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功率因數(shù)�(bǔ)�
閱讀�11083時間�2011-05-05 10:44:00

  功率因數(shù)�(bǔ)償是指減少無功功率在電網(wǎng)中的流動,從而可以降低輸配電線路�變壓�母線因輸送無功功率造成的電能損耗的一種措施。由于功率因�(shù)提高的根本原因在于無功功率的減少,因此功率因�(shù)�(bǔ)償通常稱之�無功�(bǔ)�。在大系�(tǒng)�,無功補(bǔ)償還用于�(diào)整電�(wǎng)的電�,提高電�(wǎng)的穩(wěn)定�。在小系�(tǒng)中,通過恰當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償方法還可以�(diào)整三相不平衡電流�

概述

  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�(shù),用符號cosΦ表示,在�(shù)值上,功率因�(shù)是有功功率和視在功率的比值,即cosΦ=P/S�

  電網(wǎng)中的電力�(fù)荷如電動�(jī)、變壓器、日光燈及電弧爐等,大多屬于電感性負(fù)�,這些電感性的�(shè)備在運行過程中不僅需要向電力系統(tǒng)吸收有功功率,還同時吸收無功功率。因此在電網(wǎng)中安裝并�(lián)電容器無功補(bǔ)償設(shè)備后,將可以提供�(bǔ)償感性負(fù)荷所消耗的無功功率,減少了電網(wǎng)電源�(cè)向感性負(fù)荷提供及由線路輸送的無功功率�

  在大系統(tǒng)中,無功�(bǔ)償還用于�(diào)整電�(wǎng)的電�,提高電�(wǎng)的穩(wěn)定性。在小系�(tǒng)�,通過恰當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償方法還可以�(diào)整三相不平衡電流。按照wangs定理:在相與相之間跨接的電感或者電容可以在相間�(zhuǎn)移有功電�。因此,對于三相電流不平衡的系統(tǒng),只要恰�(dāng)?shù)卦诟飨嗯c相之間以及各相與零線之間接入不同容量的電容器,不但可以將各相的功率因�(shù)均補(bǔ)償至1,而且可以使各相的有功電流�(dá)到平衡狀�(tài)�

意義

  在二端網(wǎng)�(luò)中消耗的功率是指平均功率,也稱為有功功率,它等于電壓×電流×電壓電流間相位差的余��

  由此可以看出,電路中消耗的功率P,不僅取決于電壓V與電流I的大�,還與功率因�(shù)有關(guān)。而功率因�(shù)的大小,取決于電路中�(fù)載的性質(zhì)。對于電阻性負(fù)載,其電壓與電流的位相差�0,因�,電路的功率因數(shù);而純電感電路,電壓與電流的位相差為π�2,并且是電壓超前電流;在純電容電路中,電壓與電流的位相差則為-(π�2),即電流超前電�。在后兩種電路中,功率因�(shù)都為0。對于一般性負(fù)載的電路,功率因�(shù)就介�0�1之間�

  一般來�,在二端�(wǎng)�(luò)中,提高用電器的功率因數(shù)有兩方面的意義,一是可以減小輸電線路上的功率損�;二是可以充分發(fā)揮電力設(shè)備(如發(fā)電機(jī)、變壓器等)的潛�。因為用電器總是在一定電壓U和一定有功功率P的條件下工作,由公式P=UIcosΦ可知,功率因�(shù)過低,就要用較大的電流來保障用電器正常工�,與此同時輸電線路上輸電電流增大,從而導(dǎo)致線路上焦耳熱損耗增大。另�,在輸電線路的電阻上及電源的�(nèi)組上的電壓降,都與用電器中的電流成正比,增大電流必然增大在輸電線路和電源�(nèi)部的電壓損失。因此,提高用電器的功率因數(shù),可以減小輸電電�,�(jìn)而減小了輸電線路上的功率損失�

理論分析

  功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān),一般具有電感或電容性負(fù)載的電路功率因數(shù)都小�1。功率因�(shù)是電力系�(tǒng)的一個重要的技�(shù)�(shù)�(jù),衡量電氣設(shè)備效率高低的一個系�(shù)。功率因�(shù)�,說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率�,從而降低了�(shè)備的利用�,增加了線路供電損失。所�,供電部門對用電單位的功率因數(shù)有一定的�(biāo)�(zhǔn)要求�

  (1)最基本分析:拿�(shè)備作舉例。例如:�(shè)備功率為100個單位,也就是說,有100個單位的功率輸送到�(shè)備中。然�,因大部分電器系�(tǒng)存在固有的無功損耗,只能使用70個單位的功率。很不幸,雖然僅僅使�70個單位,卻要�100個單位的費用。在這個例子中,功率因�(shù)�0.7(如果大部分設(shè)備的功率因數(shù)小于0.9時,將被罰款),這種無功損耗主要存在于電機(jī)�(shè)備中(如鼓�(fēng)�(jī)、抽水機(jī)、壓縮機(jī)�),又叫感性負(fù)�。功率因�(shù)是馬�(dá)效能的計量標(biāo)�(zhǔn)�

  (2)基本分析:每種電�(jī)系統(tǒng)均消耗兩大功�,分別是真正的有用功(叫千�)及電抗性的無用�。功率因�(shù)是有用功與總功率間的比率。功率因�(shù)越高,有用功與總功率間的比率便越�,系�(tǒng)運行則更有效��

  (3)分析:在感性負(fù)載電路中,電流波形峰值在電壓波形峰值之后發(fā)�。兩種波形峰值的分隔可用功率因數(shù)表示。功率因�(shù)越低,兩個波形峰值則分隔越大。保爾金能使兩個峰值重新接近在一�,從而提高系�(tǒng)運行效率�

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