功率因數(shù)精選(九篇)

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第1篇：功率因數(shù)范文

功率因數(shù)的計算公式為cosφ＝P/S。

對于公式cosφ＝P/S，其中cosφ表示功率因數(shù)，P為有機功率，S為視在功率。

即功率因數(shù)在數(shù)值上等于有功功率和視在功率的比值。

功率因數(shù)表示總功率中有功功率所占的比例，那么cosφ≤1。即在任何情況下有機功率都不大于視在功率。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

第2篇：功率因數(shù)范文

【關鍵詞】功率因數(shù)；功率因數(shù)調整電費；提高功率因數(shù)

中圖分類號：TK315文獻標識碼： A

在100KVA及以上專變用戶的電費計算中，功率因數(shù)調整電費發(fā)揮著價格經(jīng)濟杠桿的作用。在功率因數(shù)高于標準值時，客戶可以從電力企業(yè)所減收的電費中得到經(jīng)濟補償，逐步回收所付出的投資，并獲得降低電費開支的經(jīng)濟效益。與此相反，若客戶不裝或少裝無功補償設備，造成功率因數(shù)低于標準值，就要多付出電費，用以補償多用的無功功率由此而增加的開支。

1什么是功率因數(shù)

   所謂功率因數(shù)，是指任意二端網(wǎng)絡（與外界有二個接點的電路）兩端電壓U與其中電流I之間的位相差Φ的余弦cosΦ 。在二端網(wǎng)絡中消耗的功率是指平均功率，也稱為有功功率。

2功率因數(shù)調整電費的含義及適用范圍

2.1什么是功率因數(shù)調整電費

為了提高用戶的功率因數(shù)并保持其均衡,以提高供用電雙方和社會的經(jīng)濟效益,依據(jù)水利電力部、國家物價局(1983)水電財字第215 號文和華北電管局(1983)華北電供用字第53號文,特制定功率因數(shù)調整電費管理辦法。在客戶功率因數(shù)高于標準值時，減收客戶月電費；反之則加收。簡單地說，功率因數(shù)調整電費是鼓勵用戶改善功率因數(shù)、提高電壓質量、促進節(jié)約電能的電價政策。

2.2如何計算功率因數(shù)調整電費

2.2.1計算公式

功率因數(shù)調整電費＝（當月基本電費+當月電度電費）*功率因數(shù)調整電費增減率（公式2）

2.2.2功率因數(shù)的標準值及其適用范圍功率因數(shù)標準0.90,適用于160千伏安以上的高壓供電工業(yè)用戶(包括社隊工業(yè)用戶),裝有帶負荷調整電壓裝置的高壓供電電力用戶和3200千伏安及以上的高壓供電電力排灌站。功率因數(shù)標準0.85,適用于100千伏安(千瓦)及以上的其它工業(yè)用戶(包括社隊工業(yè)用戶),100千伏安(千瓦)及以上 的非工業(yè)用戶,100千伏安(千瓦)及以上的商業(yè)用戶和100千伏安(千瓦)及以上的電力排灌站。 功率因數(shù)標準0.80,適用于100千伏安(千瓦)及以上的農(nóng)業(yè)用戶和躉售用戶,但大工業(yè)用戶未劃由電業(yè)局直接管理的躉售用戶,功率因數(shù)標準應為0.85。 居民生活用電和網(wǎng)內互供電不實行功率因數(shù)調整電費辦法。

對不需裝電容器,用電功率因數(shù)就能達到標準值的用戶,或離電源點較近、電壓質量較好、勿需進一步提高用電功率因 數(shù)的用戶,可以降低功率因數(shù)標準值或不實行功率因數(shù)調整電費辦法。降低功率因數(shù)標準的用戶的實際功率因數(shù),高于降低后的 功率因數(shù)標準時,不減收電費,但低于降低后的功率因數(shù)標準時, 應增收電費,即只罰不獎

對于實行功率因數(shù)調整電費的客戶，照明表與總表串接，則照明電量參加計算功率因數(shù)，照明電費參加功率因數(shù)調整電費計算；若照明表與總表并接，則照明電量不參加計算功率因數(shù)，照明電費不參加功率因數(shù)調整電費計算。

凡裝有無功補償設備且有可能向電網(wǎng)倒送無功電量的客戶,應隨其負荷和電壓變動及時投入或切除部分無功補償設備, 電業(yè)部門并應在計費計量點加裝帶有防倒裝置的反向無功電度表,按倒送的無功電量與實用的無功電量兩者的絕對值之和,計算月平均功率因數(shù)。

3用電客戶如何提高功率因數(shù)，避免加收功率因數(shù)調整電費

提高功率因數(shù)得方法主要有以下兩種：

3.1提高自然功率因數(shù)

提高自然功率因數(shù)的方法有：1、合理選擇異步電機；2、避免電力變壓器輕載運行；3、合理安排和調整工藝流程，改善機電設備的運行狀況；4、在生產(chǎn)工藝條件允許的情況下，采用同步電動機代替異步電動機；5、提高設備得負荷率（避免大馬拉小車和空載運行）。

3.2采用人工補償無功功率。裝用無功功率補償設備進行人工補償，電力用戶常用的無功功率補償設備是電力電容器

無功補償?shù)幕驹硎牵喊丫哂腥菪怨β守摵傻难b置與感性功率負荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負荷之間相互交換。這樣，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償。

