如何提高功率因数 如何提高功率因数,提高功率因数有何作用

1、合理选用异步电动机。异步电动机在额定负载(功率)时的功率因数为0.85~0.9，而在空载时的功率因数仅为0.2~0.3。空载或轻载时的效率肯定也要降低。因此，应根据负荷特牲和运行工况，合理选择异步电动机的容量，使其在高效率、高功率因数范围内工作。

工矿企业中异步电动机使用数量很多，而且在选择时总希望电动机有较大的裕量，很多情况下形成了 “大马拉小车” 的现象。这是造成工业企业功率因数低的重要原因之一。

2、轻负荷电动机降压运行。轻负荷电动机降压运行可以降低其无功功率的需要量，从而提高了供电系统的功率因数。当然，降压运行也使电动机的输出转矩减小，这一点必须充分考虑到。

一般认为，电动机负荷系数在0.45以下时。可将正常运行时为△接线的电动机改为Y形接线更为合理，从而使功率因数及效率都会有所提高。

3、电力变压器的合理运行。电力变压器不宜轻载运行，因为变压器一次侧的功率因数不仅与负荷的功率因数有关，而且与负荷率有关。

若变压器满载运行时，一次侧的功率因数仅比二次侧低3%~5%；若变压器轻载运行，当负荷率小于0.6时，一次侧的功率因数将显著下降，可达11%~18%。所以，电力变压器在负荷率0.6以上运行时才较为经济，一般在75%~80%比较合适。

4、合理安排和调整工艺流程。合理安排和调整工艺流程，以改变电动机设备的运行状况，限制电焊机和机床电动机的空载运转，即采用空载自动延时断电装置。

5、异步电动机同步化运行。对于负荷率不大于0.7及最大负荷不大干90%的绕线式异步电动机，必要时使其同步化运行，即当绕线式异步电动机在启动完毕后，向转子三相绕组输入直流励磁，即产生转矩把异步电动机转入同步运行。

其运行状态与同步电动机相似，在励磁过剩的情况下，电动机可向电网输送无功功率，从而达到提高功率因数的目的。

如何提高功率因数的方法

　　随着经济的日益发展,电力需求不断提高,伴随而来的突出问题是能源无效的巨大消耗,资源利用率低下1电力系统是一庞大的系统,其电能损耗的数值相当可观,能源的合理配置是极需解决的问题。功率因数是决定发供电系统经济效益的一个极为重要的因素,它直接反映了系统中有功功率与无功功率的分配1对于发供电系统来说,对负荷不但要求有高的负荷率,而且也要求有高的功率因数.

　　1、电力网络的功率因数

　　电力网络除了要负担用电负荷的有功功率P,还要负担负荷的无功功率Q1有功功率P、无功功率Q和视在功率S之间存在下述关系:

　　S=P2+Q2而P与S之比即:PS=cosφ

　　被定义为电力网络的功率因数,其物理意义是线路的视在功率S供给有功功率的消耗所占百分数1在电力网的运行中,我们所希望的是功率因数越大越好,如能做到这一点,则电路中的视在功率将大部分用来供给有功功率,以减少无功功率的消耗

　　2、低功率因数的不利表现

　　2.1、电流大对于一个给定的负荷,当供电电压一定时,则功率因数越低,电流就越大,因为;Ic=P3Ucosφ

　　(1)式中:P为用电负荷的有功负荷;U为线电压1

　　可见,供电电流Ic与功率因数成反比。我们知道,发电机与变压器的额定容量都是正比于其输出电流,从而也就反比于功率因数,所以,在供出同样功率的条件下,电压一定时,功率因数越低,则要求发电机与变压器的容量也就越大,因此,发电机与变压器的投资也就越高。

　　2.2、铜损大在一定的负荷下,输电线路功率因数低时,其铜损大1线路损失公式如下:&P=3I2c×R×10-3(kW)

　　把(1)代入其中就得到：&P=3P23UP2cos2φ×R×10-3=P2×R×10-3U2cos2φ(kW)=K×1cos2φ

　　由此可见,设备的铜损正比于电流的平方,从而反比于功率因数的平方1功率因数越低,则电气设备中的铜损就越大,效率也就越低1与此相似,当系统的功率因数很低时,对于传递同样的功率,则电流加大。所以若导线尺寸相同,则电能传输系统意味着有更大的能量损失,或者说,对于同样的能量损失,要求有更粗的导体。

