功率因数计算公式
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摘要: 功率因数的计算公式为：
在用Excel中，计算功率因数公式如下图：
功率因数的计算公式为： &
功率因数计算公式分为好几种：1）一般用公式COSφ＝P／S ， COSφ是功率因素；P有功；S无功；2）第二种可以用COSφ＝R/Z ,R电阻 Z总的阻抗；等方式。在用Excel中，计算功率因数公式如下图：
&&& 功率因数是指任意二端网络（与外界有二个接点的电路）两端电压U与其中电流I之间的位相差的余弦 。在二端网络中消耗的功率是指平均功率，也称为有功功率，它等于&&由此可以看出，电路中消耗的功率P，不仅取决于电压V与电流I的大小，还与功率因数有关。而功率因数的大小，取决于电路中负载的性质。对于电阻性负载，其电压与电流的位相差为0，因此，电路的功率因数最大（&&)；而纯电感电路，电压与电流的位相差为π／2，并且是电压超前电流；在纯电路中，电压与电流的位相差则为－（π／2），即电流超前电压。在后两种电路中，功率因数都为0。对于一般性负载的电路，功率因数就介于0与1之间。&　　一般来说，在二端网络中，提高用电器的功率因数有两方面的意义，一是可以减小输电线路上的功率损失；二是可以充分发挥设备（如发电机、变压器等）的潜力。因为用电器总是在一定电压U和一定有功功率P的条件下工作，由公式:&&可知，功率因数过低，就要用较大的电流来保障用电器正常工作，与此同时输电线路上输电电流增大，从而导致线路上焦耳热损耗增大。另外，在输电线路的电阻上及的内组上的电压降，都与用电器中的电流成正比，增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失。因此，提高用电器的功率因数，可以减小输电电流，进而减小了输电线路上的功率损失。&&& 功率因数表示一个负荷所需要的有功功率和视在功率的比值。即COS￠=P/S&&& 平常我们说的系统的功率因数是整个电力系统有功功率和视在功率的比值，电路的功率因数、线路的功率因数、电机的功率因数等也相同。&&& 在交流电路中，功率因数定义为有功功率与视在功率的比值，即&&& COS∮＝P/S，在正弦电路中，功率因数由电压与电流之间的相位差（∮）角决定，用COS∮表示，在数值上等于有功功率和视在功率之比，或电阻与阻抗之比。 在此情况下，单相正弦电路中，功率因数有明确的物理意义，它就是电压和电流之间的相角差的余弦值。&&& 在三相对称正弦电路中，各相的视在功率、功率因数均相同，三相对称正弦电路的总视在功率等于各相视在功率之和，三相对称电路的功率因数等于单相功率因数，因此三相对称电路的总视在功率、功率因数也都有明确的物理意义，三相总视在功率等于各相电压电流有效值的乘积之和，三相功率因数就是等于单相功率因数。&&& 功率因数较低的负荷工作时需要较多的无功功率。譬如电灯、电炉的功率因数COS￠=1，说明它们吸消耗有功功率，异步的功率因数比较低，一般在0.7—0.85左右，说明它们需要一定数量的无功功率。电动机输出功率很低时，所消耗的有功功率减少，但是所需要的无功功率基本不变，所以无功功率所占比例增大，电动机的COS￠就更低，甚至低于0.5。&&& 因此，对于发电厂来说，就必须在输出有功功率的同时，也输出无功功率，在输出的总功率中，有功功率和无功功率各占多少，不是决定于发电机，而是取决于负荷的需要，即取决于负荷的功率因数。如果功率因数过低，就表示在输出功率中，无功功率的比例很大，这对于电力系统的运行是很不利的。功率因数过低，电源设备的容量就不能充分利用。我们知道，电动机和变压器在运行时不能超过额定电压和额定电流，在相同的变压器端电压和输出电流的情况下，负荷的功率因数越低，变压器能输出的有功功率就越少，电动机也一样。&&& 负荷的功率因数越低，在保证变压器的输出电流不超过额定电流时，能够输出的有功功率就越少。也就是说，有相当大的一部分功率在电源和负载之间送过来又送回去，变压器必须供给负荷所需要的这一部分功率，但是又不能做有用功。也就是变压器不能充分利用。&&& 功率因数过低，在线路上将引起较大的电压降落的功率损失。在线路上输送的有功功率一定时，功率因数越低，说明线路上的无功功率越大，因而通过线路的电流越大。由于线路具有一定的阻抗，能量在线路上送过来又送回去，当然会造成损失，电流越大，线路的压降和功率损失就越大。线路的电压降落增大，会使负载的电压降低，而影响负载的正常工作。例如电动机的转速会降低，。线路功率损失增加，就会造成电能的浪费。&& 因此要提高电力系统的功率因数，并且改善电网供电质量。
