功率因数精选(九篇)

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第1篇：功率因数范文

功率因数的计算公式为cosφ＝P/S。

对于公式cosφ＝P/S，其中cosφ表示功率因数，P为有机功率，S为视在功率。

即功率因数在数值上等于有功功率和视在功率的比值。

功率因数表示总功率中有功功率所占的比例，那么cosφ≤1。即在任何情况下有机功率都不大于视在功率。

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第2篇：功率因数范文

【关键词】功率因数；功率因数调整电费；提高功率因数

中图分类号：TK315文献标识码： A

在100KVA及以上专变用户的电费计算中，功率因数调整电费发挥着价格经济杠杆的作用。在功率因数高于标准值时，客户可以从电力企业所减收的电费中得到经济补偿，逐步回收所付出的投资，并获得降低电费开支的经济效益。与此相反，若客户不装或少装无功补偿设备，造成功率因数低于标准值，就要多付出电费，用以补偿多用的无功功率由此而增加的开支。

1什么是功率因数

   所谓功率因数，是指任意二端网络（与外界有二个接点的电路）两端电压U与其中电流I之间的位相差Φ的余弦cosΦ 。在二端网络中消耗的功率是指平均功率，也称为有功功率。

2功率因数调整电费的含义及适用范围

2.1什么是功率因数调整电费

为了提高用户的功率因数并保持其均衡,以提高供用电双方和社会的经济效益,依据水利电力部、国家物价局(1983)水电财字第215 号文和华北电管局(1983)华北电供用字第53号文,特制定功率因数调整电费管理办法。在客户功率因数高于标准值时，减收客户月电费；反之则加收。简单地说，功率因数调整电费是鼓励用户改善功率因数、提高电压质量、促进节约电能的电价政策。

2.2如何计算功率因数调整电费

2.2.1计算公式

功率因数调整电费＝（当月基本电费+当月电度电费）*功率因数调整电费增减率（公式2）

2.2.2功率因数的标准值及其适用范围功率因数标准0.90,适用于160千伏安以上的高压供电工业用户(包括社队工业用户),装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站。功率因数标准0.85,适用于100千伏安(千瓦)及以上的其它工业用户(包括社队工业用户),100千伏安(千瓦)及以上 的非工业用户,100千伏安(千瓦)及以上的商业用户和100千伏安(千瓦)及以上的电力排灌站。 功率因数标准0.80,适用于100千伏安(千瓦)及以上的农业用户和趸售用户,但大工业用户未划由电业局直接管理的趸售用户,功率因数标准应为0.85。 居民生活用电和网内互供电不实行功率因数调整电费办法。

对不需装电容器,用电功率因数就能达到标准值的用户,或离电源点较近、电压质量较好、勿需进一步提高用电功率因 数的用户,可以降低功率因数标准值或不实行功率因数调整电费办法。降低功率因数标准的用户的实际功率因数,高于降低后的 功率因数标准时,不减收电费,但低于降低后的功率因数标准时, 应增收电费,即只罚不奖

对于实行功率因数调整电费的客户，照明表与总表串接，则照明电量参加计算功率因数，照明电费参加功率因数调整电费计算；若照明表与总表并接，则照明电量不参加计算功率因数，照明电费不参加功率因数调整电费计算。

凡装有无功补偿设备且有可能向电网倒送无功电量的客户,应随其负荷和电压变动及时投入或切除部分无功补偿设备, 电业部门并应在计费计量点加装带有防倒装置的反向无功电度表,按倒送的无功电量与实用的无功电量两者的绝对值之和,计算月平均功率因数。

3用电客户如何提高功率因数，避免加收功率因数调整电费

提高功率因数得方法主要有以下两种：

3.1提高自然功率因数

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；5、提高设备得负荷率（避免大马拉小车和空载运行）。

3.2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

无功补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。

电容器安装容量的选择，可根据使用目的的不同，按改善功率因数，提高运行电压和降低线路损失等因素来确定。

例如：张家港市某钢结构加工厂接有一台315KVA的变压器，功率因数执行标准应为0.90，在上述工厂的抄表过程中，发现该户长期无功补偿不足，因而每次带给他们的电费发票上，显示的力调电费一直在0.60左右，明显偏低，导致每月功率因数调整电费要增加该户实际功率因数低于标准值， 2010年5月份为0.53，2010年6月份为0.60，2010年8月份为0.67。2010年9月，用电检查员到该户了解其生产状况，勘查客户计量装置情况，发现他们公司大量使用电焊机、电动机等感性设备，自然功率因数较低，加上无功补偿柜内电容器、熔丝等设备损坏，均已退出运行，导致功率因数一直达不到标准，功率因数表无显示。我们仔细询问客户的用电情况以及电工对无功补偿的管理情况，得知该企业的用电无人管理。随即我们对该企业无功补偿问题给予技术上支持，已经查出问题原因，就如何选择电容器的补偿方法和计算补偿的容量，提出了指导性意见，同时建议该企业招聘一名有资质的电工。该企业于10月份采纳了我们的建议，按照要求适当增补电容器容量进行无功补偿， 现场功率因数表显示值为0.96，下月起功率因数调整电费将由罚变奖。此次投资该户虽耗资约1.8万元，但全年可减少电费支出7.6万元。

