概述

　　在沟通电路中，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标明，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

　　功率因数的巨细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，通常具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力体系的一个首要的技能数据。功率因数是衡量电气设备功率凹凸的一个系数。功率因数低，阐明电路用于交变磁场改换的无功功率大， 然后下降了设备的运用率，添加了线路供电扔掉。所以，供电有些对用电单位的功率因数有必定的规范恳求。
　　(1) 最根柢剖析：拿设备作举例。例如：设备功率为100个单位，也即是说，有100个单位的功率运送到设备中。可是，因大有些电器体系存在固有的无功损耗，只能运用70个单位的功率。很意外，虽然仅仅运用70个单位，却要付100个单位的费用。在这个比方中，功率因数是0.7 (假定大有些设备的功率因数小于0.9时，将被罚款)，这种无功损耗首要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机、紧缩机等)，又名理性负载。功率因数是马达效能的计量规范。
　　(2) 根柢剖析：每种电机体系均耗费两大功率，别离是实在的有喫苦(叫千瓦)及电抗性的无喫苦。功率因数是有喫苦与总功率间的比率。功率因数越高，有喫苦与总功率间的比率便越高，体系作业则更有用率。

　　(3) 高档剖析：有理性负载电路中，电流波形峰值在电压波形峰值往后发作。两种波形峰值的分隔可喫苦率因数标明。功率因数越低，两个波形峰值则分隔越大。

关于功率因数改进

　　电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大多归于电理性负荷，这些电理性的设备在作业进程中不只需求向电力体系吸收有功功率，还一同吸收无功功率。因而在电网中设备并联电容器无功抵偿设备后，将可以供给抵偿理性负荷所耗费的无功功率，减少了电网电源侧向理性负荷供给及由线路运送的无功功率。因为减少了无功功率在电网中的活动，因而可以下降输配电线路中变压器及母线因运送无功功率构成的电能损耗，这即是无功抵偿的效益。 无功抵偿的首要意图即是跋涉抵偿体系的功率因数。因为供电局宣告来的电是以KVA或许MVA来核算的，可是收费却是以KW，也即是实习所做的有喫苦来收费，两者之间有一个无效功率的差值，通常来说即是以KVAR为单位的无功功率。大有些的无效功都是电理性，也即是通常所谓的电动机、变压器、日光灯……，简直悉数的无效功都是电理性，电容性的十分稀有。也即是因为这个电理性的存在，构成了体系里的一个KVAR值，三者之间是一个三角函数的联络：

　　〖K_va〗^2=〖K_w〗^2+〖K_var〗^2

　　简略来讲，在上面的公式中，假定今日的KVAR的值为零的话，KVA就会与KW持平，那么供电局宣告来的1KVA的电就等于用户1KW的耗费，此刻本钱效益最高，所以功率因数是供电局十分介怀的一个系数。用户假定没有到达志趣的功率因数，相对地即是在耗费供电局的本钱，所以这也是为啥功率因数是一个法规的绑缚。如今就国内而言功率因数规矩是有必要介于电理性的0.9～1之间，低于0.9时需求承受处置。

　　供电局为了跋涉他们的本钱效益恳求用户跋涉功率因数，那跋涉功率因数对咱们用户端有啥利益呢？

　　① 经过改进功率因数，减少了线路中总电流和供电体系中的电气元件，如变压器、电器设备、导线等的容量，因而不光减少了出资费用，并且下降了自身电能的损耗。

　　② 藉由超卓功因值的保证，然后减少供电体系中的电压扔掉，可以使负载电压更安稳，改进电能的质量。

　　③ 可以添加体系的裕度，开掘出了发供电设备的潜力。假定体系的功率因数低，那么在既有设备容量不变的状况下，装设电容器后，可早年进功率因数，添加负载的容量。

　　举例而言，将1000KVA变压器之功率因数从0.8跋涉到0.98时：

　　抵偿前：1000×0.8=800KW

　　抵偿后：1000×0.98=980KW

　　相同一台1000KVA的变压器，功率因数改动后，它就可以多承当180KW的负载。

　　④ 减少了用户的电费开支；透过上述各元件扔掉的减少及功率因数跋涉的电费优惠。

　　此外，有些电力电子设备如整流器、变频器、开关电源等；可丰满设备如变压器、电动机、发电机等；电弧设备及电光源设备如电弧炉、日光灯等，这些设备均是首要的谐波源，作业时将发作许多的谐波。谐波对主张机、变压器、电动机、电容器等悉数联接于电网的电器设备都有巨细不等的损害，首要体现为发作谐波附加损耗，使得设备过载过热以及谐波过电压加快设备的绝缘老化等。

　　并联到线路跋涉行无功抵偿的电容器对谐波会有拓宽作用，使稳当系电压及电流的畸改动加严峻。别的，谐波电流叠加在电容器的基波电流上，会使电容器的电流有用值添加，构成温度添加，减少电容器的运用寿数。

　　谐波电流使变压器的铜损耗添加，致使有些过热、振荡、噪音增大、绕组附加发热等。

　　谐波污染也会添加电缆等输电线路的损耗。并且谐波污染对通讯质量有影响。当电流谐波重量较高时，或许会致使继电维护的过电压维护、过电流维护的误动作。

　　因而，假定体系量测出谐波含量过高时，除了电容器端需求串联合适的调谐（detuned）电抗外，并需关于负载特性专案研讨加装谐波改进设备。

改进电能质量的理由

　　为啥说跋涉用户的功率因数可以改进电压质量？

　　电力体系向用户供电的电压，是跟着线路所运送的有功功率和无功功率改动而改动的。当线路运送必定数量的有功功率是，如运送的无功功率越多，线路的电压扔掉越大。即送至用户端的电压就越低。假定110KV以下的线路，其电压扔掉可近似为：△U=(PR+QX)/Ue

　　其间：△U－线路的电压扔掉，KV

　　Ue－－线路的额外电压，KV

　　P－－线路运送的有功功率，KW

　　Q－－线路运送的无功功率，KVAR

　　R—线路电阻，欧姆

　　X－－线路电抗，欧姆

　　由上式可见，当用户功率因数跋涉往后，它向电力体系罗致的无功功率就要减少，因而电压扔掉也要减少，然后改进了用户的电压质量。

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