，在过励状态时，定子绕组向电网“送出感性”无功。因此，对于恒速长期运行的大型机构设备可以采用同步电动机作为动力；异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行，这就是“异步电动机同步化”。 5）合理选择变压器容量，改善变压器的运行方式：对负载率比较低的变压器，一般采取“撤、换、并、停”等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。 从发电机和高压输电线供给的无功功率，一般满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。 无功补偿方法：
功率因数、峰值系数、浪涌系数的概念 已发布2009/04/23 03:01 下午 | 已更新2009/05/04 04:22 下午 | 解答ID 9867 功率因数、峰值系数、浪涌系数的概念 功率因数、峰值因数和浪涌系数经常用来表述UPS的性能。 功率因数：功率是描述能量传输的参数，直流系统中，功率就是电压与电流的乘积。交流系统中，功率就不是这样一个简简单单的乘积，系统中一部分电流并没有提供给负载，我们称之为谐波电流。由此产生视在功率（VA），大于有功功率。视在功率与有功功率之间存在的系数就是功率因数。考虑到这一点，我们用伏安（VA）来表述视在功率，而用瓦特（W）来表述有功功率。 线形负载的视在功率与有功功率无甚差别，但是对于很多负载来说两者之间的差别很大。计算机设备的功率因数一般为0.65,这就意味着视在功率比有功功率大将近50%。IT类设备，例如服务器，路由器，HUB，存储设备等，电源部分由于采用了功率因数矫正设计，对于电网来说，它们近似于线形负载。相对于日光灯、电机等负载来说，这种负载较为清洁，产生较少的谐波电流。 电池运行时间和UPS的有功功率有关系，但是，很多厂家在注明电池在满载下的运行时间时都标明伏安，而不是瓦特。例如，一台10K的UPS满载下可以运行20分钟，在负载功率因数为0.65的前提下，负载量满载时只有6500W，而此UPS有功功率为9000W，这就意味着实际负载量为6500/9000，即72%。而20分钟的运行时间在实际以瓦特为单位的满负载下就不足20分钟。为了避免造成这种误解，机器的运行时间参数应该以瓦特而不是伏安为基础。 峰值因数：是指电流峰值与平均值的比率，大部分电气设备的峰值因数为1.4,PC 机峰值因数为2至3。若负载的峰值因数大于1.4,前端供电设备必须提供负载所需要的峰值电流，否则供电设备的输出电压波形会产生失真。负载峰值因数因前端供电设备的不同而有差异，甚至当负载从一个输入插口移到另一个插口时，峰值因数也会有所变化。目前大家普遍认为峰值因数是计算机负载所固有的，而实际上，它是负载与电源相互作用的结果。负载的峰值因数数值取决于电网的电压波形，在电源设备输出电压波形为纯正弦波的前提下，没有输入功率因数矫正设计的负载的峰值因数一般为2到3，在电源设备输出电压波形为阶梯波的前提下，此种负载设备的峰值因数一般为1.4至1.9。SU机型在带满载时峰值因数为3，带半载时峰值因数为4，1/4负载时峰值因数为8，BK类产品满载时峰值因数为1.6,半载时为2。 浪涌系数：此参数经常会和UPS系统中所采用的浪涌抑制相混淆。浪涌系数与UPS的瞬间过载能力有关，是用来表述UPS应对负载启动时产生的瞬间启动电流的数值。电机、压缩机等负载浪涌系数较大。对于计算机类负载来说，浪涌系
城市轨道交通供电系统功率因数分析 摘要：为提高供电的可靠性，方便管线的敷设，城市轨道交通供电系统大量选用电缆配电。由于电缆自身结构的特点，其供电线路充电容性无功功率比较可观。一般情况下，城市轨道交通客流量逐年增大，行车运营组织也按此特点，依运营年度计划逐步提高行车对数。本文就城市轨道交通供电系统功率进行了探讨。 关键词：城市轨道；供电系统；功率 引言： 对供电系统而言，供电负荷随运营年度的延伸而逐步增加；另一方面，城市轨道交通运输存在白天运营、夜晚检修的特点，每天停运期间，主要是部分低压配电负荷需要供电。从不同运营年度、每天不同时段这两方面来看，供电系统有功功率存在较大的差别；在特定的时间范围内，电缆线路所产生的无功功率无法由系统平衡，功率因数不理想。