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栏目导航：如何计算变压器自然功率因数
变压器容量为6300KVA，阻抗电压为6.92%，请问变压器空载情况下自然功率因素怎么计算？
09-11-18 &匿名提问
功率因数与电路的效率是一点没有关系。只是功率反映了电网容量与实际耗能之间的关系，如果电网总过来好大电能，你却一点没用，这部风电能会在来回交换中在电网中损耗掉，这就是供电效率，与电路效率没有任何关系。供电部门肯定要严格杜绝（减少）这种现象。变压器二次侧有多余的能量交换，坑定会导致一次侧的能量交换，没有所谓一次侧还是二次侧，但供电部门肯定只测供电输入端。
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如果是高压侧计量，就不存在计算问题了：因为已将变压器，甚至于连进线线路损耗也计量进去了。 这是最合理的计量方式，但不是所有用户都能享受到的，因为容量的不同，计量方式也会不同。如果是低压侧计量，是参与计算的：比较复杂：得考虑变压器的固定有功损耗、固定无功损耗；可变有功损耗、可变无功损耗；还得考虑变压器的利用率（也就是同时利用率或者说是负载率）；各负载率下运行的时间，等等。 但是，这个计算是供电局进行的，而且是全国（或是各省市？）统一的一种算法。这个算法的结果就是：一般的低压用户，负载率低的，也就是有功用电量少的，其功率因数算的非常低，有时可达到令人奇怪的如百分之几的程度，而且怎么做无功补偿，也达不到供电局不罚款的程度，只是无功补偿做的好的，能少罚款一些。 按说，用户的变压器，用了有功电量、无功电量，收取一定的费用是无可厚非的，但是其计算功率因数的算法，无论你怎样的补偿法，事实上，你已经把反应高压侧的无功都补偿了，供电局也不会理你的，还是按照其固定的算法（电脑程序）进行计算：算的你功率因数低没商量；算的你罚款甚至是大额度的罚款没商量。
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供电局隔三差五就会罚一次款 理由是“功率因数低”
懂电工的朋友从这三个作用可以联想到一个非常常见的设备——电容补偿柜。事实也是如此，节电器就相当于一个小型的电容补偿柜。
拥有变压器的单位都深有体会，供电局隔三差五就会罚一次款，理由是“功率因数低”。这是为什么呢?
功率可以分为有功功率和无功功率，其中， 有功功率指的是电能直接转化为我们需要的能量;无功功率指的是电动机在工作时，产生的磁场所消耗的电能。
有功功率很好理解，就是所有电器的铭牌上所标注的“额定功率”。无功功率是所有电动机都无法避免的一种损耗，它受到环境(如温湿度)以及磨损程度的影响。
因此，一台电动机，实际的功率为有功功率+无功功率。功率的实际有效值，叫做视在功率。视在功率与有功功率、无功功率的关系，为直角三角形的关系，即视在功率?=有功功率?+无功功率?。
功率因数没有实际意义和单位，仅仅是用来衡量电器用电效率的一个数值。它的定义公式为：功率因数=有功功率/视在功率，因此，功率因数越高，证明产品的做功效率越高;相反，功率因数越低，证明产品所做的无用功就越多。理想状态下，功率因数为1。
因此，如果变压器的功率因数过低，则证明变压器以下回路内的设备，所做的无用功过高，对电能造成了浪费，因此供电局会对变压器的管理单位进行罚款，这个罚款还有一个好听的名字——力率电费。
那如何提高功率因数呢?就是上文说到的电容补偿柜。
常见的异步电动机，可以看作是电感+电阻的等效电路。这样一来，电路中的电压和电流就会产生较大的相位差(为什么?稍后解释)。这样就会造成电路中的功率因数降低。但如果并联一个电容，则可以降低电路中的电流，提高功率因数。
首先我们要理解一下“相位差”这个名词。纯电阻电路中，I=U/R。也就是说，电压和电流呈线性的正比关系——电压一来，电流就产生了。这是最理想的状态。但是我们现在的电路，在电阻的基础上，又串联了一个电感。
电感在工作时有一个特点——电压加在电感两端后，电感先将电能转换为磁场能，之后才能继续通电，在电感“充磁”的过程中，电路中没有电流。换而言之，感性电路，电流要比纯电阻电路滞后。这样就产生了相位差——电压来了，电流却没来。
为了抵消这种相位差， 人们找到了一个与电感工作状态正好相反的元件——电容。电容在工作时，会先产生大电流，之后会慢慢减退，直至完全没有电流，之后才能正常工作。将电容与电感并联接在一起，参数选择合适，干路中的电流就会尽可能的保持与电压同步。这种并联电容的做法，就叫做“就地补偿”。
