提高功率因數(shù)對(duì)供電企業(yè)的好處

1、<p>　　提高功率因數(shù)對(duì)供電企業(yè)的好處</p><p>　　摘要：對(duì)廣大供電企業(yè)來(lái)說(shuō)，用戶功率因數(shù)的高低，直接關(guān)系到電力網(wǎng)中的功率損耗和電能損耗，關(guān)系到供電線路的電壓損失和電壓波動(dòng)。提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，已成為電力工業(yè)中一個(gè)重要課題，而提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，首先就要提高各用戶的功率因數(shù)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：功率因數(shù)；供電企業(yè)；措施 </p><

2、;p>　　中圖分類號(hào)：U223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>　　引言:功率因數(shù)是指電力網(wǎng)中線路的視在功率供給有功功率的消耗所占百分?jǐn)?shù)。在電力網(wǎng)的運(yùn)行中，我們所希望的是功率因數(shù)越大越好，如能做到這一點(diǎn)，則電路中的視在功率將大部分用來(lái)供給有功功率，以減少無(wú)功功率的消耗。用戶功率因數(shù)的高低，對(duì)于電力系統(tǒng)發(fā)、供、用電設(shè)備的充分利用，有著顯著的影響。 </p><p>　　1.功率因數(shù)的

3、意義 </p><p>　　工業(yè)上用電設(shè)備主要都是電動(dòng)機(jī)，而且用電量都相對(duì)較大。電動(dòng)機(jī)是感性負(fù)載，感性負(fù)載的功率因數(shù)都小于1，一般在0.7~0.85之間。一臺(tái)容量為1000kVA的變壓器，在功率因數(shù)為1時(shí)能夠帶動(dòng)1000kW的負(fù)荷，如果功率因數(shù)為0.7時(shí)就只能帶動(dòng)700kW的負(fù)荷，這臺(tái)變壓器的出力變小了。當(dāng)電動(dòng)機(jī)額定出力不變、供電電壓不變的情況下(我們國(guó)家用電器電壓標(biāo)準(zhǔn)為線電壓380V，相電壓220V)，如果功率

4、因數(shù)低，線路的電流將增大，由于電線有阻值，因此電流大就意味著電線的線損越大(P'=R×I2)。為此，全國(guó)用電規(guī)則規(guī)定，在100kVA及以上電力用戶的功率因數(shù)必須在0.85以上。我們公司在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，保證供電系統(tǒng)的功率因數(shù)在0.93以上，爭(zhēng)取達(dá)到0.95以上，故提高功率因數(shù)具有重要的意義。 </p><p>　　(1)提高功率因數(shù)可以提高用電質(zhì)量，改善設(shè)備運(yùn)行條件，可保證設(shè)備在正常條件下工作，

5、有利于安全生產(chǎn)。 </p><p>　　(2)提高功率因數(shù)可節(jié)約電能，降低生產(chǎn)成本，減少企業(yè)的電費(fèi)開(kāi)支。例如：當(dāng)cosθ=0.5時(shí)的損耗是cosθ=1時(shí)的4倍。 </p><p>　　(3)提高功率因數(shù)能提高企業(yè)用電設(shè)備的利用率，充分發(fā)揮企業(yè)的設(shè)備潛力。 </p><p>　　(4)提高功率因數(shù)可減少線路的功率損失，提高電網(wǎng)輸電效率。 </p><

6、;p>　　(5)提高功率因數(shù)可以使發(fā)電機(jī)能做出更多的有功功率。 </p><p>　　功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要的技術(shù)數(shù)據(jù)，是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù)。在實(shí)際用電過(guò)程中，提高負(fù)載的功率因數(shù)是最有效的提高電力資源利用率的方式。功率因數(shù)低，說(shuō)明電路用于交變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換的無(wú)功功率大，從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。 </p><p>　　2.采取適當(dāng)措施，設(shè)法提高系統(tǒng)自然功

7、率因數(shù) </p><p>　　提高自然功率因數(shù)是在不添置任何補(bǔ)償設(shè)備，采用降低各用電設(shè)備所需的無(wú)功功率減少負(fù)載取用無(wú)功來(lái)提高工礦企業(yè)功率因數(shù)的方法，它不需要增加投資，是最經(jīng)濟(jì)的提高功率因數(shù)的方法。下面將對(duì)提高自然功率因數(shù)的措施作一些簡(jiǎn)要的介紹。 </p><p>　　2.1合理選用電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、規(guī)格和容量，使其接近滿載運(yùn)行。在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，既要注意它們的機(jī)械性能，又要考慮它們的電器指標(biāo)。若

