功率因数与电路的负载特性有关。比如白炽灯、电阻炉等电阻负载的功率因数为1，有感性负载的电路的功率因数一般小于1。功率因数是电力系统的重要技术数据。
功率因数低表明产生既定磁场的无功功率大，降低了设备利用率，增加了线路的供电损耗。
中文名称：功率因数
其他名称：功率相位差系数
表达式：cos =p/s
应用学科：物理学
适用范围：电力
1、功率因数的含义
电场中有三种基本类型的负载：电阻、电容和电感。电阻是消耗功率的器件，电容和电感是储存功率的器件。纯电阻负载上日常用交流电的电压和电流同相，即相位差q=0，如图1(a)；纯容性负载上交流电的电压和电流的关系是电流领先电压90 (q=90)，如图1(b)所示。纯感性负载上交流电压和电流的关系是电流滞后电压90(q=-90)，如图1(c)所示。
图1不同性质负载的电流-电压关系
功率因数定义为：
阻性负载上的有功功率就是视在功率，也就是两者相等，所以功率因数f=1。但是，纯容性和感性负载上的电流和电压相差90，因此功率因数f=cosq=cos90=0，即纯容性和感性负载上的有功功率为零。
由此可以看出一个问题，也是电源问题。对于不同的负载，输出功率的大小和性质是不同的，所以可以说负载的性质决定了电源的输出。换句话说，电源的输出并不取决于电源本身，就像水塔的供水流量取决于水龙头的开度一样。
从上面的讨论可以看出，功率因数是表征负载的性质和大小的参数。而且一般来说，一个负载只有一个性质，就像一个人只有一个身份证号一样。该属性由负载的输入端决定，称为负载的输入功率因数。当负载电路完成时，其输入功率因数是固定的。
例如作为前端市电或发电机的负载，如六脉冲整流器输入的ups，其输入功率因数为0.8。无论是要求前置市电还是发电机输入100kva的视在功率，都需要要求前置电源提供80kw的有功功率和60kvar的无功功率。如果ups的输入功率因数为0.6，则需要向前置电源要求60kw有功功率和80kvar无功功率。对于这样的输出分配，前端电源是“未经授权”的。
2.负载功率因数是多少，有什么区别
为什么负载功率因数为0.8的100kva ups在有线性负载的情况下不能给出80kw？一般这种情况下，工频机的ups设计是根据额定有功功率选择逆变器，而无功功率部分由逆变器后面的电容c承担。图中逆变器功率选择是根据负载功率因数设置的。这里以负载功率因数为0.8的100kva ups数量为例。逆变器是按80kw选的功率管，电容c的容量是按60kvar的输出无功功率来选的(当然还要加上滤波所需的容量)。
在交流电路中，负载的功率因数主要取决于负载的性质。负载为纯电阻时，负载电流和负载电压同向，功率因数为1；当负载为感性时(电机、空载变压器等)。)，电流滞后电压一个角度，而容性负载(电容、空载线路、电缆)的电流超前电压一个角度。
很多不懂的人还以为功率因数是个百分比，经常听人问：你的ups输入功率因数是多少？从以上计算可以清楚地看出，有功功率和无功功率是正交的。从矢量图中还可以看出，视在功率、有功功率、无功功率之间的关系是一个直角三角形的毕达哥拉斯串。
因此有功功率和无功功率不能直接相加或相减。比如上例，如果把80kw看成80%，那么60kvar就是60%，那么总有功功率和无功功率就是140%，这显然是错误的。如果这个基本概念不清楚，其他概念就很难理解了！
在三相负载中，有功功率、无功功率和有功功率总是同时存在：
附功率因数相关计算公式：
视在功率s=1.732ui
有功功率p=1.732ui cos
无功功率q=1.732 uis，单位为
功率因数cos =p/s
sin=q/s
功率因数是什么（功率因数0.9是什么意思）