電容器安裝容量的選擇，可根據(jù)使用目的的不同，按改善功率因數(shù)，提高運行電壓和降低線路損失等因素來確定。

例如：張家港市某鋼結構加工廠接有一臺315KVA的變壓器，功率因數(shù)執(zhí)行標準應為0.90，在上述工廠的抄表過程中，發(fā)現(xiàn)該戶長期無功補償不足，因而每次帶給他們的電費發(fā)票上，顯示的力調電費一直在0.60左右，明顯偏低，導致每月功率因數(shù)調整電費要增加該戶實際功率因數(shù)低于標準值， 2010年5月份為0.53，2010年6月份為0.60，2010年8月份為0.67。2010年9月，用電檢查員到該戶了解其生產(chǎn)狀況，勘查客戶計量裝置情況，發(fā)現(xiàn)他們公司大量使用電焊機、電動機等感性設備，自然功率因數(shù)較低，加上無功補償柜內電容器、熔絲等設備損壞，均已退出運行，導致功率因數(shù)一直達不到標準，功率因數(shù)表無顯示。我們仔細詢問客戶的用電情況以及電工對無功補償?shù)墓芾砬闆r，得知該企業(yè)的用電無人管理。隨即我們對該企業(yè)無功補償問題給予技術上支持，已經(jīng)查出問題原因，就如何選擇電容器的補償方法和計算補償?shù)娜萘浚岢隽酥笇砸庖?，同時建議該企業(yè)招聘一名有資質的電工。該企業(yè)于10月份采納了我們的建議，按照要求適當增補電容器容量進行無功補償， 現(xiàn)場功率因數(shù)表顯示值為0.96，下月起功率因數(shù)調整電費將由罰變獎。此次投資該戶雖耗資約1.8萬元，但全年可減少電費支出7.6萬元。

4結束語

總之對于用戶來說，明明白白繳費是最基本的權力。對于供電部門如何做到讓客戶用上放心電、明白電，也是我們供電員工最基本的義務。幫助客戶提高功率因數(shù)，提高了發(fā)、供、用電各項設備的利用率，節(jié)約電能和改善電壓質量有著重要影響。提高客戶的功率因數(shù)并保持其均衡，最終是提高了供用電雙方的社會的經(jīng)濟效益，真正實現(xiàn)了供電企業(yè)與客戶的雙贏。

參考文獻

第3篇：功率因數(shù)范文

一、低功率因數(shù)對電力系統(tǒng)的危害

1、增加輸電線路的電能損失

當負載的功率因數(shù)小于1時，即電流與電壓有相位差時，電流可分為兩個分量，一個是與電壓同相位的有功分量，另一個是與電壓成90o相位差的無功分量。

由于有功能量的傳輸是通過有功電流來實現(xiàn)的；而電源與負載之間交換的能量是由無功電流來實現(xiàn)的，當電壓和有功功率一定時在不同的功率因數(shù)cosφ下電流的有功分量是不變的，而無功分量是隨功率因數(shù)的變化而變化的，功率因數(shù)越低，則能量交換規(guī)模越大。

當負載從電源接受的有功功率不變的情況下，輸電線路的負載電流與負載功率因數(shù)的大小成反比，在輸電線路線路參數(shù)不變的情況下，線路的總阻抗不變，而線路的功率損失又與負載電流的平方成正比，因此，輸電線路上的電能損失也就同負載功率因數(shù)的平方成反比，既負載功率因數(shù)越小，線路的功率損失越大。

2、使電源設備不能充分利用

發(fā)電機、變壓器的額定容量，是根據(jù)額定電壓和額定電流設計的。額定電壓和額定電流和乘積。它代表電機的額定容量在數(shù)值上等于允許發(fā)出的最大平均功率。

當負載的功率因數(shù)小于1時，而發(fā)電機的電壓和電流又不允許超過額定值，顯然，這時發(fā)電機所能發(fā)出的有功功率較小，而無功功率則較大。無功功率愈大，電路與電源之間能量交換的規(guī)模愈大，發(fā)電機不能充分利用。同時，與發(fā)電機配套的原動機及變壓器等也不能充分利用。例如，容量為1000kVA的發(fā)電機，如果cosφ=1時，能發(fā)出1000kW的有功功率，而在cosφ=0.7時，則只能發(fā)出700kw的有功功率。

3、使線路電壓降增大，降低電能質量

當功率因數(shù)越低，輸電線上輸送的電流就越大，在線路上產(chǎn)生的電壓降也就越大，電能質量降低，滿足不了用戶對電能質量的要求。為了提高電壓，在電力系統(tǒng)中必須裝設調壓設備，如帶電負荷調壓器等。

4、增加用戶的電費支出

從用戶的角度，供用電規(guī)則規(guī)定，變壓器容量在100kVA及以上的電力用戶將執(zhí)行功率因數(shù)調整電費。用戶的負載功率因數(shù)越低，供電部門收取的功率因數(shù)調整電費越多，這樣就大大的增加了用戶的電費支出，從而增加了用戶產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

二、影響功率因數(shù)的因素分析

由于在交流電氣設備除了阻抗元件之外，還有較多的電感或電容元件。因此在實際工作過程中，除了有功功率之外，電感元件或電容元件將將與電源在不斷的進行周期性的能量交換，電感或電容元件與電路交換的能量規(guī)模就是電氣設備的無功功率。影響功率因素的主要因素有：

1、電力變壓器和異步電動機是影響功率因數(shù)的主要設備。電力變壓器中由于存在的部分元器件會產(chǎn)生較大的空載功率。異步電動機由于定子和轉子間存在氣隙，是異步電動機需要無功功率的原因所在。因此，為了提高電力企業(yè)和用電單位的功率因數(shù)，要克服電力變壓器和異步電動機所帶來的影響，盡量使得變壓器和電動機不要處于空載或低負載狀態(tài)運行，同時盡量提高電動機的負載率。

2、供電電壓超出規(guī)定范圍也會對功率因數(shù)造成很大的影響。全國供用電規(guī)則明確規(guī)定，35千伏及以上高壓輸電線路電壓波動應在其額定電壓的±10%，380伏-10千伏輸電線路電壓波動應在其額定電壓的±7%，用電設備的額定電壓一般都低于10千伏，當供電電壓高于額定值的10%時，會導致磁路進一步飽和，使得無功功率迅速增長。據(jù)統(tǒng)計分析，當供電電壓超過額定電壓10%時，用電單位的無功功率會大約增加35%。而當供電電壓低于額定電壓時，無功功率則會下降，同時使得功率因數(shù)會得到提高。然而，供電電壓過低會使得電氣設備難以正常工作，因此，應采用一定措施確保電力系統(tǒng)的供電電壓保持穩(wěn)定，只有這樣，才能盡可能提高功率因數(shù)，同時保障電氣設備的正常運行。

