一般把带电容参数的负载,即符合电压滞后电流特性的负载称为容性负载。
在电力系统中把能产生容性电流的设备称为容性设备.比如功率因数补偿电容器.
在交流电路中,电压与电流之间的相位差(φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosφ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosφ=p/s。功率因数的大小与电路的负荷性质有关,
如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。
功率因数低的根本原因是电感性负载的存在。例如,生产中最常见的交流异步电动机在额定负载时的功率因数一般为0.7--0.9,如果在轻载时其功率因数就更低。其它设备如工频炉、电焊变压器以及日光灯等,负载的功率因数也都是较低的。从功率三角形及其相互关系式中不难看出,在视在功率不变的情况下,功率因数越低(ф角越大),有功功率就越小,同时无功功率却越大。这种使供电设备的容量不能得到充分利用,例如容量为1000kva的变压器,如果cosф=1,即能送出1000kw的有功功率;而在cosф=0.7时,则只能送出700kw的有功功率。功率因数低不但降低了供电设备的有效输出,而且加大了供电设备及线路中的损耗,因此,必须采取并联电容器等补偿无功功率的措施,以提高功率因数。
功率因数既然表示了总功率中有功功率所占的比例,显然在任何情况下功率因数都不可能大于1。由功率三角形可见,当ф=0°即交流电路中电压与电流同相位时,有功功率等于视在功率。这时cosф的值最大,即cosф=1,当电路中只有纯阻性负载,或电路中感抗与容抗相等时,才会出现这种情况。
感性电路中电流的相位总是滞后于电压,此时0°<ф<90°,此时称电路中有“滞后”
的cosф;而容性电路中电流的相位总是超前于电压,这时-90°<ф<0°,称电路中有“超前”的cosф。
供电部门为了提高成本效益要求用户提高功率因数,那提高功率因数对用户端有什么好处呢?
①
通过改善功率因数,减少了线路中总电流和供电系统中的电气元件,如变压器、电器设备、导线等的容量,因此不但减少了投资费用,而且降低了本身电能的损耗。
②
良好的功因数值的确保,从而减少供电系统中的电压损失,可以使负载电压更稳定,改善电能的质量。
③
可以增加系统的裕度,挖掘出了发供电设备的潜力。如果系统的功率因数低,那么在既有设备容量不变的情况下,装设电容器后,可以提高功率因数,增加负载的容量。