功率因数 PF 和 cos φ 的测量

功率因数 PF

控制单元可计算：

o各相的功率因数 PFA、PFB、PFC（通过该相的有功功率和视在功率）。

o总功率因数 PF（通过总有功功率 Ptot 和总视在功率 Stot）：

 

注意： Stot 是矢量或算术总视在功率，具体取决于设置。

此指标可限定：

o存在谐波电流时安装电源的必要加大。

o谐波电流的存在（通过对比 cos φ 的值）（见下文）。

cos φ

控制单元可计算：

o各相的 cos φ（通过该相的有功基波功率和视在基波功率）。

ocos φ（通过总基波有功功率 Pfundtot 和总基波视在功率 Sfundtot）：

 

此指标可限定基波电能的使用并定义运行象限。cos φ 也称作位移功率因数 (DPF)。

存在谐波电流时的功率因数 PF 和 cos φ

如果供电电压失真不十分严重，功率因数 PF 可表达为 cos φ 和 THD(I) 的函数：

下图说明 PF/cos φ 值与 THD(I) 的函数关系：

 

 

通过比较两个值即可估计供电的谐波失真水平。

功率因数 PF 和 cos φ 的符号

这些指标适用两种符号惯例：

oIEC 准则：这些指标的符号严格符合带符号功率计算（即 Ptot、Stot、Pfundtot 和 Sfundtot）。

oIEEE 准则：这些指标根据下列公式进行计算：

下面的插图可针对两种准则按照象限（Q1、Q2、Q3 和 Q4）定义功率因数 PF 和 cos φ 的符号：

注意： 对于某个设备，如果安装的一部分仅为接收器（或发电机），IEEE 准则的优点是它可将无功分量的类型添加到 PF 和 cos φ 指标：

o提前：PF 和 cos φ 指标为正号。

o滞后：PF 和 cos φ 指标为负号。

管理功率因数 PF 和 cos φ：最小值与最大值

PF 和 cos φ 指标的管理包括：

o定义关键情况。

o根据关键情况定义实施指标监测。

指标的值在 0 附近时即视为关键情况。指标的最小值和最大值针对这些情况定义。

下图说明根据 IEEE 准则针对接收器应用的 cos φ 指标变化（通过定义 cos φ 最小值/最大值）及其数值：

 

1   箭头指示针对运行中负载的 cos φ 变化范围

2   关键区域 + 0 针对高电容性设备（绿色阴影）

3   关键区域 - 0 针对高电感性设备（红色阴影）

4   负载 cos φ 最小位置（滞后）：红色箭头

5   负载 cos φ 值变化范围（滞后）：红色

6   负载 cos φ 最大位置（提前）：绿色箭头

7   负载 cos φ 值变化范围（提前）：绿色

PF 最大值（或 cos φ 最大值）针对 PF（或 cos φ）指标的最小正值获取。

PF 最小值（或 cos φ 最小值）针对 PF（或 cos φ）指标的最大负值获取。

注意： PF 和 cos φ 指标的最小值和最大值没有物理意义：它们是确定负载的理想运行区域的标记。

监测 cos φ 和功率因数 PF 指标

可以根据 IEEE 准则检测和区分容性或感性负载上接收器模式的关键情况（两个值）。

下表说明接收器模式下各指标变化的方向及其数值：

质量指标最大值和最小值指示两种关键情况。

可以根据 IEC 准则检测容性或感性负载上接收器模式的关键情况，但不能区分（一个值）。

下表说明接收器模式下各指标变化的方向及其数值：

质量指标最大值指示两种关键情况。

选择 cos φ 和功率因数 PF 的符号惯例

cos φ 和 PF 指标的符号管理设置如下：

o在 MicroLogic X 显示屏的下列屏幕上，主页 > 配置 > 测量值 > PF/VAR 惯例。

o使用 EcoStruxure Power Commission 软件。

o利用通讯网络通过发送设置命令（受密码保护）。

符号惯例的出厂设置为 IEEE。