4结束语

总之对于用户来说，明明白白缴费是最基本的权力。对于供电部门如何做到让客户用上放心电、明白电，也是我们供电员工最基本的义务。帮助客户提高功率因数，提高了发、供、用电各项设备的利用率，节约电能和改善电压质量有着重要影响。提高客户的功率因数并保持其均衡，最终是提高了供用电双方的社会的经济效益，真正实现了供电企业与客户的双赢。

参考文献

第3篇：功率因数范文

一、低功率因数对电力系统的危害

1、增加输电线路的电能损失

当负载的功率因数小于1时，即电流与电压有相位差时，电流可分为两个分量，一个是与电压同相位的有功分量，另一个是与电压成90o相位差的无功分量。

由于有功能量的传输是通过有功电流来实现的；而电源与负载之间交换的能量是由无功电流来实现的，当电压和有功功率一定时在不同的功率因数cosφ下电流的有功分量是不变的，而无功分量是随功率因数的变化而变化的，功率因数越低，则能量交换规模越大。

当负载从电源接受的有功功率不变的情况下，输电线路的负载电流与负载功率因数的大小成反比，在输电线路线路参数不变的情况下，线路的总阻抗不变，而线路的功率损失又与负载电流的平方成正比，因此，输电线路上的电能损失也就同负载功率因数的平方成反比，既负载功率因数越小，线路的功率损失越大。

2、使电源设备不能充分利用

发电机、变压器的额定容量，是根据额定电压和额定电流设计的。额定电压和额定电流和乘积。它代表电机的额定容量在数值上等于允许发出的最大平均功率。

当负载的功率因数小于1时，而发电机的电压和电流又不允许超过额定值，显然，这时发电机所能发出的有功功率较小，而无功功率则较大。无功功率愈大，电路与电源之间能量交换的规模愈大，发电机不能充分利用。同时，与发电机配套的原动机及变压器等也不能充分利用。例如，容量为1000kVA的发电机，如果cosφ=1时，能发出1000kW的有功功率，而在cosφ=0.7时，则只能发出700kw的有功功率。

3、使线路电压降增大，降低电能质量

当功率因数越低，输电线上输送的电流就越大，在线路上产生的电压降也就越大，电能质量降低，满足不了用户对电能质量的要求。为了提高电压，在电力系统中必须装设调压设备，如带电负荷调压器等。

4、增加用户的电费支出

从用户的角度，供用电规则规定，变压器容量在100kVA及以上的电力用户将执行功率因数调整电费。用户的负载功率因数越低，供电部门收取的功率因数调整电费越多，这样就大大的增加了用户的电费支出，从而增加了用户产品的生产成本。

二、影响功率因数的因素分析

由于在交流电气设备除了阻抗元件之外，还有较多的电感或电容元件。因此在实际工作过程中，除了有功功率之外，电感元件或电容元件将将与电源在不断的进行周期性的能量交换，电感或电容元件与电路交换的能量规模就是电气设备的无功功率。影响功率因素的主要因素有：

1、电力变压器和异步电动机是影响功率因数的主要设备。电力变压器中由于存在的部分元器件会产生较大的空载功率。异步电动机由于定子和转子间存在气隙，是异步电动机需要无功功率的原因所在。因此，为了提高电力企业和用电单位的功率因数，要克服电力变压器和异步电动机所带来的影响，尽量使得变压器和电动机不要处于空载或低负载状态运行，同时尽量提高电动机的负载率。

2、供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。全国供用电规则明确规定，35千伏及以上高压输电线路电压波动应在其额定电压的±10%，380伏-10千伏输电线路电压波动应在其额定电压的±7%，用电设备的额定电压一般都低于10千伏，当供电电压高于额定值的10%时，会导致磁路进一步饱和，使得无功功率迅速增长。据统计分析，当供电电压超过额定电压10%时，用电单位的无功功率会大约增加35%。而当供电电压低于额定电压时，无功功率则会下降，同时使得功率因数会得到提高。然而，供电电压过低会使得电气设备难以正常工作，因此，应采用一定措施确保电力系统的供电电压保持稳定，只有这样，才能尽可能提高功率因数，同时保障电气设备的正常运行。

3、电网频率的波动也是影响功率因数的重要原因。频率波动会影响电网中容性阻抗或感性阻抗的阻值，因此，会对异步电动机和变压器的无功功率产生影响。因此，我们不仅要使得供电电压的幅值保持稳定，其频率也应保持稳定，以确保功率因数的稳定，在确保用电企业安全生产的同时达到节能降耗的目标。

