2023年初中物理功知識點：為什么要重視和提高功率因數

　　為什么要重視和提高功率因數？

　　前面說了，功率因數是反映用戶的電能的利用效率，功率因數越高，電網的電能利用率就越高。供電局是希望用戶的功率因數越高越好。也就是希望用戶從電網索取的，都是有功功率，無功功率越少越好。

　　大家可能會問：無功功率既然只是能量交換，并沒有能量消耗，多一點少一點，有什么關系呢？

　　要解答這個問題，先要了解電網的容量問題。

　　電網的容量，就是電網能夠提供的最大能量。電網的容量是一個定值，是有限的。有功功率是能量，無功功率也是能量，它們都是由電網提供的，所以當無功功率大了，有功功率的就小了，能提供對外做功的能量就少了。

　　容量與有功功率、無功功率之間的關系如下：

　　其中：PS:視在功率，也就是總容量

　　P有:有功功率

　　Q：無功功率

　　從公式可以看出，當Ps恒定時（容量一般是固定的），若無功功率Q增加,有功功率P有就減少。當無功功率Q很大的時候，有功功率P有就會減少很多，甚至無法滿足設備工作。但是用電設備是掛在電網上的，設備會強迫電網提供有功功率，這就是電網負擔過重，出現過載，甚至造成電網故障（過載跳閘）。

　　從用戶的角度看，結果也是這樣：用戶的變壓器的容量是固定的，如果用戶的設備需要的無功功率過大，就會使有功功率的出力減少，會使變壓器輸出電壓降低，出現電壓不合格。這不僅使用電設備不能正常工作，還可能造成設備損壞。

　　結論：用戶的無功功率過大，會導致電網有功功率的出力減少，電壓下降，頻率降低，嚴重的就引起電網跳閘，出現電網裂解等重大事故。

　　2003年美國和加拿大的發生的美加大停電，最初的導火線，就是因為某區域電網的無功功率不足引起的。

　　因此，重視補償無功功率，最重要的原因是保證電網的無功平衡，保證電網的安全。

　　其次，無功功率雖然不會消耗，但是無功能量在電路上來回傳送，無功電流會使能量在線路上產生損耗，造成電能的浪費，而且負荷與電源的距離越遠，無功電流造成的損耗就越大。這就是國家提倡大型電動機要就地補償的原因。

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