8、電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于低負(fù)載下運(yùn)行，既增大功率損耗，又使功率因數(shù)和效率都顯著惡化。故從節(jié)約電能和提高功率因數(shù)的觀點(diǎn)出發(fā)，必須正確地合理地選擇電動(dòng)機(jī)的容量。 </p><p>　　2.2實(shí)驗(yàn)表明，異步電動(dòng)機(jī)定子繞組匝數(shù)變動(dòng)和電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子間的氣隙變動(dòng)時(shí)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率的大小有很大的。 </p><p>　　2.3由電機(jī)原理知道，同步電動(dòng)機(jī)消耗的有功功率取決于電動(dòng)機(jī)上所帶機(jī)械負(fù)荷的大小，而無(wú)功取決

9、于轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁電流大小，在欠激狀態(tài)時(shí)，定子繞組向電網(wǎng)“吸取”無(wú)功，在過(guò)激狀態(tài)時(shí)，定子繞組向電網(wǎng)“送出”無(wú)功。因此，只要調(diào)節(jié)電機(jī)的勵(lì)磁電流，使其處于過(guò)激狀態(tài)，就可以使同步電機(jī)向電網(wǎng)“送出”無(wú)功功率，減少電網(wǎng)輸送給工礦企業(yè)的無(wú)功功率，從而提高了工礦企業(yè)的功率因數(shù)。異步電動(dòng)機(jī)同步運(yùn)行就是將異步電動(dòng)機(jī)三相轉(zhuǎn)子繞組適當(dāng)連接并通入直流勵(lì)磁電流，使其呈同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，這就是“異步電動(dòng)機(jī)同步化”。因而只要調(diào)節(jié)電機(jī)的直流勵(lì)磁電流，使其呈過(guò)激狀態(tài)，即能向電

10、網(wǎng)輸出無(wú)功，從而達(dá)到提高低壓網(wǎng)功率因數(shù)的目的。 </p><p>　　2.4對(duì)負(fù)載率比較低的配變，一般采取"撤、換、并、停"等方法，使其負(fù)載率提高到最佳值，從而改善電網(wǎng)的自然功率因數(shù)。下面我們將簡(jiǎn)單介紹對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行人工補(bǔ)償?shù)姆绞胶蛯?duì)補(bǔ)償容量的確定方法。 </p><p>　　3.功率因數(shù)的人工補(bǔ)償 </p><p>　　功率因數(shù)是工廠電氣設(shè)備使

11、用狀況和利用程度的具有代表性的重要指標(biāo)，也是保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一項(xiàng)主要指標(biāo)。供電企業(yè)僅僅依靠提高自然功率因數(shù)的辦法已經(jīng)不能滿足工廠對(duì)功率因數(shù)的要求，工廠自身還需要裝設(shè)補(bǔ)償裝置，對(duì)功率因數(shù)進(jìn)行人工補(bǔ)償。 </p><p>　　靜電電容器補(bǔ)償。靜電電容器既電力電容器。利用電容器進(jìn)行補(bǔ)償，具有投資省、有功功率損耗小、運(yùn)行維護(hù)方便、故障范圍小等優(yōu)點(diǎn)。但當(dāng)通風(fēng)不良、運(yùn)行溫度過(guò)高時(shí)，油介質(zhì)電容器易發(fā)生漏油、鼓肚、爆炸等

12、故障，所以建議使用粉狀介質(zhì)電容器。動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償一般應(yīng)用于用電容量大、生產(chǎn)過(guò)程其負(fù)載急劇變化且具有重復(fù)沖擊性的大型鋼鐵企業(yè)。這種波動(dòng)頻繁、急劇、幅值很大的動(dòng)態(tài)無(wú)功功率，采用調(diào)相機(jī)或固定電容器進(jìn)行補(bǔ)償已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了要求，目前一般采用的新型動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備是靜止無(wú)功補(bǔ)償器。它具有穩(wěn)定系統(tǒng)電壓、改善電網(wǎng)運(yùn)行性能、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償反應(yīng)迅速、調(diào)節(jié)性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)。但最明顯的缺點(diǎn)是投資大、設(shè)備體積大、占地面積大。分相補(bǔ)償。在民用建筑中大量使用的是單相負(fù)