三、低压网无功补偿的方法

一般主要采用随机补偿、随器补偿和跟踪补偿三种方法来实现低压无功补偿。

1、随机补偿。随机补偿是指将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电机，同时投切。随机补偿适用于补偿电动机的无功消耗，以补励磁无功为主，此种方式可较好地限制农网无功峰荷。

2、随器补偿。随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，配变空载无功是农网无功负荷的主要部分，对于轻负载的配变而言，这部分损耗占供电量的比例很大，从而导致电费单价的增加，不利于电费的同网同价。

3、跟踪补偿。跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户0.4kv母线上的补偿方式。适用于100kVA以上的专用配变用户，可以替代随机、随器两种补偿方式，补偿效果好。

四、功率因数的人工补偿

功率因数是确保电网安全安全运行的重要指标，也是反应各项电器设备使用情况和电能利用程度的关键参数。电力企业输电线路到达各类企事业单位后，还应对功率因数进行提高。工厂自身依然还需进行人工补偿，以便进一步提高功率因数。对用电设备进行人工补偿的方式有：

1、静电电容器补偿。当企业感性负载比较多时，它们从供电系统吸取的无功是滞后（负值）功率，如果用一组电容器和感性负载并联，电容需要的无功功率是引前（正值）功率，如果电容C选得合适，令QC+QL=0，这时企业已不需向供电系统吸取无功功率，功率因数为1，达到最佳值。

2、动态无功功率补偿。动态无功功率补偿一般应用于用电容量大、生产过程其负载急剧变化且具有重复冲击性的大型钢铁企业。这种波动频繁、急剧、幅值很大的动态无功功率，采用调相机或固定电容器进行补偿已远远满足不了要求，目前一般采用的新型动态无功功率补偿设备是静止无功补偿器。它具有稳定系统电压、改善电网运行性能、动态补偿反应迅速、调节性能优越等优点。但最明显的缺点是投资大、设备体积大、占地面积大。

第4篇：功率因数范文

【关键词】PWM;高频整流器；控制技术

1、引言

电力电子变流装置的广泛使用，一方面为工业生产带来了方便，促进了电气技术领域的发展，另一方面，也给供电系统造成功率因数降低，对电网造成“谐波污染”等不利后果。因此，如何抑制电力电子装置的谐波污染和提高其功率因数已成为电力电子技术、电气自动化技术及电力系统领域所面临的一个重大课题，并受到越来越多的关注。

解决谐波污染和低功率因数问题的基本思路有两条：一条是从装置的外部着手，对电网进行无功补偿和谐波抑制。这对各种谐波源都是适用的；另一条是从装置本身着手，通过采用新的变流电路形式和控制方法来改善装置本身的功率因数和减少交流侧电流谐波，即开发新型的、高功率因数、不产生谐波的电力电子装置。这种变流器称为单位功率因数变流器（Unity Power Factor Converter），也称为有源功率因数校正器APFC（Active Power Factor Converter）。

80年代中期以来，国际电力电子学界对有源功率因数校正的主电路拓扑、数学模型、控制策略进行了广泛的研究，本文主要分析和介绍有源功率因数校正技术发展过程中出现的各种主电路拓扑及控制策略。

2、有源功率因数校正电路的主电路拓扑结构[1]

APFC电路指在传统的不控整流桥和滤波电容之间加一级用于功率因数校正的功率变换电路，使得AC侧电流波形为正弦或接近正弦，从而提高功率因数的PWM整流电路。按直流侧储能方式可划分为电流型和电压型两大类；按电源相数可划分为单相PFC和三相PFC；按电感电流是否连续，可分为不连续导通模式（DCM）和连续导通模式（CCM）。

2.1 单相有源功率因数校正电路

理论上，电力电子电路的四种基本拓扑（Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk、Sepic、Flyback）都可以构成APFC电路，但由于Boost APFC电路具有（1）输入电流连续，电磁干扰（EMI）小；（2）有输入电感，可减少对输入滤波器的要求，并可防止电网对主电路高频瞬态冲击；（3）开关器件的电压不超过输出电压（4）可在国际标准规定的输入电压和频率变化范围内保持正常工作等优点。因此，实际使用最多的是Boost有源功率因数校正主电路，其主电路拓扑如图1所示。通过控制开关V的通断，可以使交流电源在任何相位都有正弦电流流过，且与电源电压同相位，从而使输入端功率因数接近1。

单相功率因数校正电路的主要缺点是：单位周期中输入功率不稳定，含有很大的二次谐波成分，对直流稳压电路要求较高，限制了单相变换电路在中大功率范围的应用。

2.2 三相有源功率因数校正电路

三相有源功率因数校正电路拓扑结构众多。图2是三相有源功率因数校正电路中最简单的三相Boost功率因数校正电路图。在开关V导通时，根据流过电感的电流正比于输入电压，实现功率因数校正。其特点是：只设一个开关器件，电路简单，但三相电流整体校正效果并不太理想；工作于DCM模式，三相电流不连续；能量只可单相流动。