3、電網(wǎng)頻率的波動也是影響功率因數(shù)的重要原因。頻率波動會影響電網(wǎng)中容性阻抗或感性阻抗的阻值，因此，會對異步電動機和變壓器的無功功率產(chǎn)生影響。因此，我們不僅要使得供電電壓的幅值保持穩(wěn)定，其頻率也應保持穩(wěn)定，以確保功率因數(shù)的穩(wěn)定，在確保用電企業(yè)安全生產(chǎn)的同時達到節(jié)能降耗的目標。

三、低壓網(wǎng)無功補償?shù)姆椒?/p>

一般主要采用隨機補償、隨器補償和跟蹤補償三種方法來實現(xiàn)低壓無功補償。

1、隨機補償。隨機補償是指將低壓電容器組與電動機并接，通過控制、保護裝置與電機，同時投切。隨機補償適用于補償電動機的無功消耗，以補勵磁無功為主，此種方式可較好地限制農(nóng)網(wǎng)無功峰荷。

2、隨器補償。隨器補償是指將低壓電容器通過低壓保險接在配電變壓器二次側，以補償配電變壓器空載無功的補償方式。配變在輕載或空載時的無功負荷主要是變壓器的空載勵磁無功，配變空載無功是農(nóng)網(wǎng)無功負荷的主要部分，對于輕負載的配變而言，這部分損耗占供電量的比例很大，從而導致電費單價的增加，不利于電費的同網(wǎng)同價。

3、跟蹤補償。跟蹤補償是指以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，將低壓電容器組補償在大用戶0.4kv母線上的補償方式。適用于100kVA以上的專用配變用戶，可以替代隨機、隨器兩種補償方式，補償效果好。

四、功率因數(shù)的人工補償

功率因數(shù)是確保電網(wǎng)安全安全運行的重要指標，也是反應各項電器設備使用情況和電能利用程度的關鍵參數(shù)。電力企業(yè)輸電線路到達各類企事業(yè)單位后，還應對功率因數(shù)進行提高。工廠自身依然還需進行人工補償，以便進一步提高功率因數(shù)。對用電設備進行人工補償?shù)姆绞接校?/p>

1、靜電電容器補償。當企業(yè)感性負載比較多時，它們從供電系統(tǒng)吸取的無功是滯后（負值）功率，如果用一組電容器和感性負載并聯(lián)，電容需要的無功功率是引前（正值）功率，如果電容C選得合適，令QC+QL=0，這時企業(yè)已不需向供電系統(tǒng)吸取無功功率，功率因數(shù)為1，達到最佳值。

2、動態(tài)無功功率補償。動態(tài)無功功率補償一般應用于用電容量大、生產(chǎn)過程其負載急劇變化且具有重復沖擊性的大型鋼鐵企業(yè)。這種波動頻繁、急劇、幅值很大的動態(tài)無功功率，采用調相機或固定電容器進行補償已遠遠滿足不了要求，目前一般采用的新型動態(tài)無功功率補償設備是靜止無功補償器。它具有穩(wěn)定系統(tǒng)電壓、改善電網(wǎng)運行性能、動態(tài)補償反應迅速、調節(jié)性能優(yōu)越等優(yōu)點。但最明顯的缺點是投資大、設備體積大、占地面積大。

第4篇：功率因數(shù)范文

【關鍵詞】PWM;高頻整流器；控制技術

1、引言

電力電子變流裝置的廣泛使用，一方面為工業(yè)生產(chǎn)帶來了方便，促進了電氣技術領域的發(fā)展，另一方面，也給供電系統(tǒng)造成功率因數(shù)降低，對電網(wǎng)造成“諧波污染”等不利后果。因此，如何抑制電力電子裝置的諧波污染和提高其功率因數(shù)已成為電力電子技術、電氣自動化技術及電力系統(tǒng)領域所面臨的一個重大課題，并受到越來越多的關注。

解決諧波污染和低功率因數(shù)問題的基本思路有兩條：一條是從裝置的外部著手，對電網(wǎng)進行無功補償和諧波抑制。這對各種諧波源都是適用的；另一條是從裝置本身著手，通過采用新的變流電路形式和控制方法來改善裝置本身的功率因數(shù)和減少交流側電流諧波，即開發(fā)新型的、高功率因數(shù)、不產(chǎn)生諧波的電力電子裝置。這種變流器稱為單位功率因數(shù)變流器（Unity Power Factor Converter），也稱為有源功率因數(shù)校正器APFC（Active Power Factor Converter）。

80年代中期以來，國際電力電子學界對有源功率因數(shù)校正的主電路拓撲、數(shù)學模型、控制策略進行了廣泛的研究，本文主要分析和介紹有源功率因數(shù)校正技術發(fā)展過程中出現(xiàn)的各種主電路拓撲及控制策略。

2、有源功率因數(shù)校正電路的主電路拓撲結構[1]

APFC電路指在傳統(tǒng)的不控整流橋和濾波電容之間加一級用于功率因數(shù)校正的功率變換電路，使得AC側電流波形為正弦或接近正弦，從而提高功率因數(shù)的PWM整流電路。按直流側儲能方式可劃分為電流型和電壓型兩大類；按電源相數(shù)可劃分為單相PFC和三相PFC；按電感電流是否連續(xù)，可分為不連續(xù)導通模式（DCM）和連續(xù)導通模式（CCM）。

2.1 單相有源功率因數(shù)校正電路

理論上，電力電子電路的四種基本拓撲（Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk、Sepic、Flyback）都可以構成APFC電路，但由于Boost APFC電路具有（1）輸入電流連續(xù)，電磁干擾（EMI）小；（2）有輸入電感，可減少對輸入濾波器的要求，并可防止電網(wǎng)對主電路高頻瞬態(tài)沖擊；（3）開關器件的電壓不超過輸出電壓（4）可在國際標準規(guī)定的輸入電壓和頻率變化范圍內保持正常工作等優(yōu)點。因此，實際使用最多的是Boost有源功率因數(shù)校正主電路，其主電路拓撲如圖1所示。通過控制開關V的通斷，可以使交流電源在任何相位都有正弦電流流過，且與電源電壓同相位，從而使輸入端功率因數(shù)接近1。

單相功率因數(shù)校正電路的主要缺點是：單位周期中輸入功率不穩(wěn)定，含有很大的二次諧波成分，對直流穩(wěn)壓電路要求較高，限制了單相變換電路在中大功率范圍的應用。

