什么是发电机功率因数?
正常时0.8到0.95都行。过高过低的影响可以用水桶提水来比喻,水好比有功是我们需要的,水桶好比无功,有水桶才能提起水来。
但是功率因素过高好比你把水桶装得很满,平稳时倒无所谓,一旦有点扰动就容易把水洒出来;过低好比水装的少,稳当倒是稳当,但是桶也有重量,也会消耗功率,效率低了;如果装个8分或者9分满,又不怕扰动,效率也较高。
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1,一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。
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。
扩展资料:
每种电机系统均消耗两大功率,分别是真正的有功(单位:瓦)及电抗性的无功(单位:乏)。功率因数是有用功与总功率间的比值。功率因数越高,有用功与总功率间的比值就越大,系统运行则更有效率。
非线性负载将电流波形由正弦波扭曲成其他波形。非线性负载的输入电流中除了原来电源的频率(基频)外,其中也会有许多高频的谐波电流成份。由电容器及电感器等线性元件组成的滤波器可以降低谐波电流由负载端进入电源系统中。
并联到线路上进行无功补偿的电容器对谐波会有放大作用,使得系统电压及电流的畸变更加严重。另外,谐波电流叠加在电容器的基波电流上,会使电容器的电流有效值增加,造成温度升高,减少电容器的使用寿命。
参考资料来源:百度百科——功率因数
系统功率因数的含义及其计算
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COSφ的概念是有功功率P与视在功率S的比值,即:
COSφ=P/S
这对三相交流电路同样也是适用的,只是此时的COSφ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COSφ=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:
100×0.6=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COSφ=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 φ.t
有功电度数=Pt=Scos φ.t
因此:
无功电度数/有功电度数=Qt/Pt=Q/P=Ssinφ/Scosφ=tgφ
由tgφ便可根据三角公式算出功率因数。即:
COSφ=√1/1+tg²φ=
有功电度数kw.h/√有功电度数KW.h²+无功电度数kva.h ²
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=IUcosφ时,功率因数cosφ越低,输电线路中的电流I=P/Ucos φ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。
从以上两方面来看,提高用电功率因数是非常必要的,它不但可以提高电力系统和用电企业设备的利用率,做到在同样发电设备条件下,提高发电能力。而且可以减小电能损耗和提高用电质量,它是节约用电的一项很重要的技术措施。
在我们公司从事无功补偿设备研发、生产、销售的30年里,常常有新手向我们提类似的问题。这样:
功率因数是交流电路中的独有特性。如果交流电路中存在感性负载,或者容性负载,那么,电感和电容,就会引起电流的相位与电压的相位出现偏离,就是我们常说的:电流相位出现超前或者滞后了。电流出现相位偏移后,用三角函数表达的电压乘电流的公式计算功率时,会出现实际输出功率(有功功率),小于用电压电流的有效值的乘积(视在功率),这就出现了功率因数的概念了。
上面的概念,大家通常容易理解。不容易理解的是,为啥电流相位会偏移?这里,我发明的一个解释方法:套用力学中的惯性概念来解释。
“磁场惯性”导致电感电流滞后:纯电感上的电流相位滞后于电压相位的物理意义,是电流通过在电感时要形成新的磁场,当新磁场建立的时候,老磁场的磁惯性会阻碍新磁场建立,即阻碍电流流过。所以当电压加上去以后,电流不能马上形成,需要通过一段时间来克服磁惯性,所以就产生了滞后现象。而正弦交流电的电流滞后90度,则是因为电压在90度时开始翻转,即电压方向发生改变,就导致电流的改变滞后了90度。画图不方便,否则很好理解。
同样,电容器上的电流超前电压90度,是“电场惯性”所致:在电容初始充电时,其旧电场的电压为0 ,当电流流入电容后,要积累一定的电荷后才能形成新电场(产生电压),所以新电场的建立,一定会滞后于电流的流入。电流流了一段时间以后,电容器的极板上积累了一定数量的电荷,新的电场才能慢慢形成,所以就产生了电压滞后现象。正弦交流电之间的90度关系,同电感一样。
无功补偿,是国家提倡的节能技术,但是专业性较强,需要专业人员来做。更多关于无功补偿、功率因数等等问题和资料,可以四芯我,也可到这里来查找和讨论,这里是一帮老头电工,干不了多少事情了,但是都以帮助年轻人为乐:zhidao.baidu.com/uteam/view?teamId=36954
功率因数在0.95以上不会影响发电机的运行寿命。
发电机的额定功率因数一般为0.8,也有少数发电机,其额定功率因数为0.85或0.9。发电机的功率因数从额定值到1.0范围内变化时可以保持额定出力不变。但为保证系统的静态稳定,功率因数一般不应超过0.95。
当发电机的功率因数低于额定值时由于转子电流增大,会使转子温度升高。此时应调整负荷,降低发电机的出力。否则转子温度可能超出极限值。所以运行值班人员必须调整负荷,使转子电流不超过在该冷却空气进口温度下的允许值。一般发电机的铭牌上标的功率因数在0.8-0.9之间,这个是电网要求的。
改变发电机励磁电流就能改变并网运行发电机的功率因数。过励磁对发电机有影响,发电机不能长时间的处在过励磁状态,否则转子会发热。