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解决低功率因数问题的方法初探与实践
前言：本公司仓库大院供电系统，是由一S7--250KVA专用变压器，1V供电，在变压器二次侧近端设立低压配电房，设有(PGJ系列)主开关柜、计量柜、配电开关柜（两个）、低压侧集中无功补偿柜等装置组成。由于长时间没进行维修，无功补偿已经失去应有的功能，出现欠补、低功率因数运行的情况。
摘要：对广大厂矿企业来说，功率因数的高低是关系到电能质量和电网安全、经济运行的一个重要问题。本文集中讨论了影响系统功率因数的，并结合实际情况，对利用并联移相电容提高电网的功率因数进行了探讨关键词：功率因数?并联移相电容?影响功率因数的主要原因：动力负荷是异步电动机,?异步电动机转子与定子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素,而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。，取0.85），无功功率因数最低达到0.65，无功损耗已经超出供电系统最低要求，增加了用电费用。
本系统是在低压端（配电母线上）集中设立无功补偿装置，利用并联移相电容主要针对低压配电网络进行补偿补偿后整个电力系统功率因数可以达到0.以上。当电网电压为正弦波形，并且电压和电流同相位时，电阻性电气设备从电网吸收的功率P等于电压U和电流I的乘积，即电阻性电气设备包括白炽灯电热器等。电动机和变压器运行时需要建立磁场，这一部分能量不能转化为有功功率，因此称之为无功率Q。此时电流滞后电压一个角度。在选择变配电设备时应按视在功率S，即有功功率和无功功率的几何和：无功功率的传输加重电网的负担，使电网损耗增加，因此需要对其进行就近和就地补偿。并联电容器可以补偿或平衡电气设备的感性无功功率。当容性无功功率等于感性无功功率时，电网只传输有功功率。根据国家有关规定，高压用户功率因数应达到0.9以上，低压功率因数应达到0.85以上。功率因数为有功功率和视在功率的比值：。无功无功功率无功功率1977年提出的经济传输无功负荷法。前者计算简单、结果明确；后者虽然计算繁琐，但配置合理。本文采取第一种计算方法。
根据补偿前、补偿后，查中国水利水电出版社的《电气设备选型施工安装设计应用手册》表5-9-9得每千瓦负荷所需补偿电容器的千乏数为0.71。
补偿电容设有八组，总容量为。原设计还满足现在的要求。
3．无功功率补偿控制器的选择
无功功率补偿控制器有三种采样方式，功率因数型、无功功率型、无功电流型。
选择那一种物理控制方式实际上就是对无功功率补偿控制器的选择。控制器是无功补偿装置的指挥系统，采样、运算、发出投切信号，参数设定、测量、元件保护等功能均由补偿控制器完成。十几年来经历了由分立元件--集成线路--单片机--DSP芯片一个快速发展的过程，其功能也愈加完善。就国内的总体状况，由于市场的需求量很大，生产厂家也愈来愈多，其性能及内在质量差异很大。在选用时需要注意的另一个问题就是国内生产的控制器其名称均为“XXX无功功率补偿控制器”，名称里出现的“无功功率”的含义不是这台控制器的采样物理量。采样物理量取决于产品的型号，而不是产品的名称。
（1）.功率因数型控制器
功率因数用表示，它表示有功功率在线路中所占的比例。当时，线路中没有无功损耗。提高功率因数以减少无功损耗是这类控制器的最终目标。这种控制方式也是很传统的方式，采样、控制也都较容易实现。
?这种采样方式在运行中既要保证线路系统稳定、无振荡现象出现，又要兼顾补偿效果，这是一对矛盾，只能在现场视具体情况将参数整定在较好的状态下工作。即使调整的较好，也无法祢补这种方式本身的缺陷，尤其是在线路重负荷时。举例说明：设定投入门限；（滞后）此时线路重载荷，即使此时的无功损耗已很大，再投电容器组也不会出现过补偿，但只要不小于0.95，控制器就不会再有补偿指令，也就不会有电容器组投入，所以这种控制方式建议不做为推荐的方式。
（2）. 无功功率（无功电流）型控制器
无功功率（无功电流）型的控制器较完善的解决了功率因数型的缺陷。一个设计良好的无功型控制器是智能化的，有很强的适应能力，能兼顾线路的稳定性及检测及补偿效果，并能对补偿装置进行完善的保护及检测，这类控制器一般都具有以下功能：