　　2.3、投资高从公式(1)可知,对于一给定的负荷,在低功率因数下,母线的截面、保护开关的导电面积,都必须加大才能通过更大的电流,故此,投资亦需增加。

　　3　低功率因数产生的主要原因

　　3.1　励磁电流的影响

　　变压器都带有励磁电流,它对于感应电势来说,总是滞后的`1在正常情况下,励磁电流不致影响功率因数,但当轻负荷运行时(如一个居民区的配电变压器在夜间主要供应照明负荷,因此,半夜以后照明负荷急剧减少,配电变压器就进入轻负荷),原端功率因数就降低。

　　3.2　感应电动机的使用

　　大量使用感应电动机也会造成系统功率因数降低,因为不可能所有的电动机都在满负荷运行。当电动机满负荷运行时,功率因数可达到85%;当电动机在75%额定负荷运行时,功率因数为0.8;而当电动机在50%额定负荷运行时,功率因数为0.7;若电动机空载运行,则功率因数为0.2～0.3。可见,大量使用电动机而这些电动机又不能全部都满负荷运行时,系统的功率因数必然降低。

　　3.3　气体放电灯的使用气体放电灯在居民与工业、商业照明中正越来越广泛地应用,而气体放电灯也是以低功率因数运行的。

　　3.4　修理过的电动机的使用由于在用户中不可避免地大量使用着修理过的电动机,这些修理过的电动机,通常其定子绕组匝数少于原来的匝数,因此,这些电动机中漏磁通增加,造成电动机功率因数降低。

　　4 　提高功率因数的意义

　　4. 1 　能够降低生产成本、减少投资、改善设备的利用率

　　功率因数可以表示成下述形式

　　cosφ =P/S=P/3UI

　　可见,在一定的电压和电流下,提高co sφ ,其输出的有功功率越大1 因此, 改善功率因数是充分发挥设备潜力、提高设备利用率的有效方法。

　　4. 2 　可以减少线路压降、改善电压质量

　　电力网的电压损失可借下式求出线路电压降为:

　　&U =PR + QX/U

　　这里, P 是线路有功负荷;Q 是线路无功负荷; R 与X 分别是线路电阻与电抗;U 是线路供电电压1 如果采用容抗为Xc 的电容来补偿,则电压损失为:

　　&U =PR + Q( X - Xc)/U

　　故采用补偿电容提高功率因数后,电压损失ΔU 减小,改善了电压质量1 再由(5) 或(6) 可知,无功负荷越小,则线路电压降就越小/

　　4. 3 　能够提高电力网的传输能力、提高能源的利用率、降低电力成本、增加经济效益

　　由于视在功率与有功功率成以下关系

　　P = S cosφ

　　Q = S2 - P2 = S ×sinφ = S × 1 - cos2φ

　　所以,当在传送一定有功功率P 的条件下,cosφ越高,所需视在功率越小。而当有功负荷一定时,若功率因数值越大, 则由(8) 可知, 无功负荷就越小, 充分发挥了发、供电设备的

　　生产能力,提高了经济效益。

　　5 　提高功率因数的方法

　　提高功率因数的途径主要在于如何减少电力系统中各个部分所需的无功功率,特别是减少负荷取用的

　　无功功率,使电力系统在输送一定的有功功率时,可降低其中通过的无功电流1

　　提高功率因数的方法很多,但总的来说可以归结为两大类:

　　5. 1 　提高自然功率因数的方法

　　采用降低各用电设备所需的无功功率以改善其功率因数的措施,称为提高自然功率因数的方法1 主要有:

　　(1) 　正确选用异步电动机的型号与容量。据有关资料介绍,我国中小型异步电动机的用电负荷约占电网总负荷的80 %以上,几个主要电网中,电动机所耗能占整个工业用电量的60 %～ 68 %左右1 因此做好电动机的降损节能具有十分重要的经济意义1 正确选用异步电动机,使其额定容量与所带负载相配合,对于改善功率因数是十分重要的1 在选型方面,要注意选用节能型,淘汰高能耗的电动机,并依据电机机械工作对启动力矩、启动次数、调速等方面的具体要求,选用不同的型号。 电动机的效率η与功率因数cosφ是反映电动机经济运行水平的主要指标,都与负载率β有密切关系1 GB/ T 12497 - 90 对三相异步电机三个运行区域规定如下:

一般来说，工矿企业无功功率中，异步电动机要占60%以上，电力变压器要占20%左右，因此，电力系统的自然功率因数是滞后且小于1的。要想提高系统的功率因数，就要设法改善异步电动机和电力变压器运行工况，以利于提高自然功率因数。提高自然功率因数的措施主要有以下几种：