2.2 三相有源功率因數(shù)校正電路

三相有源功率因數(shù)校正電路拓撲結構眾多。圖2是三相有源功率因數(shù)校正電路中最簡單的三相Boost功率因數(shù)校正電路圖。在開關V導通時，根據(jù)流過電感的電流正比于輸入電壓，實現(xiàn)功率因數(shù)校正。其特點是：只設一個開關器件，電路簡單，但三相電流整體校正效果并不太理想；工作于DCM模式，三相電流不連續(xù)；能量只可單相流動。

2.3 PWM整流器主電路拓撲結構

PWM整流器主電路拓撲結構根據(jù)輸出特性可劃分為電壓型與電流型兩種；根據(jù)電源相數(shù)可劃分為單相半橋、單相全橋和三相全橋三種。其電路結構如圖3-7所示。此外，還有三電平三相PWM高頻整流電路和電壓型雙PWM變頻電路等。這類電路的特點之一是可以實現(xiàn)能量的雙向流動。

3、PWM整流器的控制方式綜述[2-3]

3.1 滯環(huán)電流控制

滯環(huán)電流控制是一種瞬時值反饋控制模式，用于電壓型PWM整流器的控制。在此方式中，把給定電流信號與交流電流實際信號進行比較，兩者的偏差作為滯環(huán)比較器的輸入，通過滯環(huán)比較器產(chǎn)生控制主電路中開關通斷的PWM信號，該PWM信號經(jīng)驅動電路控制開關的通斷，從而控制交流電流信號的變化。

采用滯環(huán)電流比較的直接電流控制系統(tǒng)優(yōu)點是：結構簡單，電流響應速度快，控制運算中未使用電路參數(shù)，系統(tǒng)魯棒性好，應用較廣。但其開關頻率不固定，諧波電流頻譜隨機分布，這給濾波器的設計帶來了困難。

3.2 平均電流控制

平均電流控制以輸出電壓誤差放大信號和輸入整流電壓信號的乘積作為電流基準，將輸入電流信號與基準電流進行比較，其中高頻分量的變化經(jīng)過電流誤差放大器，被平均化處理。放大后的平均電流誤差信號與鋸齒波比較后，控制開關元件的通斷，使輸入電流波形接近正弦波，且與輸入整流電壓同相位。

平均電流控制的特點是諧波總畸變率和電磁干擾小，對噪聲不敏感，開關頻率固定，原則上可以檢測任意拓撲、任意支路的電流。

3.3 預測電流直接控制

預測電流控制以開關的在線優(yōu)化為出發(fā)點，加到開關控制器的輸入量是由磁場定向控制系統(tǒng)提供的定子電流矢量分量，這些輸入量用來控制復平面里的電流矢量軌跡，使它相對于參考電流矢量保持最小的空間誤差。

預測電流控制具有良好的控制效果，但在采樣頻率不高或受微處理器運算速度限制的情況下，它的電流誤差比滯環(huán)電流控制要大，另外，其控制精度依賴于系統(tǒng)的參數(shù)。

3.4 移相SPWM控制

移相SPWM的基本原理是將正弦波與三角波進行比較，以兩者的交點決定開關點的位置。當采樣頻率趨于無窮大時，稱為自然采樣，當采樣頻率與三角載波頻率相等時稱為規(guī)則采樣。但無論是自然采樣還是規(guī)則采樣，交流線電壓基波最大值僅為直流電壓的86.6%，直流側電壓利用率太低。

3.5 諧波注入式PWM

為提高直流電壓利用率，可采用在給定電壓信號中注入三次諧波或3N次諧波的方法，其實質是通過在正弦波信號上迭加3或3N次諧波使得調制波產(chǎn)生一個“平頂”，從而使調制波中的基波成分相對于三角載波“超調”。

在這種控制模式下，當調制比M=1時，交流側基波線電壓最大值等于直流電壓，直流電壓利用率比普通采樣方式提高15%左右。但此方式只適宜三相無中線系統(tǒng)。

3.6 電壓空間矢量PWM調制方式

電壓空間矢量PWM調制方式是在一個開關周期中用兩個有效電壓開關矢量的平均值等效給定電壓矢量在此開關周期的采樣值。

電壓空間矢量控制PWM調制方式的優(yōu)點在于：容易實現(xiàn)交流側電流正弦化，功率因數(shù)為1；直流側輸出紋波小，直流電壓利用率高；在同樣的交流線電流THD的要求下，比其他控制模式的開關頻率大大降低。但這種方法計算量龐大，先要做復雜的坐標變換，進行矢量選擇，然后需要分別計算各矢量的持續(xù)時間，再將分區(qū)段的時間相加變成三相脈寬調制時間，使得三相PWM的實時控制需要雙CPU、DSP等高速控制器。這種方法的另外一個缺點是過多的運算環(huán)節(jié)容易產(chǎn)生控制誤差甚至錯誤。

3.7 無差拍控制

無差拍（deadbeat），指的是在每一個采樣點上系統(tǒng)的輸出都與其指令完全一致，沒有任何相位滯后和幅值偏差。無差拍是數(shù)字控制特有的一種控制效果，它是在控制對象的離散數(shù)學模型的基礎上，通過施加精確計算的控制量來使得被調量的偏差在一個采樣周期內得到糾正。

無差拍控制最顯著的優(yōu)勢是系統(tǒng)的動態(tài)響應非常迅速，缺點是：它要求建立精確的數(shù)學模型，當理想模型與實際對象有差異時，劇烈的控制動作會引起輸出電壓的震蕩，不利于整流器的穩(wěn)定運行。

4、結論

可以預見，隨著新型半導體器件的發(fā)展和控制技術的日趨完善，PWM高頻整流器將得到普遍的工程應用，電網(wǎng)的諧波污染和低功率因數(shù)問題也將得到較大的改善。

參考文獻

[1] 王兆安,楊君,劉進軍.諧波抑制和無功功率補償[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.10 .