四象限操作、自动、手动切换、自识别各路电容器组的功率、根据负载自动调节切换时间、谐波过压报警及保护、线路谐振报警、过电压保护、线路低电流报警、电压、电流畸变率测量、显示电容器功率、显示、U、I、S、P、Q及频率。
由以上功能就可以看出其控制功能的完备，由于是无功型的控制器，也就将补偿装置的效果发挥得淋漓尽致。如线路在重负荷时，那怕已达到0.99（滞后），只要再投一组电容器不发生过补，也还会再投入一组电容器，使补偿效果达到最佳的状态。采用DSP芯片的控制器，运算速度大幅度提高，使得富里叶变换得到实
正在加载中，请稍后...为什么功率因数低会造成电能浪费
为什么功率因数低会造成电能浪费看到百度很多人回答因为什么电压超前电流,什么相位差之类的,那个太抽象了,我要具的,比如镇流器通了交流电,没电容怎么会功率因数低呢,还有低了怎么又会有影响呢.（主要想知道镇流器因为通交阻直,怎么和功率因数和电能浪费扯上关系.）我给50分,前提是你的回答让我满意,之前我先给了分,结果没让我满意的
所有存在线圈的设备,如电动机,发电机,镇流器,变压器,里面的线圈都可以看成一个电感,当电感通上不断交变交流电的时候就会产生感应电动势,从而产生感生电流,根据楞次定律（感应电动势趋于产生一个电流,该电流的方向趋于阻止产生此感应电动势的磁通的变化.）我们可知这个感生电流与电源的电流的方向是相反的,电源的电流为了克服这个感生电流所产生的阻碍就必须增大输出电流来中和感生电流克服它所带来的阻碍,功率P=UI,I增大则P增大,而增加的这部分功率没有产生任何作用,所以就造成了电能的浪费.设备的有功功率为P,无功功率为Q,他们两者的矢量和我们称之为视在功率S,即S=√P²+Q²,我们常说的功率因素就是P与S的比值,也就是电压超前电流的相位角的余弦值. 再问： 小弟还有不 1.那你说的现象和电压超前电流有什么关系啊？ 2.那能不能解释下电容？它是电流超前电压，在能量上怎么解释损耗 3.我看到百度里好多人说容抗和阻抗不消耗能量的；但也有人说是电磁场转换要消耗电能，可是这2中解释和你说的都不一样啊？ 4.通入家庭的是一零一火，且电流方向不断变化，可是不是说零线对地电压为0吗，怎么还会变成正极啊（电流充高到低） 再答： 正常情况下电压和电流是同相位的，当电流受到电感产生的感生电流阻碍的时候就会落后电压，当受到电容的放电电流的时候就会超前电压。在理想情况下容抗阻抗是不消耗能量的，实际当中这是不可能的，电磁转换本来就是需要消耗电能的。最后电流方向不断变化不是指在零火线上不断变化，是指电流在火线上从0到最大，从最大到0，从正方向到负方向的不断变化。。。 首先你先去详细了解一下电感，电容，以及电磁感应，交流电的相关知识。或许能理解的好一点
与《为什么功率因数低会造成电能浪费》相关的作业问题
你的做法是可以的,实际中也有这样的做法.功率因数低对总电网不利,与你个人无关,串接电感后,只增加了电感中的电阻消耗的少量功率（电感内阻不太大的话,不会浪费你的电能的）,不会增加其他消耗.电费仍按440瓦计算.
功率因数低并不是浪费了电,严格的说应该是占用了电能.在电力系统中有两种功率：被阻性负载消耗掉的功率叫有功功率,还有一种功率不是直接转化成了其它能量,而是建立了电场（磁场）,比如：建立电动机旋转磁场的功、建立变压器磁场的功,这部分功率在系统中来回流动,（只占有,不消耗）,但没有这部分功率是不行的,不然电机就不能旋转了（变
从事无功补偿这25年来,我们也常常遇到用户提这样的问题.这个问题你可以这样思考：电能表通常是没有电流值的,显示的只是功率以及电量等等数据.电量,或者功率的正负,表示设备是接收外界送来的功率,还是向外送出功率（发电）.功率因数,是衡量用电设备对于电源（发电机、变压器等等）送来的电能的利用效率,它的高低,与功率的流向是没有
负载的功率因数低,会引起以下不良后果,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
呵呵 设备的功率因数低,带来的最明显的问题,就是导致变压器的有功功率输出能力降低,反映为电压下降. 电压低了,特别是低于规定的工作电压以后,设备工作就会失常.比如：电机会过流发热,转速降低卡件,等等,就容易损坏设备.设备的寿命自然缩短啦. 所以企业上无功补偿设备是很有好处的. 摘录公司教材：1-2、企业配置无功补偿装
空载时,输入电流主要用于励磁,励磁需要的是无功功率.负载加大后,励磁电流基本不变,剩余电流主要用于输出机械功率（还有少量的损耗）.月就是说,负载增大时,无功基本不变,而有功增加,功率因数提高.
