相关功率因素的计算方法与计算方式，功率因素表明一个负载所必须的功率因素和有功功率的比率，交流电路中，功率因素界定为功率因素与有功功率的比率。

一、功率因素

功率因素表明一个负载所必须的功率因素和有功功率的比率。即COS￠=P/S

系统软件的功率因素是全部供电系统功率因素和有功功率的比率，电源电路的功率因素、路线的功率因素、电动机的功率因素等也同样。

在交流电路中，功率因素界定为功率因素与有功功率的比率，即COS∮＝P/S，在正弦函数电源电路中，功率因素由工作电压与电流量中间的相位角(∮)角决策，用COS∮表明，在标值上相当于功率因素和有功功率之比，或电阻器与特性阻抗之比。 在这里状况下，单相电正弦函数电源电路中，功率因素有确立的物理意义，它便是工作电压和电流量中间的相位角差的余弦值。

在三相对称性正弦函数电源电路中，各相的有功功率、功率因素均同样，三相对称性正弦函数电源电路的总有功功率相当于各相有功功率之和，三相对称性电源电路的功率因素相当于单相电功率因素，因而三相对称性电源电路的总有功功率、功率因素也都是有确立的物理意义，三相总有功功率相当于各直流电压电流有效值的相乘之和，三相功率因素便是相当于单相电功率因素。

功率因素较低的负载工作中时必须较多的无功负荷。例如灯泡、加热炉的功率因素COS￠=1，表明他们吸耗费功率因素，异步电机的功率因素较为低，一般在0.7—0.85上下，表明他们必须一定总数的无功负荷。电机功率很低时，所耗费的功率因素降低，可是所必须的无功负荷基本上不会改变，因此无功负荷所占占比扩大，电机的COS￠就更低，乃至小于0.5。

因而，针对发电站而言，就务必在輸出功率因素的与此同时，也輸出无功负荷，在輸出的总输出功率中，功率因素和无功负荷各占是多少，并不是决策于发电机组，只是在于负载的必须，即在于负载的功率因素。假如功率因素过低，就表明在功率中，无功负荷的占比非常大，这针对供电系统的运作是很不好的。

功率因素过低，电源设备的容积就不可以灵活运用。我们知道，电机和变电器在运作时不可以超出额定电流和额定电压，在同样的变电器直流电压和輸出电流量的状况下，负载的功率因素越低，变电器能輸出的功率因素就越低，电机也一样。

负载的功率因素越低，在确保变电器的輸出电流量不超过额定电压时，可以輸出的功率因素就越低。换句话说，有非常大的一部分输出功率在开关电源和负荷中间送到又送回来，变电器务必提供负载所必须的这一部分输出功率，可是又不可以做有用功。也就是变电器不可以灵活运用。

功率因素过低，在路线上把造成很大的工作电压着陆的输出功率损害。在路线上运输的功率因素一定时，功率因素越低，表明路线上的无功负荷越大，因此根据路线的电流量越大。因为路线具备一定的特性阻抗，动能在路线上送到又送回来，自然会导致损害，电流量越大，路线的损耗和输出功率损害就越大。路线的工作电压着陆扩大，会使负荷的工作电压减少，而危害负荷的一切正常工作中。比如电机的转速比会减少，路线输出功率损害提升，便会导致电磁能的消耗。

因而要提升供电系统的功率因素，而且改进电力网供电系统品质。

二、功率因素的计算方法

很多用电量机器设备均是依据电流的磁效应基本原理工作中的，如电力变压器、电机等，他们全是借助创建交替变化电磁场才可以开展动能的变换和传送。

为创建交替变化电磁场和磁感应磁通量而必须的额定功率称之为无功负荷，因而，说白了的"无功功率"并并不是"没用"的额定功率，只不过是它的输出功率并不转换为机械动能、能源罢了；因而在供配电系统软件中除开必须有功功率开关电源外，还必须无功功率开关电源，二者缺一不可。

在输出功率三角形中，功率因素P与有功功率S的比率，称之为功率因素cosφ，其计算方法为：cosφ=P/S=P/[(P2 Q2)^(1/2)]?P为功率因素，Q为无功负荷。