第5篇：功率因數(shù)范文

[關鍵詞]10kv線路 功率因數(shù)

中圖分類號：TM121.1.3 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2015）43-0006-01

1.引言：

功率因數(shù)是交流電路中十分重要的數(shù)據(jù)， 它的高低指數(shù)對電能消耗、電氣設備利用等問題的研究有著重要的參考意義。功率因數(shù)，主要是指任意兩端網(wǎng)絡的兩端電壓和之間電流之間相位差的余弦。除了電壓、電流對線路功率有密切的關系外，它們對功率因數(shù)也有很大聯(lián)系。功率因數(shù)大小，主要看電路中負載的性質、假如功率因數(shù)低，使用較大的電流才能使電器正常工作，這樣會增加輸電線路電流，使得線路損耗不斷增加，所以要提高功率因數(shù)。

2.提升10kv線路功率因數(shù)的實際例子

下文將以河北省某縣供電局35kv變電站10kv梁集105線路為例，進行功率因數(shù)提升的建議分析。

2.1 對10kv105線路功率因數(shù)具體分析

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，該變電站10kv梁集105線路功率因數(shù)統(tǒng)計如下：

根據(jù)上表中時間無功電能量、有功電能量和功率因數(shù)的對比，105線路明顯發(fā)生了無功電能不夠的情況，倘若不采取正確措施必定會影響電力系統(tǒng)的正常運行。假如采取定補進行補償提高就會出現(xiàn)過度提高的情況，經(jīng)過分析研究后，該線路應采用智能型10kv線路無功補償柜進行功率因數(shù)補償與提高。

2.2 智能型無功補償電容器

根據(jù)具體數(shù)據(jù)的反應與探究，選取XBZW-10型無功自動補償電容器來進行10kv線路功率因數(shù)的補償與提高。XBZW-10型高壓無功自動補償裝置是一種部件單元化程度很高的裝置，每個部分元件體積較小、重量較輕，在使用時十分方便，在維護時，由于該裝置采用航空插頭電纜連接，維護起來也比較方便。

XBZW-10型高壓無功自動補償裝置為全自動裝置，可以輕松對電壓、功率因數(shù)、無功功率進行綜合分析，判斷出投切電容器的具體順序，提高了補償線路無功的方式動態(tài)性，并且可以自動的進行更加精細的補償和提高。

2.3 智能型無功補償電容器的安裝及調試

梁集105線路全長15.03km，所帶配變容量為9580kva。其中：

?主干線#156桿后所帶配變總容量約4500kva，約占配變總容量的一半。

?主干線#129桿支線所帶配變總容量約為1980kva，占配變總容量的20%

?主干線#76桿支線所帶配變總容量約790kva，占總配變容量的8%

?主干線#29桿支線所帶配變總容量約650kva，約占總配變的7%

本線路負荷主要在中后部幾條大的分線路上，適合安裝線路高壓無功補償裝置，降低線路損失，提高整體功率因數(shù)，提高電壓。

因此設計補償提高的總容量為1100kvar，根據(jù)負荷分配：

?#156桿后主干線安裝50（定）+200（動）+200（動）kvar補償裝置

?#129桿后支線安裝50（定）+100（動）+200（動）kvar補償裝置

?#76桿后支線安裝50（定）+100（動）kvar補償裝置

?#29桿后支線安裝50（定）+100（動）kvar補償裝置

在線路上使用4套高壓無功補償裝置，共投入200kvar，動補900kvar。這樣的設計既考慮了動態(tài)變化的負荷波動，通過兩級、三級補償多種電容組合使無功負荷得到最大程度的補償，確保線路節(jié)能達到最優(yōu)。

2.4 效果檢查

無功補償對電網(wǎng)系統(tǒng)的降損節(jié)能，提高供電企業(yè)的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)經(jīng)濟型供電模式具有關鍵作用。下面我將做簡單闡釋：第一，減少電力損失。在工廠中，一般動力配線依據(jù)不同線路及負載，總電流會選擇降低，安裝無功補償裝置，提高功率因數(shù)后，總電流得到降低，供電端和客戶端的電力的到了補償，損失不斷降低。第二，改善了供電質量，無功補償裝置使功率因數(shù)得到提高，減少了負載的總電流和電壓降。第三，延長了設備壽命，改善了功率因數(shù)后線路總電流的減少，使得接近飽和或者已經(jīng)飽和的變壓器、開關等設備和線路的負荷降低，并且降低溫升，延長設備壽命。第四，滿足電力系統(tǒng)對無功補償、功率因數(shù)的監(jiān)測要求，消除因為功率因數(shù)低造成的加收電費。

2.5 技術創(chuàng)新點

此技術率先使用了開啟式電流互感器，節(jié)省了大量的安裝時間；根據(jù)線路長度、走向、電流、負荷等影響因素，靈活采用了定補、動補相結合的補償方式，使得效率大大提高；利用了現(xiàn)今已經(jīng)普及的移動網(wǎng)絡，利用通訊工具實時采集線路數(shù)據(jù)，遠程控制無功補償柜的投切。無功補償技術使提高電力網(wǎng)絡功率及供電能力。減少電壓損失和網(wǎng)絡損耗的有效措施。同時智能型無功補償電容器原理簡單，使用方便，使用此項技術能夠取得明顯經(jīng)濟效益。

3.結語

對線路的無功補償可以有效提升供電線龍的功率因數(shù)，使得線路的供電能力大大提升和優(yōu)化，降低了電壓損失，使電網(wǎng)損耗也大大降低。智能型無功補償電容器的使用是非常合適的決定，這種原理簡單、使用方便的裝置使得施工變得簡單，并且投入的成本也非常低，在維護時也僅僅需要較少的費用和人力物力。從整個運行過程中來看，安全可靠是它的突出優(yōu)點，因此這種方式十分值得推廣使用。通過補償電容器來對10kv線路功率因數(shù)進行補償與提高，顯然是提高供電質量，減少損耗的有效措施，并且能夠帶來不菲的經(jīng)濟效益，值得我們繼續(xù)探究。

參考文獻

第6篇：功率因數(shù)范文

功率因數(shù)滯后在交流電中，以電壓為基準，電流的相角比電壓的相角拖后一個角度，就叫電流滯后于電壓，電壓和電流滯后角度的COSф就是功率因素，因為電流滯后于電壓，就是滯后的功率因數(shù)。