2.3 PWM整流器主电路拓扑结构

PWM整流器主电路拓扑结构根据输出特性可划分为电压型与电流型两种；根据电源相数可划分为单相半桥、单相全桥和三相全桥三种。其电路结构如图3-7所示。此外，还有三电平三相PWM高频整流电路和电压型双PWM变频电路等。这类电路的特点之一是可以实现能量的双向流动。

3、PWM整流器的控制方式综述[2-3]

3.1 滞环电流控制

滞环电流控制是一种瞬时值反馈控制模式，用于电压型PWM整流器的控制。在此方式中，把给定电流信号与交流电流实际信号进行比较，两者的偏差作为滞环比较器的输入，通过滞环比较器产生控制主电路中开关通断的PWM信号，该PWM信号经驱动电路控制开关的通断，从而控制交流电流信号的变化。

采用滞环电流比较的直接电流控制系统优点是：结构简单，电流响应速度快，控制运算中未使用电路参数，系统鲁棒性好，应用较广。但其开关频率不固定，谐波电流频谱随机分布，这给滤波器的设计带来了困难。

3.2 平均电流控制

平均电流控制以输出电压误差放大信号和输入整流电压信号的乘积作为电流基准，将输入电流信号与基准电流进行比较，其中高频分量的变化经过电流误差放大器，被平均化处理。放大后的平均电流误差信号与锯齿波比较后，控制开关元件的通断，使输入电流波形接近正弦波，且与输入整流电压同相位。

平均电流控制的特点是谐波总畸变率和电磁干扰小，对噪声不敏感，开关频率固定，原则上可以检测任意拓扑、任意支路的电流。

3.3 预测电流直接控制

预测电流控制以开关的在线优化为出发点，加到开关控制器的输入量是由磁场定向控制系统提供的定子电流矢量分量，这些输入量用来控制复平面里的电流矢量轨迹，使它相对于参考电流矢量保持最小的空间误差。

预测电流控制具有良好的控制效果，但在采样频率不高或受微处理器运算速度限制的情况下，它的电流误差比滞环电流控制要大，另外，其控制精度依赖于系统的参数。

3.4 移相SPWM控制

移相SPWM的基本原理是将正弦波与三角波进行比较，以两者的交点决定开关点的位置。当采样频率趋于无穷大时，称为自然采样，当采样频率与三角载波频率相等时称为规则采样。但无论是自然采样还是规则采样，交流线电压基波最大值仅为直流电压的86.6%，直流侧电压利用率太低。

3.5 谐波注入式PWM

为提高直流电压利用率，可采用在给定电压信号中注入三次谐波或3N次谐波的方法，其实质是通过在正弦波信号上迭加3或3N次谐波使得调制波产生一个“平顶”，从而使调制波中的基波成分相对于三角载波“超调”。

在这种控制模式下，当调制比M=1时，交流侧基波线电压最大值等于直流电压，直流电压利用率比普通采样方式提高15%左右。但此方式只适宜三相无中线系统。

3.6 电压空间矢量PWM调制方式

电压空间矢量PWM调制方式是在一个开关周期中用两个有效电压开关矢量的平均值等效给定电压矢量在此开关周期的采样值。

电压空间矢量控制PWM调制方式的优点在于：容易实现交流侧电流正弦化，功率因数为1；直流侧输出纹波小，直流电压利用率高；在同样的交流线电流THD的要求下，比其他控制模式的开关频率大大降低。但这种方法计算量庞大，先要做复杂的坐标变换，进行矢量选择，然后需要分别计算各矢量的持续时间，再将分区段的时间相加变成三相脉宽调制时间，使得三相PWM的实时控制需要双CPU、DSP等高速控制器。这种方法的另外一个缺点是过多的运算环节容易产生控制误差甚至错误。

3.7 无差拍控制

无差拍（deadbeat），指的是在每一个采样点上系统的输出都与其指令完全一致，没有任何相位滞后和幅值偏差。无差拍是数字控制特有的一种控制效果，它是在控制对象的离散数学模型的基础上，通过施加精确计算的控制量来使得被调量的偏差在一个采样周期内得到纠正。

无差拍控制最显著的优势是系统的动态响应非常迅速，缺点是：它要求建立精确的数学模型，当理想模型与实际对象有差异时，剧烈的控制动作会引起输出电压的震荡，不利于整流器的稳定运行。

4、结论

可以预见，随着新型半导体器件的发展和控制技术的日趋完善，PWM高频整流器将得到普遍的工程应用，电网的谐波污染和低功率因数问题也将得到较大的改善。

参考文献

[1] 王兆安,杨君,刘进军.谐波抑制和无功功率补偿[M].北京:机械工业出版社,2005.10 .

