概要：功率因数是衡量电气设备用电功率的一个重要参数，功率因数低阐明电路用于交变磁场转化的无功功率大，电气设备的电能使用功率低，线路的供电损耗大，常见都是正值，但现场测验时，会遇到功率因数呈现负值或正负跳变，本文就和咱们聊聊功率因数为负的常见工况。
参看功率分析仪手册，可参看到有功功率P核算是瞬时的电压电流相乘后求均匀
，n为采样点数，由丈量区间决议）。功率因数PF=P/S。其间S为视在功率，且一向为正值，所仪功率因数PF的正负跟从P的改变，当P为负时，PF也便是负了。
1.发电体系
参看IEC60375规范，功率因数PF=P/S，正负号由有功功率的方向决议。有功功率P和功率因数PF处于四象限运转，指示了测评点的发电/用电特性。当被测负载是发电的，依照IEC规范，坐落第二、第三象限时，此刻功率因数PF为负值。
图 1 IEC四象限
2.接线过错
现场实测时，若线路电流超越丈量仪器自身最大答应的rms和峰值，需求外接传感器或许电流钳等扩展丈量规模，传感器、电流钳的方向必定要和咱们的接线示意图的方向共同，依照电流从源流向设备，是从源电压的正极流出，负极流入来接线。若接线人员操作忽略，接线时电压或许电流有线接反，就会导致有功功率为负值，功率因数PF也就呈现负值了。留意：不外接传感器，直接丈量时，也需留意电压电流方向，接错方向也会呈现负值。
图 2 带电流方向标识传感器
3. 被测信号自身特性
电压U、电流I基波频率不相关时，长时间累计均匀功率P趋于0，短期内受不同更新周期核算起点影响，累积均匀功率不能抵消，不同核算起点累计的正负会有所不同，P会呈现正负跳动。PF正负跟从P，此刻PF也会呈现正负跳变。U、I波形图举例下图。
图 3 U和I波形举例
4.负载要素
负载挨近纯理性或许纯容性，因为仪器自身精度或许外界噪声会引起U、I相位角在90°邻近改变，然后呈现P正负跳变。PF正负跟从P，此刻PF也会呈现正负跳变。
图 4 正负跳变
5.接线方法挑选3P3W（3V3A）时，某些相是负值
图 5 3V3A接线示意图
3V3A本质为两瓦特计法，三相总功率为P1+P2（相关推导不在本文解说，可参看往期微信文章《丈量三相三线体系的三大误区》）。
本文以Y型负载为例（针对丈量仪器，负载看作一个全体，不论是△或星型都是三根线进去，总功率也是P=P1+P2）,如图 5 3V3A接线方法，测验的是线电压和相电流，所以每个输入单元的电压和电流的相位角与实践负载的相位角不同。R相电流I1和R-T电压U13接到一个功率丈量单元，核算的功率记为P1=I1•U13；S相电流I2和S-T电压U23接到一个功率丈量单元，功率记为P2=I2•U23；T相电流I3和R-S电压U12接到一个功率丈量单元，核算的功率记为P3=I3•U12。
结合图7，在三相平衡体系中，电压为基准，电流超前电压为正（﹢），电流滞后电压为负（-）。
l当阻性平衡负载时，U13（URT）和I1（IR）的夹角﹢30°，此刻P1＞0；U23（UST）和I2（IS）的夹角-30°，此刻P2＞0；U12（URS）和I3（IT）的夹角+90°，P3=0。
l理性平衡负载时，比较阻性电压超前电流，电压将逆时针旋转必定视点α，P3＞0，当α大于60°时加上纯阻性时UST超前I2的 30°夹角，共大于90°，则P2＜0。
l容性平衡负载时，比较阻性电压落后电流，电压将顺时针旋转必定视点α，P3＜0，当α大于60°时加上纯阻性时URT落后I1的 30°夹角，共大于90°，则P1＜0。
图6 三个线电压向量由来
图7三相平衡体系阻性负载向量图
现场测验时，遇到有功功率为负、功率因数为负、功率为负等状况时，不必定是丈量仪器呈现了问题，或许和现场测验工况和被测信号等有关。本文几种常见的功率因数为负状况已和咱们共享（现场测验状况不限制以上），期望给您测验丈量带来协助。