功率因數(shù)超前：只有使用電容性元件的回路中，電流將超前于電壓，這時叫做超前的功率因數(shù)。一般出現(xiàn)在電感回路中，電感回路的特性是電流不能突變。當交流電源在電感回路上導通的瞬間，電感回路呈現(xiàn)很大的感抗來阻止電流流過，所以將電流的相角滯后90度。由于現(xiàn)在使用的電器中，大部分都是電感性元件，所以回路中呈現(xiàn)電感的，也就是大部分供電回路呈現(xiàn)滯后的功率因數(shù)。當電容補償太多，本地用電設備用不了，剩余的就反饋到供電系統(tǒng)中，這種現(xiàn)象就是超前。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

第7篇：功率因數(shù)范文

一、視在功率

我們將正弦交流電電路中電壓有效值與電流有效值的乘積稱為視在功率，有功功率和無功功率的幾何之和（即平方和的均方根），它用來表示電氣設備的容量。關系式：

視在功率的平方=有功功率的平方+無功功率的平方

用符號S表示，計算單位：伏安（VA）、千伏安（kVA）。

變壓器的容量是用視在功率表示。

視在功率不表示交流電路實際消耗的功率，只表示電路可能提供的最大功率或電路可能消耗的最大有功功率。在交流電路中，由電源供給負載的電功率有兩種: 一種是有功功率，一種是無功功率。

二、有功功率

有功功率是保持用電設備正常運行所需的電功率，也就是將電能轉換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率。比如：5.5千瓦的電動機就是把5.5千瓦的電能轉換為機械能，帶動水泵抽水或脫粒機脫粒。有功功率的符號用P表示，單位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。

三、無功功率

無功功率是用于電路內電場與磁場的交換，并用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功，而是轉變?yōu)槠渌问降哪芰?。凡是有電磁線圈的電氣設備，要建立磁場，就要消耗無功功率。比如40瓦的日光燈，除需40多瓦有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來發(fā)光外，還需80乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。由于它不對外作功，才被稱之為“無功”。無功功率的符號用Q表示，單位為乏(Var)或千乏(kVar)。

無功功率決不是無用功率，它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉磁場，使轉子轉動，從而帶動機械運動，電動機的轉子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場，在二次線圈感應出電壓。因此，沒有無功功率，電動機就不會轉動，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會吸合。

用電設備不但要從電源取得有功功率，同時還需要從電源取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應求，用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，那么，這些用電設備就不能維持在額定情況下工作，用電設備的端電壓就要下降，從而影響用電設備的正常運行。

無功功率對供電、用電產(chǎn)生一定的不良影響，第一，降低發(fā)電機有功功率的輸出。第二，降低輸、變電設備的供電能力。第三，造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。第四，造成低功率因數(shù)運行和電壓下降，使電氣設備容量得不到充分發(fā)揮。

從發(fā)電機和高壓輸電線供給的無功功率，遠遠滿足不了負荷的需要，所以在電網(wǎng)中要設置一些無功補償裝置來補充無功功率，以保證用戶對無功功率的需要，這就是電網(wǎng)需要裝設無功補償裝置的道理。

四、功率因數(shù)

電網(wǎng)中的電力負荷如電動機、變壓器等，屬于既有電阻，又有電感的電感性負載。電感性負載的電壓和電流的相量間存在著一個相位差，通常用相位角φ的余弦cosφ來表示。cosφ稱為功率因數(shù)，又叫力率。功率因數(shù)是反映電力用戶用電設備合理使用狀況、電能利用程度和用電管理水平的一項重要指標。三相功率因數(shù)的計算公式為：

式中：cosφ—功率因數(shù)；

P —有功功率，kW；

Q —無功功率，kVar；

S —視在功率，kVA；

U —用電設備的額定電壓，V；

I —用電設備的運行電流，A。

功率因數(shù)分為自然功率因數(shù)、瞬時功率因數(shù)和加權平均功率因數(shù)。

1.自然功率因數(shù)

指用電設備沒有安裝無功補償設備時的功率因數(shù)，或者說用電設備本身所具有的功率因數(shù)。自然功率因數(shù)的高低主要取決于用電設備的負荷性質，電阻性負荷(白熾燈、電阻爐)的功率因數(shù)較高，等于1，而電感性負荷(電動機、電焊機)的功率因數(shù)比較低，都小于1。

2.瞬時功率因數(shù)

指在某一瞬間由功率因數(shù)表讀出的功率因數(shù)。瞬時功率因數(shù)是隨著用電設備的類型、負荷的大小和電壓的高低而時刻在變化。

3.加權平均功率因數(shù)

指在一定時間段內功率因數(shù)的平均值，其計算公式為：

cosφ

五、提高功率因數(shù)的意義及方法

1.提高功率因數(shù)的意義

（1）提高用電質量，改善設備運行條件，可保證設備在正常條件下工作。

（2）可節(jié)約電能，降低生產(chǎn)成本，減少企業(yè)的電費開支。例如：當cosφ=0.5時的損耗是cosφ=1時的4倍。

（3）能提高企業(yè)用電設備的利用率，充分發(fā)揮企業(yè)的設備潛力。

（4）可減少線路的功率損失，提高電網(wǎng)輸電效率。

（5）因發(fā)電機的發(fā)電容量的限定，故提高cosφ也就使發(fā)電機能多出有功功率。

提高功率因數(shù)的方法有兩種，一種是改善自然功率因數(shù)，另一種是安裝人工補償裝置。

2.提高自然因數(shù)的方法

（1）選擇合適的電動機容量，減少電動機無功消耗，防止“大馬拉小車”。

（2）對平均負荷小于其額定容量40%左右的輕載電動機，可將線圈改為三角形接法（或自動轉換）。

（3）避免電機或設備空載運行。

（4）合理配置變壓器，正確地選擇其容量。

（5）采用同步電動機或異步電動機同步運行補償。

（6）調整生產(chǎn)班次，均衡用電負荷，提高用電負荷率。

3.人工補償法

實際中可使用電路電容器或調相機，一般多采用電力電容器補嘗無功，即：在感性負載上并聯(lián)電容器。在感性負載上并聯(lián)電容器的方法可用電容器的無功功率來補償感性負載的無功功率，從而減少甚至消除感性負載于電源之間原有的能量交換。在交流電路中，純電阻電路，負載中的電流與電壓同相位，純電感負載中的電流滯后于電壓90?，而純電容的電流則超前于電壓90?，電容中的電流與電感中的電流相差180?，能相互抵消。并聯(lián)電容器的補償方法又可分為：

