電工必讀:什麼是功率因數,為什麼要無功補償,怎麼補償?

2020-12-09 串聯諧振華天電力

學電氣我們常常聽見「功率因數」,那它到底指的是什麼呢?其實在還沒有交流的時候,是沒有功率因數的說法的,因為它只要在針對不同的負載的時候才會說道。在之後,我們的生活出現了交流電,從那時起功率因數也隨之「橫空出世」了。通常情況下,功率因數是不會大於1的。

我們從理論方面來解釋功率因數的話,那麼它就是等於有功功率除以視在功率。這裡的有功功率就是系統中用電設備所消耗的電能,這裡有必要提一下無功功率,它則是指在用電設備中空轉的電能。視在功率則可以通過有功功率和無功功率計算得出,即有功功率的平方加上無功功率的平方就得到視在功率的平方。

用通俗的說法來看的話,功率因數實際就是電力線路和負載中的電容和電感,它們與一般的用電器件是有區別的。這是由於這兩個器件不僅會消耗電能,而且還會佔有一定的儲存。除此之外,這兩個器件的拿電能力要遠遠大於消耗電能的能力。這樣一來就會致使就算有一些還沒做功,但是已經產生了電流。

我們舉例子來說明,比如發電機本來可以發2萬千瓦一小時的電,但是由於此時功率因數不高,我們在確保電流不過載的前提下,發電機本身發的電會變少。這樣一來,有些發電廠就不樂意了,因為他們賣的電是根據視在功率來進行計算的。如此一來,供電局那邊說他們的線路已經全部滿載了,但是很多用戶都說他們的電是不夠的,而發電廠卻說發不出電來了。後來究其緣由發現竟是無功功率佔用了容量。

那怎麼辦呢?容性負載和感性負可不可以相互抵消呢?後來發現電容電流超前電壓九十度,反之,電感是電壓超前電流九十度。如此一來,兩個容抗和感抗一樣的電容和電感在一起,那功率因數自然就為1啦。

那有的小夥伴又開始好奇啦,我們平時的供電系統的負載,電容與電感誰多呢?我們先說前者,即電容是任意兩個導體組成的孤立體系,然而,這種電容的電容量並不是很大,這是因為它主要和導體上電荷量及導體見距離是密切相關的。

我們再說下後者,我們說的電線轉了幾個彎就是電感,就像我們經常看見的線圈。除此之外,屬於電感型負載的還有電動機,換句話說,有繞組的設備都屬於這一類。這就是為什麼往往電感性負載的亮與電容性負載相比,是遠遠超過的。

因此,如果我們想要功率補償,通常將無功功率算出,再加上電力電容器,功率因數也就增加了!

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