如何测试功率(如何测试功率因数)

如何测试功率因数

视在功率S＝（有功功率P的平方＋无功功率Q 的平方） 再开平方功率因数＝有功功率P／视在功率S

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（Power Factor）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。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大， 从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。

如何测试功率因数的方法

关于功率因数角的正切值的计算，让我们先了解一下功率三角形。

功率三角形是电压三角形三边同乘以电流得到的，水平边是有功功率，垂直直角边是无功功率，斜边是视在功率，有功功率与视在功率的夹角是功率因数角。

功率因数是有功功率与视在功率的比值。在功率三角形中，是有功功率与视在功率夹角φ的余弦，即邻边比斜边。

而φ角的正切值是功率三角形的对边比邻边，也就是无功功率与有功功率的比值。

测功率因数电路图

一般为0.8，对于感性器件，功率因数总是小于一，这是因为感应器件自身的无功功率。那我们能不能加个补偿装置提高它的功率因数呢？理论上能，实际中也有很多地方用，但是，发电机上几乎没有人用。为什么呢？因为发电机上如果用了功率补偿装置，会导致发电机输出的电压电流波形畸变，可能会对所带负载中的敏感电子电路造成伤害。发电机本身就是利用电磁感应产生电能的，它的工作必须有磁场作用，这部分用来生产磁场的功率就是无功功率，好比你要用水泵抽水浇花，首先要把管子里灌满水，水才能流出去，而只要我们不停止抽水，管子里始终是有一管子水的，这部分水对于我们浇花这件事来说毫无意义，但是他确实是纯在的，而且起到了让水流出来的作用。管子里这部分水就像是无功功率。这时候你想要让管子细一点或者短一点让无功功率小一点，试想这样一来虽然你仍能抽水，但是会让水流变小，距离变短，达不到我们的目的。

我的理解比较土味儿，术语不太准确的地方，望各位大神轻拍！

怎么测功率因数

输出市电经整流后对电容充电，其输入波形为不连续的脉冲，这种电流含有大量的偕波。

偕波电流使电力系统的电压波形发生畸变。

功率因数定义为有功功率与视在功率之比。

没有被利用的无效功率在电网与电源间往返流动，不仅增加线路损耗，而且成为污染，如引起电子设备误操作，电话网噪音，变电站电容扼流圈过热烧损。

尽管功率因数和转换效率都是指电源的利用率，但区别却很大。

功率因数是为了提高电网的利用率，同时减少电网的污染。

简单的说，功率因数产生的损耗是电力部门负担 ，而转换效率的损耗是用户自己负担。

功率因数检测方法

功率因数的计算公式为cosφ=P/S。 对于公式cosφ=P/S，其中cosφ表示功率因数，P为有机功率，S为视在功率。 即功率因数在数值上等于有功功率和视在功率的比值。 功率因数表示总功率中有功功率所占的比例，那么cosφ≤1。即在任何情况下有机功率都不大于视在功率。

功率因数的测试及功率因数的改善

（83）水电财字第215号文件1983年12月2日

鉴于电力生产的特点，用户用电功率因数的高低对发、供、用电设备的充分利用、节约电能和改善电压质量有着重要影响。为了提高用户的功率因数并保持其均衡，以提高供电用双方和社会的经济效益，特制定本办法。

功率因数的标准值及其适用范围：

功率因数标准0.90，适用于160千伏安以上的高压供电工业用户（包括社队工业用户）、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站；

功率因数标准0.85，适用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工业用户（包括社队工业用户），100千伏安（千瓦）及以上的非工业用户和100千伏安（千瓦）及以上的电力排灌站；

功率因数标准0.80，适用于100千伏安（千瓦）及以上的农业用户和趸售用户，但大工业用户未划由电业直接管理的趸售用户，功率因数标准应为0.85。

以0.90为标准值的功率因数调整电费：

减收电费实际功率因数0.900.910.920.930.940.95-1.00

月电费减少%0.00.150.300.450.600.75

增收电费实际功率因数0.890.880.870.860.850.84........

月电费增加%0.51.01.52.02.53.0........

