詮釋功率因數(shù)的名詞定義及相關(guān)知識(shí)
發(fā)布時(shí)間:2010-7-6 7:41:41 作者:yztpdq 來(lái)源:本站 瀏覽量:6636 【字體:
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中文名稱:功率因數(shù) 英文名稱:power factor 名詞定義:有功功率與視在功率之比。在交流電路中,電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù),用符號(hào)cosΦ表示,在數(shù)值上,功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值,即cosΦ=P/S。
功率因數(shù)簡(jiǎn)介:功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān), 如白熾燈泡、電阻爐等電阻負(fù)荷的功率因數(shù)為1,一般具有電感或電容性負(fù)載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù)。功率因數(shù)低,說(shuō)明電路用于交變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換的無(wú)功功率大, 從而降低了設(shè)備的利用率,增加了線路供電損失。所以,供電部門(mén)對(duì)用電單位的功率因數(shù)有一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。信息來(lái)源:xiaopianyu.cn
功率因數(shù)如何改善及相關(guān)知識(shí):電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈及電弧爐等,大多屬于電感性負(fù)荷,這些電感性的設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中不僅需要向電力系統(tǒng)吸收有功功率,還同時(shí)吸收無(wú)功功率。因此在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備后,將可以提供補(bǔ)償感性負(fù)荷所消耗的無(wú)功功率,減少了電網(wǎng)電源側(cè)向感性負(fù)荷提供及由線路輸送的無(wú)功功率。由于減少了無(wú)功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng),因此可以降低輸配電線路中變壓器及母線因輸送無(wú)功功率造成的電能損耗,這就是無(wú)功補(bǔ)償?shù)男б?。無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕康木褪翘嵘a(bǔ)償系統(tǒng)的功率因數(shù)。因?yàn)楣╇娋职l(fā)出來(lái)的電是以KVA或者M(jìn)VA來(lái)計(jì)算的,但是收費(fèi)卻是以KW,也就是實(shí)際所做的有用功來(lái)收費(fèi),兩者之間有一個(gè)無(wú)效功率的差值,一般而言就是以KVAR為單位的無(wú)功功率。大部分的無(wú)效功都是電感性,也就是一般所謂的電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈……,幾乎所有的無(wú)效功都是電感性,電容性的非常少見(jiàn)。
供電局為了提高他們的成本效益要求用戶提高功率因數(shù),那提高功率因數(shù)對(duì)我們用戶端有什么好處呢?
① 通過(guò)改善功率因數(shù),減少了線路中總電流和供電系統(tǒng)中的電氣元件,如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線等的容量,因此不但減少了投資費(fèi)用,而且降低了本身電能的損耗。
② 藉由良好功因值的確保,從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失,可以使負(fù)載電壓更穩(wěn)定,改善電能的質(zhì)量。
③ 可以增加系統(tǒng)的裕度,挖掘出了發(fā)供電設(shè)備的潛力。如果系統(tǒng)的功率因數(shù)低,那么在既有設(shè)備容量不變的情況下,裝設(shè)電容器后,可以提高功率因數(shù),增加負(fù)載的容量。信息來(lái)源:xiaopianyu.cn
舉例而言,將1000KVA變壓器之功率因數(shù)從0.8提高到0.98時(shí):
補(bǔ)償前:1000×0.8=800KW
補(bǔ)償后:1000×0.98=980KW
同樣一臺(tái)1000KVA的變壓器,功率因數(shù)改變后,它就可以多承擔(dān)180KW的負(fù)載。
④ 減少了用戶的電費(fèi)支出;透過(guò)上述各元件損失的減少及功率因數(shù)提高的電費(fèi)優(yōu)惠。
此外,有些電力電子設(shè)備如整流器、變頻器、開(kāi)關(guān)電源等;可飽和設(shè)備如變壓器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等;電弧設(shè)備及電光源設(shè)備如電弧爐、日光燈等,這些設(shè)備均是主要的諧波源,運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生大量的諧波。諧波對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器等所有連接于電網(wǎng)的電器設(shè)備都有大小不等的危害,主要表現(xiàn)為產(chǎn)生諧波附加損耗,使得設(shè)備過(guò)載過(guò)熱以及諧波過(guò)電壓加速設(shè)備的絕緣老化等。
并聯(lián)到線路上進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萜鲗?duì)諧波會(huì)有放大作用,使得系統(tǒng)電壓及電流的畸變更加嚴(yán)重。另外,諧波電流疊加在電容器的基波電流上,會(huì)使電容器的電流有效值增加,造成溫度升高,減少電容器的使用壽命。
諧波電流使變壓器的銅損耗增加,引起局部過(guò)熱、振動(dòng)、噪音增大、繞組附加發(fā)熱等。
諧波污染也會(huì)增加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波污染對(duì)通訊質(zhì)量有影響。當(dāng)電流諧波分量較高時(shí),可能會(huì)引起繼電保護(hù)的過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)的誤動(dòng)作。
電力系統(tǒng)向用戶供電的電壓,是隨著線路所輸送的有功功率和無(wú)功功率變化而變化的。當(dāng)線路輸送一定數(shù)量的有功功率是,如輸送的無(wú)功功率越多,線路的電壓損失越大。即送至用戶端的電壓就越低。
如果110KV以下的線路,其電壓損失可近似為:△U=(PR+QX)/Ue
其中:△U-線路的電壓損失,KV
Ue-線路的額定電壓,KV
P-線路輸送的有功功率,KW
Q-線路輸送的無(wú)功功率,KVAR
R-線路電阻,歐姆
由上式可見(jiàn),當(dāng)用戶功率因數(shù)提高以后,它向電力系統(tǒng)吸取的無(wú)功功率就要減少,因此電壓損失也要減少,從而改善了用戶的電壓質(zhì)量。