1什么是功率因数？在工业企业中，电动机、变压器等电气设备都具有电感特性。它们工作时，不仅要从电网中吸收有功功率做功，还要从电网中吸收无功功率建立磁场。功率因数cosΦ是有功功率占总电功率的比例，即有功功率与视在功率的比值。它是衡量电气设备效率的一个系数。功率因数越接近1，消耗的无功功率越少，功率的有效利用率越高。相反，功率因数越低，消耗的无功功率越多，功率没有得到充分有效的利用。有功功率p、无功功率q和视在功率s之间的关系如下。

可见，用电设备的有功功率不仅随电压和电流的大小而变化，还随电压和电流的相位差而变化。当电路中的有功功率一定时，无功功率需求越大，视在功率就越大。为了满足用电设备的需要，需要增加变压器和线路的容量。这不仅增加了**，也增加了设备和线路的损耗，浪费了电力。此外，随着无功需求的增加，变压器和线路的电压损失会增加，电能质量会恶化。因此，必须提高功率因数以降低无功功率损耗。

2.提高功率因数的措施

1)增加自然功率因数

一般来说，在工矿企业的无功功率中，异步电动机占60%以上，电力变压器占20%左右。因此，电力系统的自然功率因数是滞后的，小于1。为了提高系统的功率因数，应尽量改善异步电动机和电力变压器的运行条件，从而提高自然功率因数。提高自然功率因数的措施主要有以下几点:

①合理选择异步电动机。异步电动机在额定负载(功率)时的功率因数为0.85~0.9，而在空负载时的功率因数仅为0.2~0.3。空 load或轻载的效率也必须降低。因此，应根据负载特性和运行条件，合理选择异步电动机的容量，使其工作在高效率和高功率因数的范围内。

工矿企业中使用的异步电动机很多，在选择时总是希望电动机有较大的裕量。很多时候就形成了“大马拉大车”的现象。这是工业企业功率因数低的重要原因之一。对于负载不足的异步电动机，可用钳形电流表测量电流或绘制负载曲线确定合适的电动机容量，然后改用小容量电动机。一般用小容量电机代替大容量电机，功率因数可以提高20%左右。一般当电机负载高于70%左右时，可以更换。电机负荷低于40%时，应检查节能效果，合理更换。

②轻载电机降压运行。轻载电动机降压运行可以降低其无功功率需求，从而提高供电系统的功率因数。当然降压运行也降低了电机的输出扭矩，这一点必须充分考虑。一般来说，当电机负载系数低于0.45时。将正常运行时△连接的电机改为Y连接更为合理，这样功率因数和效率都会得到提高。

③电力变压器的合理运行。电力变压器不适合轻载运行，因为变压器一次侧的功率因数不仅与负载的功率因数有关，还与负载率有关。如果变压器满负荷运行，一次侧的功率因数只比二次侧低3% ~ 5%；如果变压器轻载运行，当负载率小于0.6时，一次侧的功率因数会明显下降，达到11%~18%。所以电力变压器在0.6以上的负载率比较经济，一般75%~80%比较合适。为了充分利用设备，提高功率因数，电力变压器不在轻载下运行。当变压器的负载率小于30%时，应更换容量较小的变压器。

④合理安排和调整工艺流程。合理安排和调整工艺流程，改变电机设备运行状态，限制电焊机和机床电机的空负荷运行，即采用空负荷自动延时断电装置。

⑤异步电动机的同步运行。当负载率不大于0.7，最大负载小于90%时，必须使绕线式异步电动机同步运行。也就是说，当绕线式异步电动机启动时，DC励磁被输入到转子的三相绕组，这产生转矩以使异步电动机进入同步运行。其运行状态类似于同步电机。在过励磁的情况下，电机可以向电网输送无功功率，从而提高功率因数。

2)提高功率因数的补偿方法

所谓补偿法，就是用有无功功率的设备来补偿缺电所需的无功功率，以提高功率因数。采用补偿方法无疑需要额外的补偿设备。因此，总的来说，应首先采用提高自然功率因数的方法，但当功率因数不能满足供电部门或设计规范的要求时，应采用专用补偿设备进行补偿。常用的无功补偿方法有:并联电容器、同步电动机、同步调相器等。