一 、提高功率因数的意义

纯电阻交流电路S=P，功率因数λ=1。纯电感或纯电容交流电路，S=Q，功率因数λ=0。电感性设备，，功率因数在0～1范围内。提高功率因数在以下两个方面有很大的实际意义。

1.提高供电设备的能量利用率

负载的功率因数低，使电源设备的容量不能充分利用。因为电源设备（发电机、变压器等）是依照它的额定电压与额定电流设计的，即每台供电设备都有额定容量——视在功率S。在电路正常工作时，是不允许超过额定值的，否则会损坏供电设备。对于非电阻性负载电路，供电设备输出的总功率S中，一部分为有功功率，P=Scosφ，另一部分为无功功率，Q=Ssinφ。功率因数λ越小，电路的有功功率就越小，而无功功率就越大，电路中能量互换的规模也就越大。例如一台容量为S=100kV.A的变压器，若负载的功率因数λ接近1，此变压器就能输出有功功率接近100kW；若λ=0.6，则此变压器只能输出60kW功率了，也就是说变压器的容量未能充分利用。为了减小电路中能量互换的规模，提高供电设备所提供的能量利用率，就必须提高功率因数。

2.减少输电线路上的能量损失

功率因数低，还会增加发电机绕组、变压器和线路的功率损失。当负载电压和有功功率一定时，电路中的电流与功率因数（λ=cosφ）成反比，即

功率因数越低，电路中的电流就越大，线路上的压降也就越大，电路的功率损耗也就越大。这样，不仅使电能白白消耗在线路上，而且使得负载两端的电压降低，影响负载的正常工作。

例如，某供电线路额定电压为220V，额定电流为100A，如果用电设备功率因数是0.5，满负荷运行时线路中的电流为100A，视在功率为22kW，有功功率为11kW。如果功率因数提高到0.8，要得到11kW的有功功率，只需13.75kW的视在功率，线路中的电流只有62.5A。不仅降低了电网容量的占用率，而且因为减小了电流，同时还减少了线路的热能损失。

由以上两方面的分析可知，提高功率因数能使发电设备的容量得到充分利用，同时能节约大量电能。因此，提高功率因数对合理、科学地使用电能，对国民经济发展，都有着重要的意义。

【例5-17】某发电厂以220kV的高压输送给负载功率为4.4×10⁵kW的电力设备，若输电线的总电阻为10Ω，试计算线路的功率因数由0.5提高到0.8时，输电线上一天可以少损失多少电能？折算成“度电”是多少？若按每度电约0.7元人民币计算，每天能节约多少资金？

解：当功率因数λ₁=0.5时，线路中的电流为

当功率因数λ₂=0.8时，线路中的电流为

每天少损失的电能和节约的资金为

ΔW=R（I²₁-I²₂）t=10×[（4×10³）²-（2.5×10³）²]×24kW·h=2.34×10⁶kW·h

M=2.34×10⁶×0.7元=1638000元