功率因数cosΦ.docx

功率因数cosΦ.docx

《功率因数cosΦ.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《功率因数cosΦ.docx（7页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

功率因数cosΦ

功率因数cosΦ

功率因数cosΦ

三相电机的电容不是用来节电的，是用来提供无功功率的，也就是无功功率补偿在交流电路中，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。

电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大多属于电感性负荷，这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。

因此在电网中安装并联电容器无功补偿设备后，将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。

减少了无功功率在电网中的流动，可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗，这种措施称作功率因数补偿。

功率因数补偿的理论分析

功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。

功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。

功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。

功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。

所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。

（1）最基本分析：

拿设备作举例。

例如：

设备功率为100个单位，也就是说，有100个单位的功率输送到设备中。

然而，因大部分电器系统存在固有的无功损耗，只能使用70个单位的功率。

很不幸，虽然仅仅使用70个单位，却要付100个单位的费用。

在这个例子中，功率因数是0.7（如果大部分设备的功率因数小于0.9时，将被罚款），这种无功损耗主要存在于电机设备中（如鼓风机、抽水机、压缩机等），又叫感性负载。

功率因数是马达效能的计量标准。

（2）基本分析：

每种电机系统均消耗两大功率，分别是真正的有用功（叫千瓦）及电抗性的无用功。

功率因数是有用功与总功率间的比率。

功率因数越高，有用功与总功率间的比率便越高，系统运行则更有效率。

（3）高级分析：

在感性负载电路中，电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。

两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。

功率因数越低，两个波形峰值则分隔越大。

保尔金能使两个峰值重新接近在一起，从而提高系统运行效率。

功率因数补偿方法无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。

因为供电局发出来的电是以KVA或者MVA来计算的，但是收费却是以KW，也就是实际所做的有用功来收费，两者之间有一个无效功率的差值，一般而言就是以KVAR为单位的无功功率。

大部分的无效功都是电感性，也就是一般所谓的电动机、变压器、日光灯……，几乎所有的无效功都是电感性，电容性的非常少见。

也就是因为这个电感性的存在，造成了系统里的一个KVAR值，三者之间是一个三角函数的关系。

KVA的平方=KW的平方+KVAR的平方。

简单来讲，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值为零的话，KVA就会与KW相等，那么供电局发出来的1KVA的电就等于用户1KW的消耗，此时成本效益最高，所以功率因数是供电局非常在意的一个系数。

用户如果没有达到理想的功率因数，相对地就是在消耗供电局的资源，所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。

目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9～1之间，低于0.9，或高于1.0都需要接受处罚。

这就是为什么我们必须要把功率因数控制在一个非常精密的范围，过多过少都不行。

一般来说，在二端网络中，提高用电器的功率因数有两方面的意义，一是可以减小输电线路上的功率损失；二是可以充分发挥电力设备（如发电机、变压器等）的潜力。

因为用电器总是在一定电压U和一定有功功率P的条件下工作，由公式可知，功率因数过低，就要用较大的电流来保障用电器正常工作，与此同时输电线路上输电电流增大，从而导致线路上焦耳热损耗增大。

另外，在输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降，都与用电器中的电流成正比，增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失。

因此，提高用电器的功率因数，可以减小输电电流，进而减小了输电线路上的功率损失。

提高功率因数，可以充分发挥电力设备的潜力，这也不难理解。

因为任何电力设备，工作时总是在一定的额定电压和额定电流限度内。

工作电压超过额定值，会威胁设备的绝缘性能；工作电流超过额定值，会使设备内部温度升得过高，从而降低了设备的使用寿命。

对于电力设备，电压与电流额定值的乘积，称为这台设备的额定视在功率S额即S额＝U额I额

也称它为设备的容量，对于发电机来说，这个容量就是发电机可能输出的最大功率，它标志着发电机的发电潜力，至于发电机实际输出多大功率，就跟用电器的功率因数有关，用电器消耗的功率为功率因数高，表示有功功率占额定视在功率的比例大，发电机输出的电能被充分地利用了。

例如，发电机的容量若为15000千伏安，当电力系统的功率因数由0．6提高到0．8时，就可以使发电机实际发电能力提高3000千瓦，这不正是发挥了发电机的潜力吗？

设备的利用也更合理。

从这个角度来讲，功率因数可以表示为有功功率与机在功率的比值，即如何提高功率因数，是电力工业中需要认真考虑的一个重要而又实际的问题。

在平常遇到的电感性负载的电路中，例如日光灯电路，一般采用并联合适的电容器来提高整个电路的功率因数。

|

问:

