表征UPS输出能力的参数—负载功率因数

2019-05-29      1521 次浏览

功率因数(PowerFactor)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。

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。

负载功率因数被误称为“输出功率因数”

UPS不能一对一地制造,也要事先根据当前用电器的形式和规模预先制造出一批或几批不同功率因数和功率规格的机器,以备市场现货销售。预先制造出一批或几批UPS的根据就是负载功率因数。当UPS的负载功率因数与负载的输入功率因数相等时,就称为完全匹配,UPS就可输出全部功率。遇到不匹配负载时,就必须降额使用。下图示出了UPS负载功率因数与负载输入功率因数的关系。

UPS负载功率因数与负载输入功率因数的关系

有的就误把UPS的负载功率因数称为UPS的输出功率因数。这种误解的来源大概认为UPS既然有输入功率因数就一定有输出功率因数,这样一来UPS的性质就有两种,从输入看进去是一种性质,从输出看进去又是另一种性质,误解了电路性质的唯一性。

既然是UPS的输出功率因数,如前所述,如果UPS有输出100kVA的能力,那么应当在任何负载性质的条件下都可给出功率因数所指出的有功功率和无功功率。

比如被称为输出功率因数的数值为0.8时,在任何负载性质的条件下都可给出80kW的有功功率和60kvar的无功功率。但实际上不是这样。比如往往出现这种情况,当负载功率因数为0.8的100kVAUPS在带线性负载时,就会因过载而转旁路,这是其一;

其二,当用功率因数表测量UPS输出端时发现,在带线性负载时其功率因数值为1,当带二极管整流滤波输入的IT负载时其功率因数值又是0.7,怎么也出不来0.8。实际上这两种情况测得的都是负载的功率因数,所谓输出功率因数0.8根本就不会出现,除非带输入功率因数为0.8的负载时,但那时测得的也仍然是负载的功率因数。即,只要带负载测量,测得的就是负载的功率因数。

这样一来,只有不带负载时才可测得UPS的“输出功率因数”,这时有功功率P的输出电流IP=0,视在功率S的输出电流IS=0,尽管二者的电压UP和US不为零。

这个结果就是一个无理数。功率因数表测试根本就测不出任何值。也就是说所谓的“输出功率因数”没有任何操作性。

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