（1）個別補償。即在用電設備附近按其本身無功功率的需要量裝設電容器組，與用電設備同時投入運行和斷開，也就是再實際中將電容器直接接在用電設備附近。適合用于低壓網(wǎng)絡，優(yōu)點是補嘗效果好，缺點是電容器利用率低。

（2）分組補償。即將電容器組分組安裝在車間配電室或變電所各分路出線上，它可與工廠部分負荷的變動同時投入或切除，也就是再實際中將電容器分別安裝在各車間配電盤的母線上。優(yōu)點是電容器利用率較高，且補嘗效果也較理想（比較折中）。

（3）集中補償。即把電容器組集中安裝在變電所的一次或二次側的母線上。在實際中會將電容器接在變電所的高壓或低壓母線上，電容器組的容量按配電所的總無功負荷來選擇。優(yōu)點是電容器利用率高，能減少電網(wǎng)和用戶變壓器及供電線路的無功負荷。缺點是不能減少用戶內部配電網(wǎng)絡的無功負荷。

第8篇：功率因數(shù)范文

【關鍵詞】通信電源;功率因數(shù);校正技術

1.引言

近年來，現(xiàn)代高頻通信開關電源在日常生活中得到了廣泛應用，特別是在直流、交流、工業(yè)電源等方面。現(xiàn)代化通信在微電子通信技術的領域高速發(fā)展，電源系統(tǒng)是所有通信設備必須具備的，其質量與通信效果和質量有著直接關系[1]。眾所周知，通信設備往往由很多部分組成，關鍵組成部分之一就是通信開關電源，它常常被比作是通信設備的“心臟”。開關電源技術通過合理利用半導體功率器件，不僅實現(xiàn)高效率電能變換，還能將粗電轉變?yōu)榫姟Ｔ陂_關電源中，半導體功率器件工作方式有高效率、高功率密度、高可靠性的優(yōu)點，是因為它工作在高頻開關方式[2]。當今功率因數(shù)校正技術日益涌現(xiàn)出實用化、專業(yè)化和高性能化的各種新技術，PFC技術的持續(xù)發(fā)展會緊跟新需求、改進器件制造工藝、改善控制方法的方向穩(wěn)步前進[3]。

圖1 集中供電通信電源系統(tǒng)

（a）不間斷;（b）可短時中斷;（c）允許中斷

2.通信電源系統(tǒng)介紹

交流和直流供電是通信電源系統(tǒng)中主機模塊主要的兩種供電標準，同理通信電源系統(tǒng)也分成交流不斷續(xù)供電和直流不斷續(xù)供電兩種方式，依靠蓄系統(tǒng)中電池存儲的電源來達到這兩種類型系統(tǒng)不斷續(xù)供電。主機不間斷供電的電源是通信電源系統(tǒng)中不可缺少的，允許短時中斷的存在是為了保證建筑負荷，機房電器例如空調等和允許中斷的一般建筑負荷用的電源也是必需的。上面提到的供電兩大系統(tǒng)又劃分為3級：在集中供電通信電源系統(tǒng)中這1～3級的作用分別是保障能源供應、持續(xù)不間斷供電、主機獲得多電壓多品種電源。如圖1所示。

因為交流不間斷供電系統(tǒng)工作方式比較簡單，通常是交流整流為直流，再由直流逆變?yōu)榻涣鞯姆绞?，這會直接關系到系統(tǒng)各項參數(shù)的優(yōu)劣，并且交流的并聯(lián)和旁路技術也不容易，所以，當今主要的通信設備及供電電源的選擇仍舊是以直流不間斷供電作為首選。

3.通信電源功率因數(shù)介紹

（1）功率因素的定義

由基本理論得，功率因素是有功功率（P）和視在功率（S）的比值，用公式：

功率因素=

其中I1是輸入電流基波有效值;IR是電網(wǎng)電流有效值，，其中I1，I2，…，In是輸入電流各次諧波有效值;U1是輸入電壓基波有效值;是輸入電流的波形畸變因數(shù);是基波電壓和基波電流的位移因數(shù)。

（2）功率因數(shù)的考慮因素

功率因素在通信電源中很重要，需要考慮很多因素，例如操作不當整流電路部分后繼令輸出，造成電壓顯得平滑的濾波電容，通常都會干擾通信開關電源對應的功率因數(shù)，結果就是顯示低，尖脈沖形式的電流波形就會輸入，輸入電流因為有不少成分的諧波，除了使得噪聲干擾增加，而且AC-DC整流電路大受影響，那么在輸入端就必須增加濾波器，而這又讓制造成本更高、尺寸更大、重量參數(shù)增加。很多電流諧波分量在這個時候污染電網(wǎng)成分，主要包括：第一，出現(xiàn)二次效應現(xiàn)象，在工作電流通過對應的阻抗時，能造成電網(wǎng)電壓發(fā)生變形。第二，對應諧波電流會造成電路工作不正常，損害設備。第三，在三相四線模式的電路中，三次成分諧波產(chǎn)生相同相位的電流，但合成相應中線的電流需很大，這樣會讓同相電流太大，假如中線位置沒有保護電路的結構，那么中線過流后必然會導致中線過熱的發(fā)生，這樣會讓相應電氣設備損壞甚至造成火災。第四，諧波成分的出現(xiàn)，帶來各種副作用，常見的就是相鄰通信電源系統(tǒng)互相干擾，假如是一般的噪聲，通信效果與質量下降先不說，還可能讓對應信息消失，造成無法挽回的損失。