在电网的运作中，功率因素体现了开关电源輸出的有功功率被合理运用的水平，大家期待的是功率因素越大越好。那样电源电路中的无功负荷能够 降至最少，有功功率将绝大多数用于提供功率因素，进而提升电磁能运输的输出功率。

1、危害功率因素的要素

(1)很多的电理性机器设备，如异步电机、感应电炉、交流电焊机等机器设备是无功负荷的关键耗费者。据相关的统计分析，在厂矿企业所耗费的所有无功负荷中，异步电机的无功功率耗费占了60％～70％；而在异步电机满载时需耗费的无功功率又占据电机总无功功率耗费的60％～70％。因此要改进异步电机的功率因素就需要避免电机的满载运作并尽量提升负载率。

(2)变电器耗费的无功负荷一般约为其短路容量的10％～15％，它的满载无功负荷约为载满时的1/3。因此，为了更好地改进供电系统和公司的功率因素，变电器不可满载运作或长期性处在低负荷运作情况。

(3)供电系统工作电压超过要求范畴也会对功率因素导致非常大的危害。

当供电系统工作电压高过额定电流的10％时，因为等效电路饱和状态的危害，无功负荷将提高得迅速，据相关材料统计分析，当供电系统工作电压为额定电流的110％时，一般无功功率将提升35％上下。当供电系统工作电压小于额定电流时，无功负荷也相对应降低而使他们的功率因素逐步提高。但供电系统工作电压减少会危害电器设备的一切正常工作中。因此，理应采取一定的有效措施使供电系统的供电系统工作电压尽量长期保持。

无功功率补偿一般选用的方式关键有3种：低电压某些赔偿、低电压集中化赔偿、髙压集中化赔偿。下边简易详细介绍这3种赔偿方法的应用领域及应用这种赔偿方法的优点和缺点。

(1)低电压某些赔偿

低电压某些赔偿便是依据某些用电量机器设备对无功功率的需求量将每台或几台电力电容器组分散化地与用电量机器设备并接，它与用电量机器设备同用一套隔离开关。

根据操纵、保护设备与电动机与此同时投切。任意赔偿适用赔偿某些大空间且持续运作(如大中小型异步电机)的无功功率耗费，以补励磁调节器无功功率为主导。

低电压某些赔偿的优势：用电量机器设备运作时，无功功率补偿资金投入，用电量机器设备停止运营时，赔偿机器设备也撤出，因而不容易导致无功功率倒送。具备项目投资少、团块小、安裝非常容易、配备便捷灵便、维护保养简易、故障率劣等优势。

(2)低电压集中化赔偿

低电压集中化赔偿就是指将电力电容器根据低压开关接在电力变压器低压母线侧，以无功功率补偿投切设备做为操纵保护设备，依据低压母线上的功率因数角而立即操纵电力电容器的投切。

电力电容器的投切是整组开展，做不到光滑的调整。低电压赔偿的优势：布线简易、运作维护保养劳动量小，使无功功率就地均衡，进而提升配电变压器使用率，减少网损，具备较高的合理性，是现阶段无功功率补偿中常见的方式之一。

(3)髙压集中化赔偿

髙压集中化赔偿就是指将串联电容器组立即装在变电站的6～10kV高压母线上的赔偿方法。

适用客户避开变电站或在供电系统路线的尾端，客户自身又有一定的髙压负载时，能够 降低对供电系统无功功率的耗费并能够 具有一定的赔偿功效；赔偿设备依据负载的尺寸全自动投切，进而有效地提升了客户的功率因素，防止功率因素减少造成 水电费的提升。与此同时有利于运作维护保养，赔偿经济效益高。

提升当然功率因素是不用一切赔偿机器设备项目投资，仅采用各种各样管理方法上或技术性上的方式来降低各种各样用电量机器设备所耗费的无功负荷，它是一种最经济发展的提升功率因素的方式。

(1)合理使用电机；

(2)提升异步电机的维修品质；

(3)选用感应电机：感应电机耗费的功率因素在于电机上所带机械设备负载的尺寸，而无功负荷在于电机转子中的励磁电尺寸，在欠励情况时，电机定子绕阻向电力网"汲取"无功功率，在过励情况时，电机定子绕阻向电力网"送出去"无功功率。因而，针对稳速长期性运作的大中型组织 机器设备能够 选用感应电机做为驱动力。