1功率因数是多少？在工业企业中，电机、变压器等电气设备具有电感特性。它们工作时，不仅要吸收电网的有功功率做功，还要吸收电网的无功功率建立磁场。功率因数cos反映有功功率占总电功率的比例，即有功功率与视在功率之比，是衡量电气设备效率的一个系数。功率因数越接近1，消耗的无功功率越少，功率的有效利用率越高。相反，功率因数越低，消耗的无功功率越多，功率没有得到充分有效的利用。有功功率p、无功功率q和视在功率s的关系如下。
可以看出，电气设备的有功功率不仅随电压和电流的大小而变化，还随电压和电流的相位差而变化。当电路中的有功功率不变时，无功功率需求越大，视在功率越大。为了满足电气设备的需要，需要增加变压器和线路的容量。这不仅增加了投资，而且增加了设备和线路的损耗，浪费了电力。此外，无功需求的增加也增加了变压器和线路的电压损耗，恶化了电能质量。因此，有必要提高功率因数，以减少无功功率损耗。
2.提高功率因数的措施
1）提高自然功率因数
一般来说，异步电动机占工矿企业无功功率的60%以上，电力变压器约占20%。所以电力系统的自然功率因数是滞后的，小于1。为了提高系统的功率因数，必须设法改善异步电动机和电力变压器的运行条件，从而提高自然功率因数。提高自然功率因数的措施主要包括以下几个方面：
异步电动机的合理选择。异步电动机的功率因数在额定负载(功率)时为0.85~0.9，而空载时仅为0.2~0.3。空载或轻载时的效率也必须降低。因此，应根据负载特性和运行条件，合理选择异步电动机的容量，使其工作在高效率和高功率因数的范围内。
工矿企业使用的异步电机很多，总是希望电机在选择时有较大的余量，导致很多情况下出现“大马拉小车”的现象。这是工业企业功率因数低的重要原因之一。对于负载不足的异步电机，可以用钳形电流表测量电流，或者通过绘制负载曲线来确定合适的电机容量，然后用小容量电机来代替。用小容量电机代替负载不足的大容量电机，一般可以提高功率因数20%左右；一般当电机负载高于70%时，是无法更换的。当电机负荷低于40%时，应在评估节能效果后合理更换。
轻载电机降压运行。轻载电机降压运行可以降低其无功功率要求，从而提高供电系统的功率因数。当然，降压运行也降低了电机的输出转矩，这一点必须充分考虑。一般认为当电机负载系数低于0.45时。将正常运行时接线的电机改为y接线更为合理，这样功率因数和效率都会得到提高。
电力变压器的合理运行。电力变压器不适合轻载运行，因为变压器一次侧的功率因数不仅与负载的功率因数有关，还与负载率有关。变压器满负荷运行时，一次侧功率因数只比二次侧低3% ~ 5%；如果变压器在轻载下运行，当负载率小于0.6时，一次侧的功率因数会显著降低，达到11%~18%。所以负荷率在0.6以上的时候电力变压器更经济，一般75%~80%更合适。为了充分利用设备，提高功率因数，电力变压器不在轻负载下运行。当变压器负载率小于30%时，容量较小的变压器
异步电机同步运行。对于负载率不大于0.7，最大负载不大于90%的绕线式异步电动机，需要使其同步运行，即绕线式异步电动机启动时，向转子三相绕组输入dc励磁，即产生转矩使异步电动机转入同步运行，其运行状态与同步电动机相似。在过度励磁的情况下，电机可以向电网传输无功功率，从而达到提高功率因数的目的。
2）提高功率因数的补偿法
所谓补偿法，就是利用有无功功率的设备补偿停电所需的无功功率，从而提高功率因数。有了补偿方式，无疑需要增加补偿设备。因此，总体而言，应首先采用提高自然功率因数的方法，但当功率因数达不到供电部门或设计规范要求时，应采用专用补偿设备进行补偿。常用的无功补偿方法有：使用并联电容、选择同步电机、使用同步相机等。