功率因数自0.64及以下，每降低0.01电费增加2%

先按照规定的电价计算出其当月电费，并计算出用电的功率因数，再按照“功率因数调整标准”所规定的百分数增、减电费。如用户的功率因数在“功率因数调整标准”所列两数之间，则以四舍五入计算。

0.85及0.80以此类推，0.85标准的功率因数自0.59及以下，每降低0.01电费增加2%。0.8标准的功率因数自0.54及以下，每降低0.01电费增加2%

如何测试功率因数是否正常

居民用电不计无功电量。 工商业企业是要考核功率因数的，如果偏低是单独计算收取调整电费~~~~ 功率因数标准0.90：适用于160千伏安以上的高压供电工业用户、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站； 功率因数标准0.85，适用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工业用户，100千伏安（千瓦）及以上的非工业用户和100千伏安（千瓦）及以上的电力排灌站； 功率因数标准0.80，适用于100千伏安（千瓦）及以上的农业用户和趸售用户，但大工业用户未划由电业直接管理的趸售用户，功率因数标准应为0.85。

功率因数表怎么测量功率因数

万用表没有功率测量的功能，如果是直流电机，可以测量电机的电流和电压，然后根据功率=电压×电流计算出电机的输入功率；交流电机因为功率因数未知，所以无法用万用表测量其实际输入功率，只能根据电流估计。

万用表没有功率测量的功能，如果是直流电机，可以测量电机的电流和电压，然后根据功率=电压×电流计算出电机的输入功率；交流电机因为功率因数未知，所以无法用万用表测量其实际输入功率，只能根据电流估计。

测功率因数的仪器

n年前，刚从学校毕业之初，我也是简单地认为功率因数都是cosφ。后来从事过一段时间的智能仪表的开发，在开发过程中踩了一些坑，深入研究了一下功率因数的定义。

发现功率因数等于cosφ是有前提的，这个前提就是电压、电流的波形必须是一个标准的正弦波。

实际上由于电网中非线性负载，比如IGBT,SCR,MOSFET的大量使用，电能质量的非常糟糕的。比如设计静电除尘电源第一次在广东投产时，动不动就控制异常，特别是到了晚上，情况更为严重。我特意赶去广东恩平，测出其电网电压波形是这样的：

这样的波形使得过零点发生了波动，导致基于过零点的可控硅控制出现问题。

后来加了一些滤波电路，同时在软件中做了一些异常处理才解决。

这样的波形已经不再是正弦波，而是含有丰富高次谐波的信号，根据傅里叶展开公式，可以表示为：

f(t)=A0*sin(2*pi*f0*t)+A1*sin(2*pi*2*f0*t)+A2*A3*sin(2*pi*3*f0*t)+...

A0是50Hz基波的幅度，A1是2次谐波的幅度，A2是3次谐波的幅度...

对于所有频率分量的信号，其功率因数都是cosφ,所示我们有cosφ0,cosφ1,cosφ2...这样含有丰富高次谐波的信号的功率因数，就不再是cosφ。

我在接手智能电表的设计时，前辈留下了一个检测功率因数的电路。

大概思路是：

1）检测电压的过零，得到电压过零的方波信号

2）检测电流的过零，得到电流过零的方波信号

3）将电压过零的方波信号和电流过零的方波信号做逻辑异或运算，得到的方波信号的脉宽就等于φ角。

4)通过单片机脉宽捕捉功能，检测出脉宽，再根据周期以及cos函数算出功率因数。

听上去很理想，都是严格按照书本理论来设计的，实际上，这样测试出来的功率因数非常不准确，电网的一个小的波动都引起功率因数非常大的变化。

我们应该回归到功率因数的本质，功率因数的本质是衡量有功功率和无功功率的参数。

功率因数=P/S，S=电压有效值*电流有效值，P=电压*电流的在一个周期内的定积分。

当电压和电流是正弦信号时，功率因数才是cosΦ,cosΦ可以看作是功率因数的一个符号，在实际计算中，绝对不可以用cosΦ来计算功率因数。

负载正常工作时，电压和电流不是一个正弦，是有很多高次谐波的信号，但是其阻抗在工作时不会有大的变化，高次谐波的有功功率和无功功率不会有大的变化。因此能过功率因数=P/S是准确的，是相对稳定的数值。

如何测试功率因数高低

顾名思义，电流表是看电流的，是一个瞬时值，是不能看功率因数的。

你要看功率因数，那只能是功率因数表了。

现在有一种多功能的电表，可以看电流、电压、功率、电量、频率、功率因数、谐波等，通过切换就可以了。