浅谈功率因数及无功补偿
摘 要：本文阐述了提高功率因数的方法和意义，以及提高自然功率因数和人工补偿两方面改善功率因数的办法。
一、概述
在供用电系统中除了有功电源还有无功电源，两者缺一不可，感性负载过多时，其功率因数都较低，影响了线路及配电变压器的经济运行，就必须通过合理配置无功功率补偿设备，以提高系统的功率因数，从而达到节约电能，降低损耗的目的。
1功率因数与无功功率的关系
电压与电流之间的相位差（φ）的余弦叫做功率因数，用符号cosφ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosφ=P/S。
P2+Q2=S2
在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小。
2输配电线路的有功功率损耗与功率因数的关系
由于导线存在着电阻，电流通过线路时，线路自身产生有功功率损耗，其有功功率损耗又与电流平方成正比。所以，线路在输送一定的有功功率时，线路自身产生的有功功率损耗与功率因数的平方成反比，提高功率因数就能降低线路的有功功率损耗。
3变压器的铜损耗与功率因数的关系
变压器在运行中，输出一定的有功功率时，其铜损耗与变压器所带负荷视在功率的平方成正比，而视在功率又与变压器的功率因数成反比，所以，提高功率因数就能使变压器的铜损耗下降。
4变压器所需容量与功率因数的关系
由于变压器在输出一定有功功率时，其视在功率与变压器的功率因数成反比，所以当变压器输出一定有功功率时，功率因数提高就能减少变压器的需要容量，从而提高变压器的供电能力。
二、提高功率因数
一影响功率因数的主要因素
1大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉等设备是无功功率的主要消耗者。在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功功耗占了60%～70%；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60%～70%。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能的提高负载率。
2变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%～15%，它的空载无功功率约为满载时的1/3.因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。
3供电电压超过规定范围也会对功率因数造成很大的影响。当供电电压高于额定值的10%时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快...
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