功率因数计算的问题(功率因数、有功功率、无功功率,有功表无功表读数)

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功率因数是指有功功率与视在功率之比;

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。

电力系统向用户供电的电压,是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化的。当线路输送一定数量的有功功率时,如输送的无功功率越多,线路的电压损失越大。即送至用户端的电压就越低。

供电局为了提高他们的成本效益要求用户提高功率因数,那提高功率因数对我们用户端有什么好处呢?

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、电器设备、导线等的容量,因此不但减少了投资费用,而且降低了本身电能的损耗。

②藉由良好功因值的确保,从而减少供电系统中的电压损失,可以使负载电压更稳定,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;透过上述各元件损失的减少及功率因数提高的电费优惠

提高功率因数的好处与方法有哪些?

提高功率因数的好处有以下几个方面:

(1)可以提高发电、供电设备的能力,使设备可以得到充分的利用。

(2)可以提高用户设备(如变压器等)的利用率,节省供用电设备投资,挖掘原有设备的潜力。

(3)可以降低电力系统的电压损失,减少电压波动,改善电压质量。

(4)可减少输、变、配电设备中的电流,因而降低了电能输送过程的电能损耗。

(5)可减少企业电费开支,降低生产成本。提高功率因数的方法主要有人工调整和自然调整两种方法。

人工调整主要采取以下措施:

①装设电容器是提高功率因数最经济最有效的方法。

②大容量绕线式异步电动机同步运行。

③长期运行的大型设备采用同步电动机传动。

自然调整主要采取以下措施:

①尽量减少变压器和电动机的浮装容量,减少大马拉小车现象,使变压器、电动机的实际负荷在其额定容量的75%以上。

②调整负荷,提高设备的利用率,减少空载运行的设备。

③电动机不是满载运行时,在不影响照明的情况下,可适当降低变压器二次电压。

④三角形接法的电动机负荷在50%以下时,可改为星形接法。

什么是用电功率因数,为什么要提高功率因数?

答:用电功率因数是指用电负荷的有功功率与视在功率的比值。电力用户用电设备,如变压器、感应电动机、电力线路等,除从电力系统吸取有功功率外,还要吸取无功功率。无功功率仅完成电磁能量的相互转换,并不作功。无功和有功同样重要,没有无功,变压器不能变压,电动机不能转动,电力系统不能正常运行。无功功率的消耗导致用电功率因数降低,因

而占用了电力系统发供电设备提供有功功率的能力,或增加了发送无功功率的设施,同时也增加了电力系统输电过程中的有功功率损耗。因而世界各国电力企业对电力用户的用电功率因数都有要求,并按用户用电功率因数的高低在经济上给予奖惩。

提高功率因数有何益处?

答:提高功率因数,无论是对供电企业还是用户来说都有好处,具体表现在:①减少供电线路的损失;②减少线路电压损失,提高电压质量;③提高发、供、用电设备的使用效率;④减少企业电费支出。

如何提高功率因数?

答:(1)提高自然功率因数。自然功率因数是在没有任何补偿情况下,用电设备的功率因数。提高自然功率因数的方法有:①合理选择异步电机;②避免电力变压器轻载运行;③合理安排和调整工艺流程,改善机电设备的运行状况;④在生产工艺条件允许的情况下,采用同步电动机代替异步电动机。

(2)采用人工补偿无功功率。装用无功功率补偿设备进行人工补偿,电力用户常用的无功功率补偿设备是电力电容器,又称并联电容器、移相电容器、静电电容器。

常见的无功补偿装置有哪些?

答:(1)并联电容补偿。它的主要作用是就近向负荷供给无功,在提高用电功率因数、改善电压质量、降低线路损耗。它具有运行简便、经济可靠等优点。

(2)同步补偿器。又称调相机,它实质上是空载运行的同步电动机,在过励磁运行状态下,向电力系统供给无功,在欠励磁运行状态下,从电力系统吸取无功功率。

(3)电力电容器成套补偿装置。这种装置将电力电容器及其控制、保护电器按一定接线连接起来的成套装置,具有安装方便、建设周期短、造价低、投资少、运行维护简便、损耗小等优点。

(4)静止无功补偿装置。简称静补,用于补偿系统动态工作情况下所需无功功率。

视在功率与功率因数

1.视在功率

在电工技术中,将单口网络端钮电压和电流有效值的乘积,即或称为视在功率(apparent power),记为,即

(1)

显然,只有单口网络完全由电阻混联而成时,视在功率才等于平均功率,否则,视在功率总是大于平均功率(即有功功率),也就是说,视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。

为以示区别,视在功率不用瓦特(W)为单位,而用伏安(V·A)为单位。

2.功率因数

在正弦交流电路中,有功功率一般小于视在功率,也就是说瑶族视在功率上打一个折扣才能等于平均功率,这个折扣就是,称为功率因数(power factor),用表示,即

(2)

由于是单口网络端钮电压与电流间的相位差角,故,往往称之为功率因数角。

对不含独立源的网络,,且当阻抗为电感性时,当阻抗为电容性时,。在这两种情况下,功率因数。可见,仅从的取值反映不出电路的性质,为此,常常同时加上“滞后”或“超前”字样。“滞后”是指电流滞后电压,即的情况,“超前”是指电流超前电压,即的情况。

3.视在功率的意义

由于视在功率等于网络端钮处电流、电压有效值的乘积,而有效值能客观地反映正弦量的大小和他的做功能力,因此这两个量的乘积反映了为确保网络能正常工作,外电路需传给网络的能量或该网络的容量。

由于网络中既存在电阻这样的耗能元件,又存在电感、电容这样的贮能元件,所以,外电路必须提供其正常工作所需的功率,即平均功率或有功功率,同时应有一部分能量被贮存在电感、电容等元件中。这就是视在功率大于平均功率的原因。只有这样网络或设备才能正常工作。若按平均功率给网络提供电能是不能保证其正常工作的。

因此,在实际中,通常是用额定电压和额定电流来设计和使用用电设备的,用视在功率来标