13、荷，照明、空調(diào)等由于負(fù)荷變化的隨機(jī)性大，容易造成三相負(fù)載的嚴(yán)重不平衡，尤其是住宅樓在運(yùn)行中三相不平衡更為嚴(yán)重。由于調(diào)節(jié)補(bǔ)償無(wú)功功率的采樣信號(hào)取自三相中的任意一相，造成未檢測(cè)的兩相要么過(guò)補(bǔ)償，要么欠補(bǔ)償。如果過(guò)補(bǔ)償，則過(guò)補(bǔ)償相的電壓升高，造成控制、保護(hù)元件等用電設(shè)備因過(guò)電壓而損壞；如果欠補(bǔ)償，則補(bǔ)償相的回路電流增大，線路及斷路器等設(shè)備由于電流的增加而導(dǎo)致發(fā)熱被燒壞。這種情況</p><p>　　4.影響功率因數(shù)的主

14、要因素 </p><p>　　首先我們來(lái)了解功率因數(shù)產(chǎn)生的主要原因。功率因數(shù)的產(chǎn)生主要是因?yàn)榻涣饔秒娫O(shè)備在其工作過(guò)程中，除消耗有功功率外，還需要無(wú)功功率。當(dāng)有功功率P一定時(shí)，如減少無(wú)功功率Q，則功率因數(shù)便能夠提高。在極端情況下，當(dāng)Q=0時(shí)，則其力率=1。因此提高功率因數(shù)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)就是減少用電設(shè)備的無(wú)功功率需要量。 </p><p>　　4.1異步電動(dòng)機(jī)和電力變壓器是耗用無(wú)功功率的主要設(shè)備

15、</p><p>　　異步電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙是決定異步電動(dòng)機(jī)需要較多無(wú)功的主要因素。而異步電動(dòng)機(jī)所耗用的無(wú)功功率是由其空載時(shí)的無(wú)功功率和一定負(fù)載下無(wú)功功率增加值兩部分所組成。所以要改善異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)就要防止電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行并盡可能提高負(fù)載率。變壓器消耗無(wú)功的主要成份是它的空載無(wú)功功率，它和負(fù)載率的大小無(wú)關(guān)。因而，為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應(yīng)空載運(yùn)行或長(zhǎng)其處于低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。 <

16、/p><p>　　4.2供電電壓超出規(guī)定范圍也會(huì)對(duì)功率因數(shù)造成很大的影響 </p><p>　　當(dāng)供電電壓高于額定值的10%時(shí)，由于磁路飽和的影響，無(wú)功功率將增長(zhǎng)得很快，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，當(dāng)供電電壓為額定值的110%時(shí)，一般工廠的無(wú)功將增加35%左右。當(dāng)供電電壓低于額定值時(shí)，無(wú)功功率也相應(yīng)減少而使它們的功率因數(shù)有所提高。但供電電壓降低會(huì)影響電氣設(shè)備的正常工作。所以，應(yīng)當(dāng)采取措施使電力系統(tǒng)的供電電

17、壓盡可能保持穩(wěn)定。 </p><p>　　4.3電網(wǎng)頻率的波動(dòng)也會(huì)對(duì)異步電機(jī)和變壓器的磁化無(wú)功功率造成一定的影響 </p><p>　　綜上所述，我們知道了影響電力系統(tǒng)功率因數(shù)的一些主要因素，因此我們要尋求一些行之有效的、能夠使低壓電力網(wǎng)功率因數(shù)提高的一些實(shí)用方法，使低壓網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)功的就地平衡，達(dá)到降損節(jié)能的效果。 </p><p><b>　　5.結(jié)語(yǔ)

18、 </b></p><p>　　功率因數(shù)對(duì)廣大供電企業(yè)的影響是巨大的，所以提高功率因數(shù)能夠帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，相信隨著新技術(shù)新產(chǎn)品的應(yīng)用，功率因數(shù)會(huì)進(jìn)一部提高，電網(wǎng)質(zhì)量將更加穩(wěn)定。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn): </b></p><p>　　[1]肖運(yùn)新.用電監(jiān)察[M].水利電力出版社，2003. </p>