問：什么是功率因數？為什么說提高功率因數可減小電能的損耗？

答：功率因數是指電流與電壓之間相位差角的余弦。其值的大小取決于負載的性質。當電路中接入純電阻負載時，其功率因數最高，cos=1；如果接入電感性的負載，電路的功率因數小于1。在工業上廣泛使用的交流異步電動機，性屬電感性的負載。其滿載時的功率因數約在0.7～0.9之間，在空載或輕載時，其功率因數則更低。

眾所周知，發電機和電力變壓器的額定容量是用視在功率來表示的。其單位是千伏安。它是電壓與電流有效值的乘積。當電壓恒定時，其容量決定于電流值。這一電流值由有功分量和無功分量組成。有功分量是通過用電設備或用電器將電能轉換成機械能或熱能而得到充分利用。對發電機來說，這一項稱為有功功率。而無功分量卻沒有得到利用。但無功電流在供電線路、發電機和電力變壓器中同樣要產生電阻損耗而浪費電能。這一損耗，通常稱為無功損耗。無功電流對發電機來說，輸出的是無功功率。如果負載的無功分量增加，即功率因數降低，則發電機的無功功率也增加，以致使發電機不能得到充分利用。例如，發電機的容量為S=UI，當發電機的電壓和電流達到額定值時，如果電路的功率因數是0.5，則發電機的有功功率P=0.5UI=0.5S。此時，發電機輸出功率僅占額定容量的一半。對于電力變壓器也是如此。所以，供電部門之所以特別注意用戶的功率因數，就是為了減小無功損耗和提高發電機與電力變壓器的利用率。

問：如何提高水泥制品生產設備和生產廠的功率因數？

答：由于水泥制品生產設備中，交流異步電動機和焊接機使用很多。這類電氣設備與其它電氣設備相比，功率因數都較低。再加上生產廠對電動機的選型和使用不當。所以，目前國內水泥制品生產廠的功率因數都較低。

水泥制品生產廠的功率因數的提高，應首先考慮如何合理選用電動機和其它電氣設備。然后再在廠變電所采用功率因數的補償，來提高功率因數。水泥制品生產設備中，容量較大或對全廠功率因數影響較大的設備有：鋼筋調直切斷機、張拉機、拔絲機、點焊機、對焊機、電焊機、自應力水泥球磨機、離心機、懸輥機、振動臺、立式擠壓制管機等設備。這些設備中的絕大部分都是采用功率因數較低的交流異步電動機或降壓變壓器。要提高以上設備的功率因數的措施有以下幾種：

1、在選用電動機時，應從機械負載的大小和特性來合理選用電動機的型號和容量。目前，國內生產廠在選用電動機時，往往只考慮設備的可靠性，而忽視了節約電能和提高功率因數。所以，電動機的容量都選得較大，有的甚至大于設備所需容量的一倍以上。這樣，電動機在長期輕載運行時的效率和功率因數都很低。例如，離心機大多采用長期輕載運行的交流電動機。如果改用為短時過載能力較大的直流電動機，可使電動機的容量降低一半多，這對提高功率因數顯然是有好處的。

2、改變起動方式，可使電動機滿載運行。由于交流異步電動機的起動電流大而起動轉矩小，往往不能滿足全負載起動要求。為此可改成空載起動，起動后再投入滿負載運行。例如，拔絲機、張拉機和立式擠壓制管機都可采用這種起動方式。這樣做既可減小電動機的容量，又可提高功率因數。

3、對于采用降壓變壓器的電焊機，對焊機和點焊機，應避免空載運行，如電焊機加裝空載自動切斷電源裝置就能避免空載運行。

4、對于起動次數很少，而運行時間較長的設備，如球磨機，可選用功率因數高的同步電動機。由于同步電動機不但能控制在功率因數等于1的情況下運行，而且還可在超前的相位差角下運行。所以，采用同步電動機以后，可以補償交流異步電動機和變壓器等感性負載的滯后的相位差角，使廠內功率因數提高。

廠內變電所可采用以下兩種辦法提高功率因數：

1、廠內變電所，可安裝電力電容器來提高功率因數。由于電容器是屬于容性負載，其相位差角是超前的，所以能對滯后的感性負載起補償作用，使功率因數提高。目前，國內已有電力電容器自動功率因數補償儀產品，能自動合上或切斷電容器組，可使變電所的功率因數控制在較理想的范圍之內。

2、電力變壓器應采用型號、參數相同，且容量相等的兩臺變壓器并聯運行。這樣可在廠內用電量較小時，切斷一臺變壓器，只用另一臺變壓器投入運行。這一配電方式與采用單臺大容量的變壓器的配電方式相比，不但可減小空載損耗，而且也可提高功率因數。