功率因素角就是电压与电流的相位差,那么功率因素对电力系统有何影响,进步功率因素的意义又安在?

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kanwenda
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楼主

我们看以下3幅图。第一幅是电阻两头的电压波形和流过它的电流波形:

图1:电阻两头的电压波形和流过它的电流波形,以及功率曲线

再看电感的波形:

图2:电感两头的电压波形和流过它的电流波形,以及功率曲线

还有电容波形:

图3:电容两头的电压波形和流过它的电流波形,以及功率曲线

从图1我们看到了什么?我们发现,关于电阻来说,无论电压波形和电流波形若何变革,但它们的相位是一致的,因而功率曲线始末是正的,它的曲线在时间轴的上方。

再看图2和图3,我们发现电压与电流的相位纷歧致,电感的电压超前电流90度,而电容的电流超前电压90度,因而,电压波形与电流波形的极性纷歧致时,功率曲线就会呈现负值。

功率曲线为负值是什么意思?就是电感和电容向电源释放电流!我们把那种功率曲线取负值的功率叫做无功功率。它就是题主需要晓得的对象。

因为电感和电容向电源释放无功功率时,会在毗连导线(电缆)的线路电阻中产生发热,而发热属于有功功率的消耗。我们把那种功率消耗起个拗口的名字,叫做“无功功率的有功消耗”。

我们比力图1和图2及图3的关系,容易想到,若是我们能减小电压波形与电流波形的相位差,我们就能够减小无功功率。图2和图3中的相位差 ϕ\phi 角是90度,而图1的相位差 ϕ\phi 角是0,而且有 cos⁡ϕ=cos⁡90=0\cos\phi=\cos90=0 ,以及 cos⁡ϕ=cos⁡0=1\cos\phi=\cos0=1 ,前者对应于纯电感和纯电容,后者对应于纯电阻。

我们把 cos⁡ϕ\cos\phi 叫做功率因数(留意不是功率因素)。

如今,我们就能够答复题主的问题了。题主的问题是:

“功率因素角就是电压与电流的相位差,那么功率因素对电力系统有何影响,进步功率因素的意义又安在?”

谜底很简单:减小无功功率的有功损耗。

值得留意的是:既然无功功率的有功损耗发作在线路电阻中,例如供电公司对某单元的供电线路中,那种损耗显然与用电单元无关,用电单元完全能够不睬睬。但我们要晓得,供电公司会查核某用电单元的无功功率值,若无功功率值很小,满足供电要求,则供电公司会赐与嘉奖;反之,供电公司会对用电单元惩罚。

那么一来,用电单元就必需消弭掉无功功率了。

若何消弭?从图2和图3中我们就能看出来。我把那个问题留给知友们吧。详细办法和内容我会视评论区的解答情况来做答。

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