异步电机同歩运作便是将异步电机三相电机转子绕阻适度联接并进入直流电励磁电，使其呈感应电机运作，这就是"异步电机同步化"。

(4)有效挑选配电变压器容积，改进配电变压器的运作方法：对负载率较为低的配电变压器，一般采用"撤、换、并、停"等方式，使其负载率提升到相对值，进而改进电力网的当然功率因素。

供电系统的无功功率开关电源除开同步电动机外，也有静电感应电力电容器、静止不动无功补偿器及其静止不动无功功率产生器，这4种设备又称之为无功功率补偿设备。

除电力电容器外，其他几类既能消化吸收溶性无功功率又能消化吸收理性无功功率。

(1)同步电动机：同步电动机中有发电机组、电机及调相机3种。

①同步电动机：同步电动机是唯一的有功功率开关电源，与此同时也是最基本上的无功功率开关电源，当其在额定值情况下运作时，能够 传出无功负荷：Q=S×sinφ=P×tgφ

在其中:Q、S、P、φ是相对性应的无功负荷、有功功率、功率因素和瞬时功率。??发电机组一切正常运作时,以落后功率因素运作为主导,向系统软件给予无功功率，但必需时,还可以减少励磁电,使功率因素超前的,即说白了的"进相运行"，以消化吸收系统软件不必要的无功功率。

②同歩调相机：同歩调相机是满载运作的同步电动机，它能在欠励或过励的状况下向系统软件消化吸收或招供无功功率，配有自勉设备的同步电动机能依据工作电压光滑地调整键入或輸出的无功负荷，它是其优势。但它的有功功率耗损大、运作维护保养繁杂、响应时间慢，近期已慢慢撤出电力网运作。

③串联电力电容器：串联电力电容器赔偿是现阶段应用最普遍的一种无功功率开关电源，因为根据电力电容器的电流的磁场在相位差上恰好超前的于电力电容器极片上的工作电压，反过来于电感器中的落后，从而可视作向电力网"发?quot;无功负荷：Q=U2/Xc

在其中：Q、U、Xc各自为无功负荷、工作电压、电力电容器容抗。

串联电力电容器自身功能损耗不大，安置灵便，节约项目投资；由它向系统软件给予无功功率能够 改进功率因素，降低由发电机组给予的无功负荷。

④静止不动无功补偿器：静止不动无功补偿器是由可控硅所操纵投切串联电抗器和电力电容器构成，因为可控硅针对操纵数据信号反映极其快速，并且导通频次还可以不受到限制。当工作电压转变 时静止不动管道补偿器能迅速、光滑地调整，以达到动态性无功功率补偿的必须，与此同时还能保证分相赔偿；针对三相不平衡负载及冲击性负载有极强的适应能力；但因为可控硅操纵对串联电抗器的投切全过程中会造成高次谐波，因此需改装专业的过滤器。

⑤静止不动无功功率产生器：它的行为主体是一个电压源型逆变电源，由可关闭可控硅适度的导通，将电容器上的交流电压变换变成与供电系统工作电压同歩的三相交流电压，再根据串联电抗器和变电器串联连接电力网。适度操纵逆变电源的输出电压，就可以灵便地更改其运作工作状况，使其处在溶性、理性或零负载情况。

与静止不动无功补偿器对比，静止不动无功功率产生器响应时间更快，谐波更少，并且在系统软件工作电压较低时仍能向系统软件引入很大的无功功率。

功率因素，就是指随意二端网络(与外部有二个触点的电源电路）两直流电压U与在其中电流量I中间的位相距的余弦?。在二端网络中耗费的输出功率就是指平均功率，也称之为功率因素。

功率因素＝功率因素／有功功率

在交流电路中，工作电压与电流量中间的相位角(∮）角的余弦称之为功率因素，用COS∮表明，在标值上相当于功率因素和有功功率之比，或电阻器与特性阻抗之比。

即：COS∮＝P/S=P/U×I=I2R/U×I=R/Z

均值功率因素＝功率因素/(功率因素2＋无功负荷2）↑1/2＝功率因素/有功功率

上一篇：电线电缆的应用环境有哪些

下一篇：输电导线施工紧线如何观测弧垂？