2015年中考物理功的备考知识点:为什么要重视和提高功率因数
为什么要重视和提高功率因数?
前面说了,功率因数是反映用户的电能的利用效率,功率因数越高,电网的电能利用率就越高。供电局是希望用户的功率因数越高越好。也就是希望用户从电网索取的,都是有功功率,无功功率越少越好。
大家可能会问:无功功率既然只是能量交换,并没有能量消耗,多一点少一点,有什么关系呢?
要解答这个问题,先要了解电网的容量问题。
电网的容量,就是电网能够提供的最大能量。电网的容量是一个定值,是有限的。有功功率是能量,无功功率也是能量,它们都是由电网提供的,所以当无功功率大了,有功功率的就小了,能提供对外做功的能量就少了。
容量与有功功率、无功功率之间的关系如下:
其中:PS:视在功率,也就是总容量
P有:有功功率
Q:无功功率
从公式可以看出,当Ps恒定时(容量一般是固定的),若无功功率Q增加,有功功率P有就减少。当无功功率Q很大的时候,有功功率P有就会减少很多,甚至无法满足设备工作。但是用电设备是挂在电网上的,设备会强迫电网提供有功功率,这就是电网负担过重,出现过载,甚至造成电网故障(过载跳闸)。
从用户的角度看,结果也是这样:用户的变压器的容量是固定的,如果用户的设备需要的无功功率过大,就会使有功功率的出力减少,会使变压器输出电压降低,出现电压不合格。这不仅使用电设备不能正常工作,还可能造成设备损坏。
结论:用户的无功功率过大,会导致电网有功功率的出力减少,电压下降,频率降低,严重的就引起电网跳闸,出现电网裂解等重大事故。
2003年美国和加拿大的发生的美加大停电,最初的导火线,就是因为某区域电网的无功功率不足引起的。
因此,重视补偿无功功率,最重要的原因是保证电网的无功平衡,保证电网的安全。
其次,无功功率虽然不会消耗,但是无功能量在电路上来回传送,无功电流会使能量在线路上产生损耗,造成电能的浪费,而且负荷与电源的距离越远,无功电流造成的损耗就越大。这就是国家提倡大型电动机要就地补偿的原因。
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