功率因数是什么

1功率因数是多少?在工业企业中,电机、变压器等电气设备具有电感特性 。它们工作时,不仅要吸收电网的有功功率做功,还要吸收电网的无功功率建立磁场 。功率因数cos反映有功功率占总电功率的比例,即有功功率与视在功率之比,是衡量电气设备效率的一个系数 。功率因数越接近1,消耗的无功功率越少,功率的有效利用率越高 。相反,功率因数越低,消耗的无功功率越多,功率没有得到充分有效的利用 。有功功率p、无功功率q和视在功率s的关系如下 。
可以看出,电气设备的有功功率不仅随电压和电流的大小而变化,还随电压和电流的相位差而变化 。当电路中的有功功率不变时,无功功率需求越大,视在功率越大 。为了满足电气设备的需要,需要增加变压器和线路的容量 。这不仅增加了投资,而且增加了设备和线路的损耗,浪费了电力 。此外,无功需求的增加也增加了变压器和线路的电压损耗,恶化了电能质量 。因此,有必要提高功率因数,以减少无功功率损耗 。
2.提高功率因数的措施
1)提高自然功率因数
一般来说,异步电动机占工矿企业无功功率的60%以上,电力变压器约占20% 。所以电力系统的自然功率因数是滞后的,小于1 。为了提高系统的功率因数,必须设法改善异步电动机和电力变压器的运行条件,从而提高自然功率因数 。提高自然功率因数的措施主要包括以下几个方面:
异步电动机的合理选择 。异步电动机的功率因数在额定负载(功率)时为0.85~0.9,而空载时仅为0.2~0.3 。空载或轻载时的效率也必须降低 。因此,应根据负载特性和运行条件,合理选择异步电动机的容量,使其工作在高效率和高功率因数的范围内 。
【功率因数是什么】工矿企业使用的异步电机很多,总是希望电机在选择时有较大的余量,导致很多情况下出现“大马拉小车”的现象 。这是工业企业功率因数低的重要原因之一 。对于负载不足的异步电机,可以用钳形电流表测量电流,或者通过绘制负载曲线来确定合适的电机容量,然后用小容量电机来代替 。用小容量电机代替负载不足的大容量电机,一般可以提高功率因数20%左右;一般当电机负载高于70%时,是无法更换的 。当电机负荷低于40%时,应在评估节能效果后合理更换 。
轻载电机降压运行 。轻载电机降压运行可以降低其无功功率要求,从而提高供电系统的功率因数 。当然,降压运行也降低了电机的输出转矩,这一点必须充分考虑 。一般认为当电机负载系数低于0.45时 。将正常运行时接线的电机改为y接线更为合理,这样功率因数和效率都会得到提高 。
电力变压器的合理运行 。电力变压器不适合轻载运行,因为变压器一次侧的功率因数不仅与负载的功率因数有关,还与负载率有关 。变压器满负荷运行时,一次侧功率因数只比二次侧低3% ~ 5%;如果变压器在轻载下运行,当负载率小于0.6时,一次侧的功率因数会显著降低,达到11%~18% 。所以负荷率在0.6以上的时候电力变压器更经济,一般75%~80%更合适 。为了充分利用设备,提高功率因数,电力变压器不在轻负载下运行 。当变压器负载率小于30%时,容量较小的变压器
异步电机同步运行 。对于负载率不大于0.7,比较大负载不大于90%的绕线式异步电动机,需要使其同步运行,即绕线式异步电动机启动时,向转子三相绕组输入dc励磁,即产生转矩使异步电动机转入同步运行,其运行状态与同步电动机相似 。在过度励磁的情况下,电机可以向电网传输无功功率,从而达到提高功率因数的目的 。
2)提高功率因数的补偿法