第5篇：功率因数范文

[关键词]10kv线路 功率因数

中图分类号：TM121.1.3 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）43-0006-01

1.引言：

功率因数是交流电路中十分重要的数据， 它的高低指数对电能消耗、电气设备利用等问题的研究有着重要的参考意义。功率因数，主要是指任意两端网络的两端电压和之间电流之间相位差的余弦。除了电压、电流对线路功率有密切的关系外，它们对功率因数也有很大联系。功率因数大小，主要看电路中负载的性质、假如功率因数低，使用较大的电流才能使电器正常工作，这样会增加输电线路电流，使得线路损耗不断增加，所以要提高功率因数。

2.提升10kv线路功率因数的实际例子

下文将以河北省某县供电局35kv变电站10kv梁集105线路为例，进行功率因数提升的建议分析。

2.1 对10kv105线路功率因数具体分析

据数据统计，该变电站10kv梁集105线路功率因数统计如下：

根据上表中时间无功电能量、有功电能量和功率因数的对比，105线路明显发生了无功电能不够的情况，倘若不采取正确措施必定会影响电力系统的正常运行。假如采取定补进行补偿提高就会出现过度提高的情况，经过分析研究后，该线路应采用智能型10kv线路无功补偿柜进行功率因数补偿与提高。

2.2 智能型无功补偿电容器

根据具体数据的反应与探究，选取XBZW-10型无功自动补偿电容器来进行10kv线路功率因数的补偿与提高。XBZW-10型高压无功自动补偿装置是一种部件单元化程度很高的装置，每个部分元件体积较小、重量较轻，在使用时十分方便，在维护时，由于该装置采用航空插头电缆连接，维护起来也比较方便。

XBZW-10型高压无功自动补偿装置为全自动装置，可以轻松对电压、功率因数、无功功率进行综合分析，判断出投切电容器的具体顺序，提高了补偿线路无功的方式动态性，并且可以自动的进行更加精细的补偿和提高。

2.3 智能型无功补偿电容器的安装及调试

梁集105线路全长15.03km，所带配变容量为9580kva。其中：

・主干线#156杆后所带配变总容量约4500kva，约占配变总容量的一半。

・主干线#129杆支线所带配变总容量约为1980kva，占配变总容量的20%

・主干线#76杆支线所带配变总容量约790kva，占总配变容量的8%

・主干线#29杆支线所带配变总容量约650kva，约占总配变的7%

本线路负荷主要在中后部几条大的分线路上，适合安装线路高压无功补偿装置，降低线路损失，提高整体功率因数，提高电压。

因此设计补偿提高的总容量为1100kvar，根据负荷分配：

・#156杆后主干线安装50（定）+200（动）+200（动）kvar补偿装置

・#129杆后支线安装50（定）+100（动）+200（动）kvar补偿装置

・#76杆后支线安装50（定）+100（动）kvar补偿装置

・#29杆后支线安装50（定）+100（动）kvar补偿装置

在线路上使用4套高压无功补偿装置，共投入200kvar，动补900kvar。这样的设计既考虑了动态变化的负荷波动，通过两级、三级补偿多种电容组合使无功负荷得到最大程度的补偿，确保线路节能达到最优。

2.4 效果检查

无功补偿对电网系统的降损节能，提高供电企业的经济效益，实现经济型供电模式具有关键作用。下面我将做简单阐释：第一，减少电力损失。在工厂中，一般动力配线依据不同线路及负载，总电流会选择降低，安装无功补偿装置，提高功率因数后，总电流得到降低，供电端和客户端的电力的到了补偿，损失不断降低。第二，改善了供电质量，无功补偿装置使功率因数得到提高，减少了负载的总电流和电压降。第三，延长了设备寿命，改善了功率因数后线路总电流的减少，使得接近饱和或者已经饱和的变压器、开关等设备和线路的负荷降低，并且降低温升，延长设备寿命。第四，满足电力系统对无功补偿、功率因数的监测要求，消除因为功率因数低造成的加收电费。

2.5 技术创新点

此技术率先使用了开启式电流互感器，节省了大量的安装时间；根据线路长度、走向、电流、负荷等影响因素，灵活采用了定补、动补相结合的补偿方式，使得效率大大提高；利用了现今已经普及的移动网络，利用通讯工具实时采集线路数据，远程控制无功补偿柜的投切。无功补偿技术使提高电力网络功率及供电能力。减少电压损失和网络损耗的有效措施。同时智能型无功补偿电容器原理简单，使用方便，使用此项技术能够取得明显经济效益。

3.结语

对线路的无功补偿可以有效提升供电线龙的功率因数，使得线路的供电能力大大提升和优化，降低了电压损失，使电网损耗也大大降低。智能型无功补偿电容器的使用是非常合适的决定，这种原理简单、使用方便的装置使得施工变得简单，并且投入的成本也非常低，在维护时也仅仅需要较少的费用和人力物力。从整个运行过程中来看，安全可靠是它的突出优点，因此这种方式十分值得推广使用。通过补偿电容器来对10kv线路功率因数进行补偿与提高，显然是提高供电质量，减少损耗的有效措施，并且能够带来不菲的经济效益，值得我们继续探究。

