用户低功率因数的缺点_功率因数低的危害

【用户低功率因数的缺点_功率因数低的危害】

功率因数低的原因

功率因数低可能由以下原因造成：

(1)大量采用感应电动机或其他电感性用电设备.如:电焊机、感应电炉。

(2)电感性的用电设备配套不合适和使用不合理,造成设各长期轻载或空载运行。

(3)采用日光灯、汞灯照明时,没有配电容器。（相关阅读：功率因数怎么计算？  功率因数的计算公式  ）

用户低功率因数的缺点：

1、用户电压降大，电机起动困难；2、线损增大；3、降低了发供电设备的利用率。

功率因数低的几点危害：

1、增加了供电线路的损失，为了减少这种损失，则必须增 大供电线路的截面，这又增加了投资。

2、增加了线路的电压降，降低了电压质量。

3、降低了发、供电设备的利用率。

4、增加了企业的电费支出，加大了成本。

什么是功率因数?功率因数过低会造成哪些后果?怎样提高功率因数?

一、功率、功率因数

1、有功功率：在直流电路中，从电源输送到电器（负载）的电功率，是电压与电流的乘积，也就是电器实际所吸收的功率。

在交流电路中，由于有电阻和电抗（感抗和容抗）的同时存在，所以电源输送到电器的电功率并不完全做功。

因为其中有一部分电功率（电感和电容所储的电能）仍能回输到电源。

因此，实际为电器所吸收的电功率叫有功功率。用字母 P 表示。国际单位瓦，用字母 W 表示。通常有功功率的单位用千瓦，用字母 KW 表示。

2、无功功率：电感和电容所储的电能仍能回输到电源，这部分功率在电源与电抗之间进行交换，交换而不消耗，称为无功功率。用字母 Q 表示，国际单位乏，用字母 var 表示。通常无功功率的单位用千乏，用字母 Kvar 表示。

3、感性无功功率：接在电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。

例如：通过磁场，变压器才能改变电压并将能量送出去，电动机才能转动并带动机械负荷。 磁场所具有的磁场能是由电源供给的。

电动机和变压器在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收和释放的功率相等，这种功率叫感性无功功率。

4、容性无功功率：电容器在交流电网中接通后，在一个周期内，上半周期的充电功率与下半周期的放电功率相等，不消耗能量，电容器的这种充放电功率叫容性无功功率。

5、视在功率：在交流电路中，如负载是纯电阻，电压和电流是同相位，那么电压和电流的乘积就是有功功率，但在有电感或电容的电路中，电压和电流有着相位差，所以电压和电流的乘积并不是负载电路实际吸收的电功率，而叫做视在功率。用字母 S 表示，国际单位伏安，用字母 VA 表示。通常视在功率的单位用千伏安，用字母 KVA 表示。

6、功率因数：有功功率与视在功率的比值。用 cosΦ表示，它是没有单位的。cosΦ=P/S

二、提高功率因数的意义

1、由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，当用电企业 cosΦ越小，其视在功率也越大，为满足用电的需要，供电线路和变压器的容量也越大，这样，不仅增加供电投资，降低设备利用率，也将增加线路网损。

2、负载的功率因数低，对电力系统不利。

1）负载的功率因数过低，供电设备的容量不能充分利用。

例如：一台容量为 60KVA 的单相变压器，设它在额定电压，额定电流下运行，在负载的功率因数等于 1 时，它传输的有功功率 P=60×cosΦ=60KW，它的容量得到充分利用，负载的 cosΦ=0.8 时，它传输的有功功率降低为 48KW，容量的利用较差，cosΦ越小，容量利用的越不充分。

2）在一定的电压下向负载输送一定的有功功率时，负载的功率因数越低，通过输电线的电流越大，导线电阻的能量损耗和导线阻抗的电压降落越大，功率因数是电力经济中的一个重要指标。

三、提高功率因数的方法

无功功率补偿的方法很多，采用电力电容器或采用具有容性负荷的装置进行补偿。

1、利用过激磁的同步电动机，改善用电的功率因数，但设备复杂，造价高，只适于在具有大功率拖动装置时采用。

2、利用调相机做无功率电源，这种装置调整性能好，在电力系统故障情况下，也能维持系统电压水平， 可提高电力系统运行的稳定性， 但造价高， 投资大， 损耗也较高。 每 kvar 无功的损耗约为 1.8—5.5 % ，运行维护技术较复杂，宜装设在电力系统的中枢变电所，一般用户很少应用。

3、异步电动机同步化。这种方法有一定的效果，但自身的损耗大，每 kvar 无功功率的损耗约为 4—19%，一般都不采用。

4、电力容器作为补偿装置，具有安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小（每kvar 无功功率损耗为 0.3—0.4 % 以下）等优点,是当前国内外广泛采用的补偿方法。这种方法的缺点是

电力电容器使用寿命较短；无功出力与运行电压平方成正比，当电力系统运行电压降低，补偿效果降低，而运行电压升高时，对用电设备过补偿，使其端电压过分提高，甚至超出标准规定，容易损坏设备绝缘，

造成设备故事，弥补这一缺点应采取相应措施以防止向电力系统倒送无功功率。

5、高低压SVG叫静止式无功发生器，通过改变和调节电流的相位，来达到补偿的效果。它能够发生感性无功也能发容性无功的，容量就是恒量它能发出的最大无功，单位为MVAR或KVAR.这是新型的无功补偿装置，效果好成本高，还兼有谐波治理的效果。

负载的功率因数低，会引起什么问题？

负载的功率因数低的不良后果：

负载的功率因数低，会引起以下不良后果，主要表现有两个方面：

（1）电力系统和用电企业的设备不能被充分利用。因为电力系统内的发电机和变压器等设备，在正常情况下，不允许长期超过额定电压和额定电流运行。所以当电压和电流都已达到额定值时，功率因数低便造成设备有功功率的输出较少。同样容量的设备，功率因数越低，其输出的有功功率就越少。

（2）引起电力系统电能损耗增大和供电质量降低。对输电和配电线路来说，线路中的损耗与电流大小的平方成正比，当输送同样大小的有功功率P＝IUcosφ时，功率因数cosφ越低，输电线路中的电流I＝P／Ucos φ就越大，而线路的电能损耗是与电流的平方成正比增加的。

另外，当功率因数降低，线路电流增大时，势必造成线路中电压降增大，这将导致线路末端的电压降低。若要满足末端用户电压要求，则线路始端的电压就要升高，从而会使整个线路的供电质量降低。

从以上两方面来看，提高用电功率因数是非常必要的，它不但可以提高电力系统和用电企业设备的利用率，做到在同样发电设备条件下，提高发电能力。而且可以减小电能损耗和提高用电质量，它是节约用电的一项很重要的技术措施。