什麼是功率因數,為什麼要無功補償,怎麼補償?

2021-01-18 工控教練

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功率因數是針對不同的負載說的，在之前的直流電時代，是沒有功率因數這一說的，那時候功率因數都是1。後來特斯拉將我們帶入了交流電時代，從此以後功率因數就常常伴隨著我們的身邊。（一般功率因數都是小於1的）


學術上，功率因數就等於有功功率除以視在功率的比值。有功功率就是用電設備消耗的電能。這裡與有功功率相對應的有一個無功功率，它是在用電設備中空轉的電能。有功功率的平方+無功功率的平方=視在功率的平方。

具體來說，功率因數就是線路和負載中的電容和電感，這兩種器件和一般的用電器件不一樣。它們不光要吃（消耗）電能，它們還要拿（儲存），並且一般來說對於其吃電的能力，其拿電的能力遠遠大於。這就造成了一部分電能沒有做功，但是卻產生了電流。

其實電做不做功也是那些科學家研究的事，和我們一般也沒什麼關係。但是發電機表示自己本來能發1萬千瓦一小時的電，現在功率因數比較低，在保證電流不過載（過載犧牲發電機壽命，並且容易故障）的條件下，自己發的電少了。

這下發電廠不幹了，咱們賣電可是按有功功率算的呀，無功功率跟著湊什麼熱鬧。供電局表示自己的線路都滿載了，用電端說電不夠，發電端說發不出來啦~哦~原來都給無功功率把容量給佔用了。

這就好比你坐地鐵，買一次票，從起點到終點，再到起點。。。就是不出站。5元錢坐一天地鐵。地鐵人員表示很無奈。

OK！咋整？什麼？容性負載和感性負載能相互抵消？原來電容電流超前電壓90°。而電感則是電壓超前電流90°。那麼兩個容抗和感抗相等的電容和電感在一起，電路的功率因數就成1啦。

那麼問題來了，我們日常的供電系統的負載，是電感多呢？還是電容多呢？小編先說說電容，廣義來說，任意兩個導體組成的孤立體系都是一個電容器，但是這種電容的電容量很小，主要和導體上電荷量及導體見距離有關。

再說說電感，電感就是電線多轉幾個彎。最常見的就是線圈。小編就見過一個電焊機因為線長了，工人又犯懶，沒有把卷在一起的電線分開，結果導致電焊機不能引弧。他們驚呼：上午用還是好的，怎麼下午就壞啦。然後我上去飛起一腳，電焊機就修好啦！哈哈，跑題啦！

除了線圈，電動機也是屬於電感型負載，通俗點說，只要有繞組的都是電感型負載。所以日常中，電感性負載的亮要遠大於電容性負載。



所以我們要功率補償，一般就是算一下自己這邊的無功功率，然後上一套電力電容器。功率因數就上去了！



補償容量如何確定？

（1）按功率因數標準確定補償容量：Qc=P(tanΦ1-tanΦ2)

（2）按供電能力要求確定補償容量

（3）高供高計的用戶變壓器無功補償容量的確定

1250kVA的變壓器的有功功率：P=S*cosΦ=1250*0.85=1062.5Kw

按功率因數標準確定的補償容量：Qc=P(tanΦ1-tanΦ2)=1062.5*(0.6197-0.3287)=309.19 kvar

800kVA的變壓器的有功功率：P=S*cosΦ=800*0.85=680kW

按功率因數標準確定的補償容量：Qc=P(tanΦ1-tanΦ2)=680*((0.6197-0.3287)= 197.88kvar

所以，1250kVA的變壓器的無功補償容量確定為310kvar，800kVA的變壓器的無功補償容量確定為200kvar。

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