参考文献

第6篇：功率因数范文

功率因数滞后在交流电中，以电压为基准，电流的相角比电压的相角拖后一个角度，就叫电流滞后于电压，电压和电流滞后角度的COSф就是功率因素，因为电流滞后于电压，就是滞后的功率因数。

功率因数超前：只有使用电容性元件的回路中，电流将超前于电压，这时叫做超前的功率因数。一般出现在电感回路中，电感回路的特性是电流不能突变。当交流电源在电感回路上导通的瞬间，电感回路呈现很大的感抗来阻止电流流过，所以将电流的相角滞后90度。由于现在使用的电器中，大部分都是电感性元件，所以回路中呈现电感的，也就是大部分供电回路呈现滞后的功率因数。当电容补偿太多，本地用电设备用不了，剩余的就反馈到供电系统中，这种现象就是超前。

（来源：文章屋网 ）

第7篇：功率因数范文

一、视在功率

我们将正弦交流电电路中电压有效值与电流有效值的乘积称为视在功率，有功功率和无功功率的几何之和（即平方和的均方根），它用来表示电气设备的容量。关系式：

视在功率的平方=有功功率的平方+无功功率的平方

用符号S表示，计算单位：伏安（VA）、千伏安（kVA）。

变压器的容量是用视在功率表示。

视在功率不表示交流电路实际消耗的功率，只表示电路可能提供的最大功率或电路可能消耗的最大有功功率。在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种: 一种是有功功率，一种是无功功率。

二、有功功率

有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒。有功功率的符号用P表示，单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。

三、无功功率

无功功率是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外作功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏(Var)或千乏(kVar)。

无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。

用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。

无功功率对供电、用电产生一定的不良影响，第一，降低发电机有功功率的输出。第二，降低输、变电设备的供电能力。第三，造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。第四，造成低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。

从发电机和高压输电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。

四、功率因数

电网中的电力负荷如电动机、变压器等，属于既有电阻，又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。cosφ称为功率因数，又叫力率。功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。三相功率因数的计算公式为：

式中：cosφ—功率因数；

P —有功功率，kW；

Q —无功功率，kVar；

S —视在功率，kVA；

U —用电设备的额定电压，V；

I —用电设备的运行电流，A。

功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。

1.自然功率因数

指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说用电设备本身所具有的功率因数。自然功率因数的高低主要取决于用电设备的负荷性质，电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高，等于1，而电感性负荷(电动机、电焊机)的功率因数比较低，都小于1。

2.瞬时功率因数

指在某一瞬间由功率因数表读出的功率因数。瞬时功率因数是随着用电设备的类型、负荷的大小和电压的高低而时刻在变化。

3.加权平均功率因数

指在一定时间段内功率因数的平均值，其计算公式为：

cosφ

五、提高功率因数的意义及方法

1.提高功率因数的意义

（1）提高用电质量，改善设备运行条件，可保证设备在正常条件下工作。

（2）可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。例如：当cosφ=0.5时的损耗是cosφ=1时的4倍。

（3）能提高企业用电设备的利用率，充分发挥企业的设备潜力。

（4）可减少线路的功率损失，提高电网输电效率。

（5）因发电机的发电容量的限定，故提高cosφ也就使发电机能多出有功功率。

提高功率因数的方法有两种，一种是改善自然功率因数，另一种是安装人工补偿装置。

2.提高自然因数的方法

（1）选择合适的电动机容量，减少电动机无功消耗，防止“大马拉小车”。

（2）对平均负荷小于其额定容量40%左右的轻载电动机，可将线圈改为三角形接法（或自动转换）。

（3）避免电机或设备空载运行。

（4）合理配置变压器，正确地选择其容量。

（5）采用同步电动机或异步电动机同步运行补偿。

（6）调整生产班次，均衡用电负荷，提高用电负荷率。

3.人工补偿法

实际中可使用电路电容器或调相机，一般多采用电力电容器补尝无功，即：在感性负载上并联电容器。在感性负载上并联电容器的方法可用电容器的无功功率来补偿感性负载的无功功率，从而减少甚至消除感性负载于电源之间原有的能量交换。在交流电路中，纯电阻电路，负载中的电流与电压同相位，纯电感负载中的电流滞后于电压90?，而纯电容的电流则超前于电压90?，电容中的电流与电感中的电流相差180?，能相互抵消。并联电容器的补偿方法又可分为：

（1）个别补偿。即在用电设备附近按其本身无功功率的需要量装设电容器组，与用电设备同时投入运行和断开，也就是再实际中将电容器直接接在用电设备附近。适合用于低压网络，优点是补尝效果好，缺点是电容器利用率低。

