什么是功率因数校正 提高功率因数的方法

功率因数的大小与电路的负载特性有关。比如白炽灯、电阻炉等电阻性负载的功率因数为1，有感性负载的电路功率因数一般小于1。功率因数是电力系统的重要技术数据。

功率因数低，说明产生既定磁场所用的无功功率大，降低了设备的利用率，增加了线路的供电损耗。

中文名称:功率因数

功率相位差系数

表达式:cos φ = p/s

科目:物理

适用范围:电力

1、功率因数的含义

电场中有三种基本类型的负载:电阻、电容和电感。电阻器是消耗功率的器件，电容器和电感器是储存功率的器件。纯电阻负载上日常交流的电压和电流同相，即相位差q = 0，如图1(a)所示；纯电容交流负载上的电压和电流之间的关系是电流领先电压90°(Q = 90°)，如图1(b)所示。纯电感交流负载的电压电流关系是电流滞后电压90°(q =-90°)，如图1(c)所示。

图1不同负载下电流和电压的关系

功率因数定义为:

阻性负载上的有功功率为视在功率，即两者相等，因此功率因数F=1。但纯电容和纯电感负载上的电流和电压相差90°，因此功率因数f = F=cosq=cos90 =0 0，即纯电容和纯电感负载上的有功功率为零。

从这里，我们可以看到一个问题。它也是一个电源。对于不同的负载，输出功率大小和性质不同，可以说负载的性质决定了电源的输出。换句话说，电源的输出并不取决于电源本身，就像水塔的供水流量取决于水龙头的开度一样。

从以上讨论可以看出，功率因数是表征负载性质和大小的参数。而且一般来说，一个负载只有一个属性，就像一个人只有一个号一样。该属性由负载的输入决定，称为负载的输入功率因数。当负载电路完成时，其输入功率因数被确定。

例如，作为前端电源或发电机负载的不间断电源，如六脉冲整流输入的不间断电源，输入功率因数为0.8。无论是要求前置市电还是发电机输入100千伏安的视在功率，都需要向前置电源索要80千瓦的有功功率和60千伏安的无功功率。如果UPS的输入功率因数为0.6，则需要向前置电源要求60kW的有功功率和80kvar的无功功率。像这样的输出分配，前面的电源是由“没有权利”决定的。

2.负载功率因数是多少，有什么区别？

那为什么负载功率因数为0.8的100千伏，有线性负载的时候，不能给出80kW呢？工频机的UPS设计一般是根据额定有功功率选择逆变器，无功功率部分由逆变器后面的电容C承担。图中变频器功率选择是根据负载功率因数设置的。这里以负载功率因数为0.8的100千伏为例。逆变器是按80kW选取的功率管，电容C的容量是按60kvar的输出无功功率选取的(当然还应加上滤波所需的容量)。

在交流电路中，负载的功率因数主要取决于负载的性质。当负载为纯电阻时，负载电流和电压方向相同，功率因数为1。当负载为电感性时(电机，空负载变压器等)。)电流落后于电压一个角度，而容性负载(电容，空负载线、电缆)电流领先电压一个角度。

很多不懂的人还以为功率因数是百分比，经常听到有人问:你们UPS的输入功率因数百分比是多少？从上面的计算可以清楚地看出，有功功率和无功功率是正交的。从矢量图中还可以看出，视在功率、有功功率、无功功率之间的关系是直角三角形毕达哥拉斯弦的关系。

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