功率因數(shù)是指電力負(fù)荷的有功功率與有功功率之比。電力用戶的電氣設(shè)備，如干式變壓器、感應(yīng)電機(jī)、電力線等。不僅從電力系統(tǒng)中汲取有功功率，還汲取無(wú)功功率。無(wú)功只完成電磁能的相互轉(zhuǎn)換，不工作。無(wú)功功率和有功功率同等重要。沒(méi)有無(wú)功功率，干式變壓器無(wú)法變換，電機(jī)無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，電力系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。無(wú)功功率的消耗導(dǎo)致功率因數(shù)的降低，從而占用了電力系統(tǒng)中發(fā)電和供電設(shè)備提供有功功率的能力，或者增加了傳輸無(wú)功功率的設(shè)施，也增加了電力系統(tǒng)傳輸過(guò)程中的有功功率損耗。因此，世界各的電力企業(yè)對(duì)電力用戶的功率因數(shù)都有要求，并根據(jù)用戶的功率因數(shù)給予經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)懲。

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)電力的需求不斷增加，隨之而來(lái)的突出問(wèn)題是能源消耗巨大，效率低下，資源利用率低。電力系統(tǒng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，其功率損耗相當(dāng)大，因此能量的合理分配是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。功率因數(shù)是決定發(fā)電和供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)極其重要的因素，它直接反映了系統(tǒng)中有功功率和無(wú)功功率的分布。1對(duì)于發(fā)電供電系統(tǒng)，負(fù)荷不僅要求高負(fù)荷率，還要求高功率因數(shù)。

1.電網(wǎng)功率因數(shù)

除了電力負(fù)載的有功功率之外，電網(wǎng)還必須承受負(fù)載的無(wú)功功率Q1。有功功率P、無(wú)功功率Q和視在功率s之間存在以下關(guān)系

s=P2Q2，p與s的比值為：PS=cos

定義為電網(wǎng)的功率因數(shù)，其物理意義是線路視在功率S占有功功率消耗的百分比。1在電網(wǎng)的運(yùn)行中，我們希望功率因數(shù)越大越好。如果能夠做到這一點(diǎn)，電路中的大部分視在功率將用于提供有功功率，以減少無(wú)功功率的消耗。

2.低功率因數(shù)的不利性能

2.1.大電流對(duì)于給定的負(fù)載，當(dāng)電源電壓不變時(shí)，功率因數(shù)越低，電流越大，因?yàn)?；Ic=P3Ucos

(1)公式中，P為電力負(fù)荷的有功負(fù)荷；u是線電壓

可以看出，電源電流Ic與功率因數(shù)成反比。我們知道，發(fā)電機(jī)和干式變壓器的額定容量與其輸出電流成正比，輸出電流與功率因數(shù)成反比。因此，在供電相同的情況下，功率因數(shù)越低，發(fā)電機(jī)和干式變壓器的容量越大，發(fā)電機(jī)和干式變壓器的投資越高。

2.2在一定負(fù)荷下，當(dāng)輸電線路功率因數(shù)較低時(shí)，銅損較大的線損公式如下： P=3I2c R 10-3(kW)

把(1)代入其中，我們得到：p=3p 23 up2 cos2r 10-3=p2r 10-3u2 cos2(kw)=k1cos2

可以看出，設(shè)備的銅損與電流的平方成正比，從而與功率因數(shù)的平方成反比。1功率因數(shù)越低，電氣設(shè)備中的銅損耗越大，效率越低。1類似地，當(dāng)系統(tǒng)的功率因數(shù)非常低時(shí)，傳輸相同功率的電流增加。因此，如果導(dǎo)線尺寸相同，輸電系統(tǒng)意味著更大的能量損失，或者對(duì)于相同的能量損失，需要更厚的導(dǎo)體。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

2.3.高投入從公式(1)可以看出，對(duì)于給定的負(fù)載，在低功率因數(shù)下，母線的橫截面積和保護(hù)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電面積必須增加，才能通過(guò)更多的電流，所以投入也需要增加。

3功率因數(shù)低的主要原因

3.1勵(lì)磁電流的影響

所有干式變壓器都有勵(lì)磁電流，它總是滯后于感應(yīng)電勢(shì)。一般情況下，勵(lì)磁電流不會(huì)影響功率因數(shù)，但在輕載運(yùn)行時(shí)(比如某住宅區(qū)的配電干式變壓器主要在夜間供給照明負(fù)荷，所以午夜后照明負(fù)荷急劇下降，配電干式變壓器進(jìn)入輕載)，一次端功率因數(shù)會(huì)下降。

1來(lái)源：21ic