三相电机电流计算公式I=P/1.732/U/cosΦ，cosΦ是什么，为什么有个cosΦ。

I=P/1.732/U这个公式是对的还是错的？

什么情况下会用到cosΦ。

回答

I=P/1.732/U这个公式是错的，正确应是I=P/（1.732*U*cosΦ）。

cosΦ是在交流电路中，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

功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。

功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。

功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。

功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。

所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。

cosΦ（即是功率因数）析译：

电动机的功率因数不是一个定数，它与制造的质量有关，还与负载率的大小有关。

为了节约电能，国家强制要求电机产品提高功率因数，由原来的0.7到0.8提高到了现在的0.85到0.95，但负载率就是使用者掌握的，就不是统一的了。

过去在电机电流计算中功率因数常常取0.75，现在也常常是取0.85。

追问

cosΦ=P/S中的S表示什么。

还有你前面提到的计算三相电流，意思要考虑到用电单位的功率因素？

所以才要用到cosΦ？

那如果cosΦ为1是不是不要也没关系呢？

回答

S表示有功功率，有功功率又叫平均功率。

交流电的瞬时功率不是一个恒定值，功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，对电动机来说是指它的出力。

计算三相电流，要考虑到用电单位的功率因数，所以功率因数用cosΦ表示。

如果cosΦ为1，公式中可以不考虑。

其他回答共4条

公式是对的,cosΦ是电机的功率因数,一般在0,85左右,电机的功率和电流计算时都要用的.

追问

请问0,85是怎么算起来的？

回答

0.85只是一个大致的中间值,每个型号的电机的功率因数值都是不同的,具体值可以在电机手册上相应的型号的参数上可以查到.

追问

cosΦ=P/S这个公式的S具体数值怎么取？

赞同

cos@是功率因数，表示电机消耗有功电流和无功电流合成的比率，下面的公式是阻性负载的功率因数等于1时应用或计算视在功率电流（有功、无功电流总和）应用。

赞同1|评论

功率=√3*电压*电流*功率因数

cosΦ就是功率因素，计算电机电流要计算有功电流，计算外围电路电流就不用cosΦ了

赞同1|评论

你的公式不对，应该在原来的基础上在处理cosΦ，请参考这两个公式P=UIcosΦ,cosΦ=P/S

cosΦ在电力系统里要求在0.92以上，否则电压不稳定，无功分量较多，造成较大的线损

请问单相电的公式P=U*I*cos那么功率因数是多少呢？

P=1.732*U*I*cos那么功率因数是多少呢？

精彩回答

cosφ就是功率因素。

一般取0.8。

功率分三种功率，有功功率P、无功功率Q和视在功率S。

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

三种功率和功率因素cosΦ是一个直角功率三角形关系：

两个直角边是有功功率、无功功率，斜边是视在功率。

有功功率平方+无功功率平方=视在功率平方。

三相负荷中，任何时候这三种功率总是同时存在：

视在功率S=1.732UI

有功功率P=1.732UIcosΦ

无功功率Q=1.732UIsinΦ

功率因数cosΦ=P/S

sinΦ=Q/S

求有功功率、无功功率、功率因数的计算公式，请详细说明下。

（变压器为单相变压器）

满意回答

2007-05-2109:

08

有功功率=I*U*cosφ即额定电压乘额定电流再乘功率因数

单位为瓦或千瓦

无功功率=I*U*sinφ,单位为乏或千乏.

I*U为容量,单位为伏安或千伏安.

无功功率降低或升高时,有功功率不变.但无功功率降低时,电流要降低,线路损耗降低,反之,线路损耗要升高.

三相用电和单相用电的电流计

三相电感性电器的电流计算是：

I=P/（√3×U×Cos¢×η）单相用电请将√3减去就是，如果是纯电阻电路，请将后面的Cos¢和η全部减去就是。

注意；三相电压选择0.4KV单相电压选择0.23KV，这是我国目前默认的标准电压等级，请按照这个电压等级计算。

式中：

I表示电流：

P表示功率：

√3表示三相交流电的相位角；U表示电压：

Cosφ表示功率因数：

η表示设备的效率。

注意；有些设备没有注明效率这一栏，就减去便是。

按照我上面给你的计算公式提示，你可以试试计算过程，其实我们平时多少按照计算好的经验数据在实际工作中套用，纯电阻电路；单相按照230V计算，额定工作电流4.347A/KW，三相按照400V计算，额定工作电流1.4434A/KW；如果是电感负载电路，就将这个数乘上功率因数，一般选择0.8，像电动机之类的，还要需要考虑设备的效率系数。

φ表示功率因数角，cosφ称为功率因数，是系统中有功功率与视在功率的比值。

tgφ或是tanφ就是功率因数角的正切值，用来表示系统中无功功率与有功功率的比值。

同cosφ一样，能表示无功在系统功率中的占比。

有功功率、无功功率与视在功率的关系，就像直角三角形的两直角边与斜边的关系，符合勾股定理。