系统功率因数的含义及其计算因数的含义! _系统功率因数的含义及其计算

因数的含义!（系统功率因数的含义及其计算）

功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。它是交流电路中有功功率与视在功率的比值。即功率因数=有功功率／视在功率，其大小与电路的负荷性质有关。如白炽灯、电阻炉等电热设备，功率因数为1，对具有电感的电气设备如日光灯、电动机等，功率因数小于1，从功率三角形的图中，运用数学三角关系可得出：有功功率P=UIcos（cos）即功率因数。
功率因数低，说明电路中用于交变磁场吞吐转换的无功功率大。从而降低了设备的利用率，增加线路供电损失。所以，供电部门对用电单位的功率因数，有着一定的标准要求。
在线电压UL＝380V的三相四线制交流电路的功率因数。
作为一个交流电路，其交流电源的容量是一定的，其大小是用视在功率S＝IU来表示的。由于不同的交流电路其负载参数（R、L、C）是不同的，因此电路中电压和电流的相位差也不同。于是，电路中的负载就不可能完全吸收电源的视在功率，其可利用的功率就是有功功率P仅是视在功率S的一部分，这就涉及到交流电源的利用率问题，功率因数就是反映这种利用率大小的物理量。在单相交流电路中，已知单相交流电路的功率因数COS的概念是有功功率P与视在功率S的比值，即：COS＝P／S 。
这对三相交流电路同样也是适用的，只是此时的COS是指三相交流电路的功率因数，P和S是指三相交流电路总的有功功率和总的视在功率。由此可见，功率因数越大，表示电路中用电设备的有功功率越大，也就是电源的利用率越高。
例如一台发电机的容量为100KW，若负载的功率因数COS＝1，则发电机能输出100KW的有功功率；若负载的功率因数降到0.6，则此时发电机最多只能输出：1000.6＝60（KW）
的有功功率，说明这时发电机的容量还有40KW未被充分利用。
功率因数除按其定义：由公式COS＝P／S直接计算外，在实际工作中，功率因数可由变、配间安装的有功电度表和无功电度表的读数来求得。由于：
无功电度数＝Qt＝Ssin .t
有功电度数＝Pt＝Scos .t

因此：

由tg便可根据三角公式算出功率因数。即：

提高功率因数的意义
常用电气设备的功率因数除白炽灯、电阻、电热器等接近于1外，其他如电动机、变压器、架空线以及电气仪表的功率因数均小于1 。如交流异步电动机，在空载时的功率因数只有0.2～0.3；在轻载时均为0.5；在额定负载时均为0.7～0.89 。不带电容器的日光灯的功率因数为0.45～0.6 。负载的功率因数低，会引起一些不良后果，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＝IUcos时，功率因数cos越低，输电线路中的电流I＝P／Ucos 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。