1、合理选用异步电动机。异步电动机在额定负载(功率)时的功率因数为0.85~0.9，而在空载时的功率因数仅为0.2~0.3。空载或轻载时的效率肯定也要降低。因此，应根据负荷特牲和运行工况，合理选择异步电动机的容量，使其在高效率、高功率因数范围内工作。

2、轻负荷电动机降压运行。轻负荷电动机降压运行可以降低其无功功率的需要量，从而提高了供电系统的功率因数。当然，降压运行也使电动机的输出转矩减小，这一点必须充分考虑到。

一般认为，电动机负荷系数在0.45以下时。可将正常运行时为△接线的电动机改为Y形接线更为合理，从而使功率因数及效率都会有所提高。

3、电力变压器的合理运行。电力变压器不宜轻载运行，因为变压器一次侧的功率因数不仅与负荷的功率因数有关，而且与负荷率有关。若变压器满载运行时，一次侧的功率因数仅比二次侧低3%~5%；若变压器轻载运行，当负荷率小于0.6时，一次侧的功率因数将显著下降，可达11%~18%。

所以，电力变压器在负荷率0.6以上运行时才较为经济，一般在75%~80%比较合适。为了充分利用设备和提高功率因数，电力变压器不作轻载运行。变压器负荷率小于30%时，应更换容量较小的变压器。

4、合理安排和调整工艺流程。合理安排和调整工艺流程，以改变电动机设备的运行状况，限制电焊机和机床电动机的空载运转，即采用空载自动延时断电装置。

5、异步电动机同步化运行。对于负荷率不大于0.7及最大负荷不大干90%的绕线式异步电动机，必要时使其同步化运行；

即当绕线式异步电动机在启动完毕后，向转子三相绕组输入直流励磁，即产生转矩把异步电动机转入同步运行，其运行状态与同步电动机相似，在励磁过剩的情况下，电动机可向电网输送无功功率，从而达到提高功率因数的目的。

提高功率因数的补偿法

所谓补偿法，就是采用无功功率的设备来补偿用电没备所需的无功功率，以提高功率因数。采用补偿法，无疑需要增添补偿设备。所以从整体来看，应首先采用提高自然功率因数的方法，但当功率因数达不到供电部门或设计规范要求时，则需采用专门的补偿设备进行补偿。

常用的补偿无功功率方法有：采用并联电容器，选用同步电动机，采用同步调相机等。

参考资料：
百度百科--功率因数

（1）提高自然功率因数。自然功率因数是在没有任何补偿情况下，用电设备的功率因数。提高自然功率因数的方法有：①合理选择异步电机；②避免电力变压器轻载运行；③合理安排和调整工艺流程，改善机电设备的运行状况；④在生产工艺条件允许的情况下，采用同步电动机代替异步电动机。
（2）采用人工补偿无功功率。装用无功功率补偿设备进行人工补偿，电力用户常用的无功功率补偿设备是电力电容器，又称并联电容器、移相电容器、静电电容器。

呵呵
如果你还是一个学生，那要先把你老师拉出来，打屁股！咋教的书？
在我们公司从事无功补偿设备研发生产销售的27年里，常常有没有学过电工的客户工作人员向我们提类似的问题。简单说是这样：
功率因数是交流电路中的一个特有现象，是电路的有功功率与视在功率的比值。它的本质，是能量在传输及其对外输出过程中，需要不停的做电场和磁场的转换。比如异步电动机，他的定子需要一个稳定的磁场来拉动转子转动、这个磁场需要的能量，就是无功功率，它不会消失但也不会损耗掉，只是在定子和变压器之间来回传送。因电网的容量是固定的，由于无功功率的存在，有功功率就会减少，就使电网的效率降低，也就是功率因数降低。
电网中主要是电动机这类感性设备多，所以需要的是感性无功功率，要提高功率因数，就可以用电容器的容性无功来补偿，让感性设备和电容器之间，购成无功功率的转换回路，就不占用电网的容量了。这是最简单最传统的提高功率因数的办法。也就是电容补偿法。
对于无功功率，需要做无功补偿，来提高供电电源的效率，这是国家提倡的节能技术，但是专业性较强，需要专业人员来做。你搜索一下我们的通讯方式吧免费咨询的工程师专门协助用户解决类似问题。但是这里不能留联系方式，否则板猪封号。