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功率因数是指有功功率与视在功率的比值,一般用符号表示,即=p/s,在正弦交流电路中,功率因数等于电压和电流的相位差()的余弦,用符号COS表示。此时,COS=。
功率因数表是指在电压对称、负载平衡的单相交流电路或三相交流电路中测量功率因数的仪表。常见的功率因数计有电力系统型、铁磁系统型、电磁系统型和变流器型。
功率因数表原理采用如图所示的电表测量机构单相功率因数表原理,其可动部分由两个相互垂直的动圈组成。动圈1与电阻R串联,再与电源电压U相连,与负载电流I的固定线圈(静止线圈)组合,相当于功率表,使可动部分受到与功率UIcos和偏转角sine sin的乘积成正比的力矩M1,M1=K1UIcos sin。K1为系数,cos为负载功率因数。动圈2串联电感L(或电容C)后接电源电压U,与静止线圈组合,相当于一个无功功率表,使可动部分受到一个与无功功率UIsin和偏转角余弦cos的乘积成正比的力矩M2,M2=k2uisin;cos.K2是系数。对于纯电阻负载,=0,M2=0。在M1的作用下,仪表可动部分的指针转到=0的刻度,即cos=1。对于纯容性负载,=90,M1=0。在M2的作用下,仪表可动部分的指针逆时针转动到=90的刻度,即cos=0(电容式)。对于纯电感负载,由于静态线圈电流I和力矩M2方向的改变,在M2的作用下,仪表可动部分的指针顺时针转动到=90的刻度,即cos=0(电感)。对于一般载荷,在力矩M1和M2的作用下,指针转到相应cos值的刻度上。电力系统单相功率因数表的应用可用于测量单相电路的功率因数,也可用于测量中点可接的对称三相电路的功率因数。此时电表的电压端子应接相电压。对于中性点未连接的对称三相电路,可用三相功率因数表进行测量。
功率因数表标准和适用范围。功率因数标准为0.90,适用于160 kVA以上的高压供电工业用户(含社队工业用户)、装有负荷调压装置的高压供电用户和3,200 kVA以上的高压供电排灌站。
2.功率因数标准为0.85,适用于100千伏(千瓦)及以上的其他工业用户(含社队工业用户)、100千伏(千瓦)及以上的非工业用户和100千伏(千瓦)及以上的电灌站;
3.功率因数标准为0.80,适用于100千伏安(千瓦)及以上的农业用户和批发用户。但对于非电业局直接管理的大工业用户,功率因数标准应为0.85。
功率因数表接线图设计指针式功率因数表时,取A、B相电压和C相电流,功率因数等于1时,指针设计在中间(1)位置。低压供电网络的功率因数基本是滞后的。很少等于1。(当网络负载为容性时,会导致。停电表的指针应该在中间,指示1的位置。在正常的供电网络中,功率因数表很少处于1的位置。)
功率因数表的接线图如下
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