简单点说,这是感性负载的特性决定的.感性负载,你可以简单地理解为一电感,电感的电流是滞后于电压的,那会使电流、电压产生相差,功率因素也可看成为电压、电流相差的余弦,所以功率因素低了.
可以选择高功率因数方案,像现在流行的源边反馈高功率因数方案MT7930,全电压范围可以做到0.9以上,而且效率不错,外围简单
　　正确!功率因数低；指无功电流与有功电流的比值大,总电流大,引起末端“电压损失增大,因无功电流引起的无功损耗增大,发电机有功出力下降未能充分发挥有功出力.
为什么不选择电机的功率大点而是这样做.没见过这么做的,也没见到书上这样的.电机的参数不可能完全一样,两个电机的转速会有细微差别,如果有差别它们的输出力矩不是相加,而是相减.这时候转速小的电机变成了转速大的电机的负载.
功率因数和设备本身有关系,设备开的少不一定会变低或是变高.特例情况：感性设备和容性设备混合使用会有关系
如果你指的是220千伏高压侧电容器补偿后功率因数低,说明电容器容量不足,难以满足无功需求,可以选择电容器增容,同时要求下属110变电所投入电容器进行补偿.如果是10千伏低压侧功率因数低,说明个别配网线路功率因数过低,应在线路上投入公变电容器,同时要求专变用户开工时必须投入电容器进行补偿.
严重认为这是本末倒置.200KVA的变压器用100KW很正常,你的功率因数低完全是因为负载大多都是电机造成的,电机的平均功率因数只有0.2左右,而变压器的自损耗实在是微不足道,而且你换一套补偿装置的费用、工程量都比换变压器要方便得多.再加上可能需要考虑的供电部门的问题,得不偿失.这么说可能你会不高兴,不过你愿意换变压器
摘录一段资料给你也许有用46.典型案例：用电减少出现补偿不好现象：某电房变压器为500KVA,配置4路补偿电容,1996年投入使用时,因为是满负荷用电,电容通常全部投入运行,补偿正常.2004年后工厂搬迁,原厂房改为库房,用电减少,COS值大幅度下降.现场调查发现：变电房出线的最大电流只180A,为设计容量的20%,用
315的变压器低压电流在454A左右,她的电流取样应该采用500/5互感器,用300/5取样电流会超出量程造成取样的不准确.但在这里我看你的问题最主要是电容容量不足,315的变压器当率因数0.4-0.51左右时,要补偿到0.9以上需要容量350kvar--400kvar.你可以增加一个10*20kvar的从动柜,投入信
答:功率因数低可能由以下原因造成：(1)大量采用感应电动机或其他电感性用电设备.如:电焊机、感应电炉.(2)电感性的用电设备配套不合适和使用不合理,造成设各长期轻载或空载运行.(3)采用日光灯、汞灯照明时,没有配电容器.
1、正象“cong 先生”说的那样,我们常说的用电量多是指有功电量,是有功功率与用电时间的乘积,对一般的用电设备而言,功率因数的高低,与用功功率影响不大,所以谈不到功率因数影响用电量的问题； 2、对于有些设备,特别是带有电感线圈的设备,其出力是与电感有关系的,当功率因数低时,会由于电流、电压的角度相
除了电炉丝加热的,白炽灯,（电阻负载）都会造成功率因数下降.下降多的：电焊机,交流电磁铁,电动机等含有电感的设备,没有功率因数校正的电源.家用电器：洗衣机、空调、电风扇、微波炉、电脑、充电器等仅供参考
应该有反无功电能太多,所以你算出来的功率因数低些,今年1月开始,反无功纳入无功计量计算,你知道吗? 再问： 谢谢，过补偿的现象可能存在，我再找找原因。。太感谢你了。。。 再答： 反无功电能补偿的现象可能是电容器投切时间的设置有问题。查查。}