功率因数超前和滞后

　　功率因数滞后：在交流电中，以电压为基准，电流的相角比电压的相角拖后一个角度，就叫电流滞后于电压，电压和电流滞后角度的COSф就是功率因素，因为电流滞后于电压，就是滞后的功率因数。

　　功率因数超前：只有使用电容性元件的回路中，电流将超前于电压，这时叫做超前的功率因数。

　　补充：一般出现在电感回路中，电感回路的特性是电流不能突变。当交流电源在电感回路上导通的瞬间，电感回路呈现很大的感抗来阻止电流流过，所以将电流的相角滞后90度。由于现在使用的电器中，大部分都是电感性元件，所以回路中呈现电感的，也就是大部分供电回路呈现滞后的功率因数。当电容补偿太多，本地用电设备用不了，剩余的就反馈到供电系统中，这种现象就是超前。‍

　　同步发电机功率因素超前与滞后

　　功率因素表显示的超前与滞后，反映了线路中电压电流的相位关系。滞后，是常见的情况，表示电流的相位滞后于电压的相位，说明线路是感性的，以发电机类的负载为主。超前，是少见的情况，表示电流相位超前电压相位，说明线路呈现容性，负载中电容过大，一般出现在电容补偿补过头了。正常的负载少见容性的。功率因素超前，通常会使电网出现不稳定现象，容易产生震荡，造成电网故障，故要尽量不免出现超前。 如果线路中没有容性负载，功率因素显示超前，通常是表计的接线有问题，否则就是表计坏了。

　　也可以简单地这样说，功率因数表显示超前，是本电气系统向供电电网输送无功电流；功率因数表显示滞后，是本电气系统从供电电网吸入无功电流。

　　同步发电机的功率因数

　　一·增加它的励磁电流，电动势E0就增大，同步发电机就会在过励状态下运行。

　　这时，同步发电机定子电流越前端电压（即为电容性），反电势-E0比较大，发电机从电网吸取容性电流和容性无功功率，或者说向电网发出感性电流和感性无功功率。正好补偿了附近电感性负载的余姚，使整个电网的功率因数得到了提高。

　　二·减小同步发电机的励磁电流，-E0就减小，同步发电机就在欠励状态下运行。

　　这时同步发电机从电网吸收感性电流，对电网来说，就是增加了电感性负载，使负载需要的感性无功电流增加，降低了整个电网的功率因数。

　　因此同步发电机一般不在欠励状态下运行，是按照过励的运行条件设计的。

　　同步发电机的励磁电流不能过分加大，因为励磁电流太大会引起定子电流增大，定子和转子损耗都要增加，使电机的温升增加。

　　同步发电机接入电网后。电网电压和频率是一定的，同步发电机从电网吸收的有功功率的大小由它所带动的负载大小决定的。如果负载不变，调节发电机的励磁电流，就会使定子电流也发生变化。

　　同步发电机的功率因数是由励磁电流决定的。

　　功率因数超前和滞后的区别

　　在交流电路中电压和电流的相位有三种情况，当负载是纯电阻性质时，电压和电流相位相同；当负载是（或含有）电感性质时，电压相位超前电流；当负载是（或含有）容性负载时，电压相位滞后电流，或者说，电流相位超前电压，也就是你说的容性电流。如：平常用的异步电机，就是感性负载，用来补偿电网功率因数的补偿电容就是容性负载。

　　换一句话说，我们单方面讨论电流的关系，把电压作为一个对比的定值，这个时候可以表述为：

　　如是容性负载（电容器），那么他会导致最终电流超前90度，如果是电感则产生最终电流超前-90度（即滞后90度）

　　反过来说，在平面直角坐标系中，假设电压为X轴水平方向，则是否超前则为Y轴垂直方向，当为容性负载时为Y正半轴部分，感性负载为Y负半轴部分

　　无论是正超前还是负超前（滞后）都会导致功率因数下降，而纯阻性负载其超前角或滞后角是0度，这个时候功率因数为1

　　正因为容性和感性具有这种相反的性质，那么当使用电动机等感性负载时，会导致严重的负超前，这个时候就应当使用足够的电容器进行补偿，使其无限逼近0度，保证功率因数无限的逼近1。

　　总之，功率因数下降，无论是正超前还是负超前都回导致下降，只有为0时才是最高的，而感性负载一应用就肯定是负的了。所以就要用电容补偿让他接近0。

　　超前和滞后，对于送电系统而言，会导致输送的有功能量下降，无功上升，换句话说，线路已经负载50KW的功率，但事实上由于超前等原因功率因数下降，线路实际输送的能量对设备做的功可能远小于50KW，比如结果是5KW，那么我们就等价于用50KW设计容量的线路去带动一个5KW的负载，这对于电网而言，这种损失是不可估量的.