（2）分组补偿。即将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路出线上，它可与工厂部分负荷的变动同时投入或切除，也就是再实际中将电容器分别安装在各车间配电盘的母线上。优点是电容器利用率较高，且补尝效果也较理想（比较折中）。

（3）集中补偿。即把电容器组集中安装在变电所的一次或二次侧的母线上。在实际中会将电容器接在变电所的高压或低压母线上，电容器组的容量按配电所的总无功负荷来选择。优点是电容器利用率高，能减少电网和用户变压器及供电线路的无功负荷。缺点是不能减少用户内部配电网络的无功负荷。

第8篇：功率因数范文

【关键词】通信电源;功率因数;校正技术

1.引言

近年来，现代高频通信开关电源在日常生活中得到了广泛应用，特别是在直流、交流、工业电源等方面。现代化通信在微电子通信技术的领域高速发展，电源系统是所有通信设备必须具备的，其质量与通信效果和质量有着直接关系[1]。众所周知，通信设备往往由很多部分组成，关键组成部分之一就是通信开关电源，它常常被比作是通信设备的“心脏”。开关电源技术通过合理利用半导体功率器件，不仅实现高效率电能变换，还能将粗电转变为精电。在开关电源中，半导体功率器件工作方式有高效率、高功率密度、高可靠性的优点，是因为它工作在高频开关方式[2]。当今功率因数校正技术日益涌现出实用化、专业化和高性能化的各种新技术，PFC技术的持续发展会紧跟新需求、改进器件制造工艺、改善控制方法的方向稳步前进[3]。

图1 集中供电通信电源系统

（a）不间断;（b）可短时中断;（c）允许中断

2.通信电源系统介绍

交流和直流供电是通信电源系统中主机模块主要的两种供电标准，同理通信电源系统也分成交流不断续供电和直流不断续供电两种方式，依靠蓄系统中电池存储的电源来达到这两种类型系统不断续供电。主机不间断供电的电源是通信电源系统中不可缺少的，允许短时中断的存在是为了保证建筑负荷，机房电器例如空调等和允许中断的一般建筑负荷用的电源也是必需的。上面提到的供电两大系统又划分为3级：在集中供电通信电源系统中这1～3级的作用分别是保障能源供应、持续不间断供电、主机获得多电压多品种电源。如图1所示。

因为交流不间断供电系统工作方式比较简单，通常是交流整流为直流，再由直流逆变为交流的方式，这会直接关系到系统各项参数的优劣，并且交流的并联和旁路技术也不容易，所以，当今主要的通信设备及供电电源的选择仍旧是以直流不间断供电作为首选。

3.通信电源功率因数介绍

（1）功率因素的定义

由基本理论得，功率因素是有功功率（P）和视在功率（S）的比值，用公式：

功率因素=

其中I1是输入电流基波有效值;IR是电网电流有效值，，其中I1，I2，…，In是输入电流各次谐波有效值;U1是输入电压基波有效值;是输入电流的波形畸变因数;是基波电压和基波电流的位移因数。

（2）功率因数的考虑因素

功率因素在通信电源中很重要，需要考虑很多因素，例如操作不当整流电路部分后继令输出，造成电压显得平滑的滤波电容，通常都会干扰通信开关电源对应的功率因数，结果就是显示低，尖脉冲形式的电流波形就会输入，输入电流因为有不少成分的谐波，除了使得噪声干扰增加，而且AC-DC整流电路大受影响，那么在输入端就必须增加滤波器，而这又让制造成本更高、尺寸更大、重量参数增加。很多电流谐波分量在这个时候污染电网成分，主要包括：第一，出现二次效应现象，在工作电流通过对应的阻抗时，能造成电网电压发生变形。第二，对应谐波电流会造成电路工作不正常，损害设备。第三，在三相四线模式的电路中，三次成分谐波产生相同相位的电流，但合成相应中线的电流需很大，这样会让同相电流太大，假如中线位置没有保护电路的结构，那么中线过流后必然会导致中线过热的发生，这样会让相应电气设备损坏甚至造成火灾。第四，谐波成分的出现，带来各种副作用，常见的就是相邻通信电源系统互相干扰，假如是一般的噪声，通信效果与质量下降先不说，还可能让对应信息消失，造成无法挽回的损失。

（3）功率因数的校正技术

第一，多脉冲式整流方法。

它主要运用变压器的特性，达到N次不同谐波电流移相的结果，使奇次谐波抵消。这种做法在变压器负载匹配时，对减少输入端的低次谐波是有用的。

第二，引入滤波电感。

在电路整流器与电容之间串联电感，或在交流侧操作，接入谐振滤波器。在电路结构、成本话费、可靠性上、电磁干扰方面都具有很大优势;主要缺点是在尺寸、重量都很大，很难获得高功率因数，频率、负载和输入电压改变直接影响工作性能，电感、电容都具有大的充放电电流等。此方式在抑制高次谐波方面有一定作用，而因为滤波设备通常较多，并且系统阻抗能改变运行状况，如果不加入调谐电抗器，较容易跟系统电抗一起出现并联谐振。因为这个方法相对容易，目前还在用简单结构来改进。