（3）功率因數(shù)的校正技術

第一，多脈沖式整流方法。

它主要運用變壓器的特性，達到N次不同諧波電流移相的結果，使奇次諧波抵消。這種做法在變壓器負載匹配時，對減少輸入端的低次諧波是有用的。

第二，引入濾波電感。

在電路整流器與電容之間串聯(lián)電感，或在交流側操作，接入諧振濾波器。在電路結構、成本話費、可靠性上、電磁干擾方面都具有很大優(yōu)勢;主要缺點是在尺寸、重量都很大，很難獲得高功率因數(shù)，頻率、負載和輸入電壓改變直接影響工作性能，電感、電容都具有大的充放電電流等。此方式在抑制高次諧波方面有一定作用，而因為濾波設備通常較多，并且系統(tǒng)阻抗能改變運行狀況，如果不加入調諧電抗器，較容易跟系統(tǒng)電抗一起出現(xiàn)并聯(lián)諧振。因為這個方法相對容易，目前還在用簡單結構來改進。

第三，有源式功率因數(shù)校正方法。

該法利用有源開關或AC/DC轉換技術，達到輸入電流與電網(wǎng)電壓的相同相位。整個系統(tǒng)的整流器跟負載部分間接入DC開關式的變換器，同時還有電流式反饋構架，為了讓輸入端對應的電流波形跟交流輸入的對應正弦電壓波形發(fā)生同步。這類方式特別的地方是能容易達到對應的高標準功率因數(shù)，讓波形發(fā)生畸變可能性減小，適應和較寬輸入電壓工作，大小、重量適中，對應輸出電壓保持穩(wěn)定。缺點是：電路構造不簡單，平均無故障時間減小，話費大，效率不高。

4.結論

由于現(xiàn)代化生活人民群眾生活質量普遍提高，因此在通信電源質量上的需求也在日益提高，在通信行業(yè)具有十分良好的前景。但是通信電源功率因數(shù)卻在慢慢下降，這種情況不僅讓高端復雜通信設備無法在各個方面達到各種應用要求，而且通信系統(tǒng)在效果、質量都會逐漸下降，從而造成社會資源利用低下、能源嚴重浪費、通信電源功率因數(shù)校正技術止步不前。當今正是通信領域蒸蒸日上的時候，要想持續(xù)快速發(fā)展，高功率因數(shù)通信因數(shù)校正技術還有很多待改善的空間。

參考文獻

第9篇：功率因數(shù)范文

【關鍵詞】電網(wǎng)；功率因數(shù)；電能質量；提高措施；效果

功率因數(shù)是交流電路的重要技術數(shù)據(jù)之一。功率因數(shù)的高低關系到供電電能的質量及電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行，對于分析、研究電氣設備的利用率和電能的消耗等問題有十分重要的意義，應予以充分重視。本文對我廠功率因數(shù)較低的原因進行了分析，并提出了幾點具體措施。

一、公司供電系統(tǒng)簡述

我公司屬大型煤化工企業(yè)，工藝流程連續(xù)性強且較為復雜，對供電質量及可靠性要求高。工藝流程中機泵設備多，電氣設備中絕大多數(shù)負荷為異步電動機。公司電網(wǎng)采用110kV雙回路進線，內部供電系統(tǒng)以6kV為主配電網(wǎng)，采用單母線分段，樹枝狀結構。兩臺發(fā)電機分別通過6/110kV升壓變并在110kV I、II段母線上。公司總用電負荷為32～38MW，發(fā)電量約80MW，由于負荷中感性負載較多，電網(wǎng)功率因數(shù)較低，用電負荷功率因數(shù)在低壓集中補償后為滯后0.8～0.82，低于供電部門0.9以上的要求，為此公司每月?lián)p失約20萬元的力率電費，需要采取措施提高電網(wǎng)功率因數(shù)。

二、就我們公司來說，造成電網(wǎng)功率因數(shù)較低的原因

1.感性負載多。我廠異步電動機、電抗器、變壓器、日光燈等均為感性負載。

2.電動機、變壓器鐵芯銹蝕、松動等造成鐵損增大。

3.電動機或變壓器處于空載或輕載運行，電動機、變壓器將由電網(wǎng)吸收較多無功建立、維持磁場。

4.現(xiàn)場檢修用電焊機、電鉆等設備功率因數(shù)低。

5.我廠變頻器、軟啟動器等電子設備較多，特別是整流、斬波晶閘管、IGBT等電力晶體元件在控制角較大時，容易成波形畸變，諧波增大，功率因數(shù)降低。

三、針對上述原因，提出的幾點提高功率因數(shù)的措施

1、采用并聯(lián)合適的電容器來提高整個電路的功率因數(shù)，即高壓或低壓靜止無功補償。目前我公司采用在總變電所6kV高壓母線處并聯(lián)電容器及在負荷集中、功率因數(shù)較低的低壓變電所0.4kV母線并聯(lián)電容器的方法進行高/低壓集中補償。如圖1所示。以某低壓變電所1變?yōu)槔?變投有四組電容，每組電容可補償電流63A，進線電流可降低200A左右，若電網(wǎng)功率因數(shù)由以前的0.85提高到0.9以上，則每月可節(jié)?。?00A*0.4kV*1.732*（0.9-0.85）*24h*30天*0.63元共3142.5元。我公司類似低壓變電所有20個左右，每月可節(jié)省電費6萬余元。

2.對大機組如球磨機等采用同步電動機，在額定參數(shù)范圍內，提高同步機功率因數(shù)至超前0.9左右，由同步機發(fā)出容性無功補償電網(wǎng)感性無功。

3.避免電機或變壓器空載運行。如合成爐變壓器，在系統(tǒng)開車時投入，升溫結束，就退出運行。電動機雙機運行負荷較小時，采用一開一備的運行方式。新增電動機或變壓器恰當選擇容量，減少無功消耗，防止“大馬拉小車”。

4.合理配置變壓器，通過改變運行方式提高變壓器負荷率。當分段運行的變壓器在負荷較小時，在不影響系統(tǒng)安全時采用一臺變壓器帶兩段母線運行的方式。

5.增加濾波或諧波吸收裝置，減少、消除電網(wǎng)中的諧波分量，提高電能質量。在低壓配電室增加LVCA型抗諧波無功動態(tài)補償裝置，在每一條補償支路采用具有調諧功能的無功補償回路，同時選用具有濾波功能的電容器。