而供电部门对功率因数所应达到的标准有相应的规定，凡功率因数达不到规定的用户，供电部门在标准电费的基础上，按功率因数调整电费的收取。这样，势必增加了轨道交通运营成本，因此，对城市轨道交通供电系统功率因数的特点及规律进行研究，并制定相应的对策，是非常有必要的。 一．电能消耗现状 我国30%电能的消耗在城市轨道交通部门,而城市轨道交通生产中的电气设备和电力线路的电能损耗占城市轨道交通总消耗的20～30%。因此,节能降耗对城市轨道交通企业是至关重要的,提高功率因数是一种非常有效的实现节能的途径。功率因数(cosφ)是一个反映电源功率利用率的物理量,以用电设备产生的有功功率与视在功率的比值来表示。在供电系统中,功率因数降低会引起输电线路中的传输电流变大,增加了输电线路上的有功功率损耗和电能损耗。系统中输送的总电流的增加,使供电系统中的电气元件,如电器设备、导线等容量增大,导致工厂内部的起动控制设备、测量仪表规格尺寸增大,最终致使投资费用的增大。 线路的电压损耗增大,致使负荷端的电压下降,当低于允许偏移值时,严重影响异步电动机及其它用电设备的正常运行。使系统内的电气设备容量不能得以充分利用。所以,必须设法提高电网中各相关部分的功率因数,以充分利用变、用电设备的容量,增加其输电能力,减少功率损耗和电能损耗,以达到节约电能和提高供电质量的目的。 二．功率因数 1.大量的感性设备对功率因数的影响
电力系统名词解释 1 简介 在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种：一种是有功功率（P ），一种是无功功率（Q ）。它 们的矢量和为视在功率（S ），S ＝22Q P + 。 有功功率――保持用电设备正常运行所需的电功率，即将电能转换为其它形式的能量（如：机械能、 热能、光能等等） 无功功率――用于电路内电场和磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的功率（如：电 动机的转子磁场、变压器原边产生的磁场、交流接触器等），由于它不对外做功，才被称之为“无功”。 无功对电力系统的影响： a) 降低发电机有功功率的输出。（发、输、变、配及用电设备的额定容量指的是视在功率） b) 降低输、变电设备的供电能力。 c) 造成电路电压损失增大和电能损耗的增加。 d) 造成低功率因数运行和电压下降，使电气容量得不到充分的发挥。 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一个相位差，通常用相位角 ?的余弦cos ?来表示，cos ?称为功 率因数，又叫力率。 一次二次回路――对于电气设备，如发电机、电动机、变压器、断路器、隔离开关、接触器、电动 机起动装置等，都同时具有两种接线，一种是与电源连接的主回路，它是把电网的电流接到设备上做功的主体元件，输送的是大电流；另一种是主体元件的辅助电路，如监察测量仪表、控制及信号装置、继电保护装置、自动控制及监测或反馈装置、远动装置等，这些装置一般是由互感器、蓄电池组、低压电源继电器、插件、供电装置等组成，它们的工作状态及逻辑功能决定着主体元件的工作状态并监控主体元件，这些装置使用低电压、小电流却控制着主回路的高电压、大电流。我们把这些装置的接线称为二次接线或二次回路、辅助回路，而把主体元件的主回路称为一次接线或一次回路、主回路。二次回路用于监视测量仪表，控制操作信号，继电器和自动装置的全部低压回路均称二次回路，二次回路依电源及用途可分为以下几种回路：（ 1 ）电流回路；（ 2 ）电压回路；（ 3 ）操作回路；（ 4 ）信号回路。对于电力系统中的高压成套配电设备，二次回路通常使用直流220V 或110V 作为其工作电源，一般电力系统中的低压成套配电设备，则使用交流220或380V （直接从主回路上取电源）作为工作电源。另外，对于发电厂的高低压配电设备，由于其设备的运行重要性，一般都使用直流220V 或110V 作为其工作电源。
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 ）