第三，有源式功率因数校正方法。

该法利用有源开关或AC/DC转换技术，达到输入电流与电网电压的相同相位。整个系统的整流器跟负载部分间接入DC开关式的变换器，同时还有电流式反馈构架，为了让输入端对应的电流波形跟交流输入的对应正弦电压波形发生同步。这类方式特别的地方是能容易达到对应的高标准功率因数，让波形发生畸变可能性减小，适应和较宽输入电压工作，大小、重量适中，对应输出电压保持稳定。缺点是：电路构造不简单，平均无故障时间减小，话费大，效率不高。

4.结论

由于现代化生活人民群众生活质量普遍提高，因此在通信电源质量上的需求也在日益提高，在通信行业具有十分良好的前景。但是通信电源功率因数却在慢慢下降，这种情况不仅让高端复杂通信设备无法在各个方面达到各种应用要求，而且通信系统在效果、质量都会逐渐下降，从而造成社会资源利用低下、能源严重浪费、通信电源功率因数校正技术止步不前。当今正是通信领域蒸蒸日上的时候，要想持续快速发展，高功率因数通信因数校正技术还有很多待改善的空间。

参考文献

第9篇：功率因数范文

【关键词】电网；功率因数；电能质量；提高措施；效果

功率因数是交流电路的重要技术数据之一。功率因数的高低关系到供电电能的质量及电网的安全、经济运行，对于分析、研究电气设备的利用率和电能的消耗等问题有十分重要的意义，应予以充分重视。本文对我厂功率因数较低的原因进行了分析，并提出了几点具体措施。

一、公司供电系统简述

我公司属大型煤化工企业，工艺流程连续性强且较为复杂，对供电质量及可靠性要求高。工艺流程中机泵设备多，电气设备中绝大多数负荷为异步电动机。公司电网采用110kV双回路进线，内部供电系统以6kV为主配电网，采用单母线分段，树枝状结构。两台发电机分别通过6/110kV升压变并在110kV I、II段母线上。公司总用电负荷为32～38MW，发电量约80MW，由于负荷中感性负载较多，电网功率因数较低，用电负荷功率因数在低压集中补偿后为滞后0.8～0.82，低于供电部门0.9以上的要求，为此公司每月损失约20万元的力率电费，需要采取措施提高电网功率因数。

二、就我们公司来说，造成电网功率因数较低的原因

1.感性负载多。我厂异步电动机、电抗器、变压器、日光灯等均为感性负载。

2.电动机、变压器铁芯锈蚀、松动等造成铁损增大。

3.电动机或变压器处于空载或轻载运行，电动机、变压器将由电网吸收较多无功建立、维持磁场。

4.现场检修用电焊机、电钻等设备功率因数低。

5.我厂变频器、软启动器等电子设备较多，特别是整流、斩波晶闸管、IGBT等电力晶体元件在控制角较大时，容易成波形畸变，谐波增大，功率因数降低。

三、针对上述原因，提出的几点提高功率因数的措施

1、采用并联合适的电容器来提高整个电路的功率因数，即高压或低压静止无功补偿。目前我公司采用在总变电所6kV高压母线处并联电容器及在负荷集中、功率因数较低的低压变电所0.4kV母线并联电容器的方法进行高/低压集中补偿。如图1所示。以某低压变电所1变为例，1变投有四组电容，每组电容可补偿电流63A，进线电流可降低200A左右，若电网功率因数由以前的0.85提高到0.9以上，则每月可节省：200A*0.4kV*1.732*（0.9-0.85）*24h*30天*0.63元共3142.5元。我公司类似低压变电所有20个左右，每月可节省电费6万余元。

2.对大机组如球磨机等采用同步电动机，在额定参数范围内，提高同步机功率因数至超前0.9左右，由同步机发出容性无功补偿电网感性无功。

3.避免电机或变压器空载运行。如合成炉变压器，在系统开车时投入，升温结束，就退出运行。电动机双机运行负荷较小时，采用一开一备的运行方式。新增电动机或变压器恰当选择容量，减少无功消耗，防止“大马拉小车”。

4.合理配置变压器，通过改变运行方式提高变压器负荷率。当分段运行的变压器在负荷较小时，在不影响系统安全时采用一台变压器带两段母线运行的方式。

5.增加滤波或谐波吸收装置，减少、消除电网中的谐波分量，提高电能质量。在低压配电室增加LVCA型抗谐波无功动态补偿装置，在每一条补偿支路采用具有调谐功能的无功补偿回路，同时选用具有滤波功能的电容器。