功率因數、峰值系數、浪涌系數的概念

1、功率因數、峰值系數、浪涌系數的概念已發(fā)布2009042303:01下午|已更新2009050404:22下午|解答ID9867功率因數、峰值系數、浪涌系數的概念功率因數、峰值因數和浪涌系數經常用來表述UPS的性能。功率因數：功率是描述能量傳輸的參數，直流系統中，功率就是電壓與電流的乘積。交流系統中，功率就不是這樣一個簡簡單單的乘積，系統中一部分電流并沒有提供給負載，我們稱之為諧波電流。由此產生視在功率（VA），大于有功功率。視在功率與有

2、功功率之間存在的系數就是功率因數?？紤]到這一點，我們用伏安（VA）來表述視在功率，而用瓦特（W）來表述有功功率。線形負載的視在功率與有功功率無甚差別，但是對于很多負載來說兩者之間的差別很大。計算機設備的功率因數一般為0.65這就意味著視在功率比有功功率大將近50%。IT類設備，例如服務器，路由器，HUB，存儲設備等，電源部分由于采用了功率因數矯正設計，對于電網來說，它們近似于線形負載。相對于日光燈、電機等負載來說，這種負載較為清潔，產生

3、較少的諧波電流。電池運行時間和UPS的有功功率有關系，但是，很多廠家在注明電池在滿載下的運行時間時都標明伏安，而不是瓦特。例如，一臺10K的UPS滿載下可以運行20分鐘，在負載功率因數為0.65的前提下，負載量滿載時只有6500W，而此UPS有功功率為9000W，這就意味著實際負載量為65009000，即72%。而20分鐘的運行時間在實際以瓦特為單位的滿負載下就不足20分鐘。為了避免造成這種誤解，機器的運行時間參數應該以瓦特而不是伏安為

4、基礎。峰值因數：是指電流峰值與平均值的比率，大部分電氣設備的峰值因數為1.4PC機峰值因數為2至3。若負載的峰值因數大于1.4前端供電設備必須提供負載所需要的峰值電流，否則供電設備的輸出電壓波形會產生失真。負載峰值因數因前端供電設備的不同而有差異，甚至當負載從一個輸入插口移到另一個插口時，峰值因數也會有所變化。目前大家普遍認為峰值因數是計算機負載所固有的，而實際上，它是負載與電源相互作用的結果。負載的峰值因數數值取決于電網的電壓波形，在

5、電源設備輸出電壓波形為純正弦波的前提下，沒有輸入功率因數矯正設計的負載的峰值因數一般為2到3，在電源設備輸出電壓波形為階梯波的前提下，此種負載設備的峰值因數一般為1.4至1.9。SU機型在帶滿載時峰值因數為3，帶半載時峰值因數為4，14負載時峰值因數為8，BK類產品滿載時峰值因數為1.6半載時為2。浪涌系數：此參數經常會和UPS系統中所采用的浪涌抑制相混淆。浪涌系數與UPS的瞬間過載能力有關，是用來表述UPS應對負載啟動時產生的瞬間啟動

6、電流的數值。電機、壓縮機等負載浪涌系數較大。對于計算機類負載來說，浪也就是因為這個電感性的存在，造成了系統里的一個KVAR值，三者之間是一個三角函數的關系：〖K_va〗^2=〖K_w〗^2〖K_var〗^2一種有源功率因數校正電路簡單來講，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值為零的話，KVA就會與KW相等，那么供電局發(fā)出來的1KVA的電就等于用戶1KW的消耗，此時成本效益最高，所以功率因數是供電局非常在意的一個系數。用戶如果沒有達到理

7、想的功率因數，相對地就是在消耗供電局的資源，所以這也是為什么功率因數是一個法規(guī)的限制。目前就國內而言功率因數規(guī)定是必須介于電感性的0.9～1之間，低于0.9時需要接受處罰。編輯本段好處供電局為了提高他們的成本效益要求用戶提高功率因數，那提高功率因數對我們用戶端有什么好處呢？①通過改善功率因數，減少了線路中總電流和供電系統中的電氣元件，如變壓器、電器設備、導線等的容量，因此不但減少了投資費用，而且降低了本身電能的損耗。②藉由良好功因值的確

8、保，從而減少供電系統中的電壓損失，可以使負載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質量。③可以增加系統的裕度，挖掘出了發(fā)供電設備的潛力。如果系統的功率因數低，那么在既有設備容量不變的情況下，裝設電容器后，可以提高功率因數，增加負載的容量。舉例而言，將1000KVA變壓器之功率因數從0.8提高到0.98時：補償前：10000.8=800KW補償后：10000.98=980KW同樣一臺1000KVA的變壓器，功率因數改變后，它就可以多承擔180KW的負載。

9、④減少了用戶的電費支出；透過上述各元件損失的減少及功率因數提高的電費優(yōu)惠。此外，有些電力電子設備如整流器、變頻器、開關電源等；可飽和設備如變壓器、電動機、發(fā)電機等；電弧設備及電光源設備如電弧爐、日光燈等，這些設備均是主要的諧波源，運行時將產生大量的諧波。諧波對發(fā)動機、變壓器、電動機、電容器等所有連接于電網的電器設備都有大小不等的危害，主要表現為產生諧波附加損耗，使得設備過載過熱以及諧波過電壓加速設備的絕緣老化等。并聯到線路上進行無功補償

10、的電容器對諧波會有放大作用，使得系統電壓及電流的畸變更加嚴重。另外，諧波電流疊加在電容器的基波電流上，會使電容器的電流有效值增加，造成溫度升高，減少電容器的使用壽命。諧波電流使變壓器的銅損耗增加，引起局部過熱、振動、噪音增大、繞組附加發(fā)熱等。諧波污染也會增加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波污染對通訊質量有影響。當電流諧波分量較高時，可能會引起繼電保護的過電壓保護、過電流保護的誤動作。因此，如果系統量測出諧波含量過高時，除了電容器端需要串聯

11、適宜的調諧（detuned）電抗外，并需針對負載特性專案研討加裝諧波改善裝置。編輯本段改善電能質量的理由為什么說提高用戶的功率因數可以改善電壓質量？電力系統向用戶供電的電壓，是隨著線路所輸送的有功功率和無功功率變化而變化的。當線路輸送一定數量的有功功率時，如輸送的無功功率越多，線路的電壓損失越大。即送至用戶端的電壓就越低。如果110KV以下的線路，其電壓損失可近似為：△U=(PRQX)Ue其中：△U－線路的電壓損失，KVUe－－線路的額