提高功率因數(shù)對供電企業(yè)的好處

1、<p>　　提高功率因數(shù)對供電企業(yè)的好處</p><p>　　摘要：對廣大供電企業(yè)來說，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。提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，已成為電力工業(yè)中一個重要課題，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：U223 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：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，則電路中的視在功率將大部分用來供給有功功率，以減少無功功率的消耗。用戶功率因數(shù)的高低，對于電力系統(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)備主要都是電動機，而且用電量都相對較大。電動機是感性負(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。一臺容量為1000kVA的變壓器，在功率因數(shù)為1時能夠帶動1000kW的負(fù)荷，如果功率因數(shù)為0.7時就只能帶動700kW的負(fù)荷，這臺變壓器的出力變小了。當(dāng)電動機額定出力不變、供電電壓不變的情況下(我們國家用電器電壓標(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。我們公司在實際運行過程中，保證供電系統(tǒng)的功率因數(shù)在0.93以上，爭取達(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)的電費開支。例如：當(dāng)cosθ=0.5時的損耗是cosθ=1時的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)備效率高低的一個系數(shù)。在實際用電過程中，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，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大，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)是在不添置任何補償設(shè)備，采用降低各用電設(shè)備所需的無功功率減少負(fù)載取用無功來提高工礦企業(yè)功率因數(shù)的方法，它不需要增加投資，是最經(jīng)濟的提高功率因數(shù)的方法。下面將對提高自然功率因數(shù)的措施作一些簡要的介紹。 </p><p>　　2.1合理選用電動機的型號、規(guī)格和容量，使其接近滿載運行。在選擇電動機時，既要注意它們的機械性能，又要考慮它們的電器指標(biāo)。若

8、電動機長期處于低負(fù)載下運行，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)的觀點出發(fā)，必須正確地合理地選擇電動機的容量。 </p><p>　　2.2實驗表明，異步電動機定子繞組匝數(shù)變動和電動機定、轉(zhuǎn)子間的氣隙變動時對異步電動機無功功率的大小有很大的。 </p><p>　　2.3由電機原理知道，同步電動機消耗的有功功率取決于電動機上所帶機械負(fù)荷的大小，而無功取決

9、于轉(zhuǎn)子中的勵磁電流大小，在欠激狀態(tài)時，定子繞組向電網(wǎng)“吸取”無功，在過激狀態(tài)時，定子繞組向電網(wǎng)“送出”無功。因此，只要調(diào)節(jié)電機的勵磁電流，使其處于過激狀態(tài)，就可以使同步電機向電網(wǎng)“送出”無功功率，減少電網(wǎng)輸送給工礦企業(yè)的無功功率，從而提高了工礦企業(yè)的功率因數(shù)。異步電動機同步運行就是將異步電動機三相轉(zhuǎn)子繞組適當(dāng)連接并通入直流勵磁電流，使其呈同步電動機運行，這就是“異步電動機同步化”。因而只要調(diào)節(jié)電機的直流勵磁電流，使其呈過激狀態(tài)，即能向電

10、網(wǎng)輸出無功，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)。下面我們將簡單介紹對用電設(shè)備進(jìn)行人工補償?shù)姆绞胶蛯ρa償容量的確定方法。 </p><p>　　3.功率因數(shù)的人工補償 </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)濟運行的一項主要指標(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)不能滿足工廠對功率因數(shù)的要求，工廠自身還需要裝設(shè)補償裝置，對功率因數(shù)進(jìn)行人工補償。 </p><p>　　靜電電容器補償。靜電電容器既電力電容器。利用電容器進(jìn)行補償，具有投資省、有功功率損耗小、運行維護(hù)方便、故障范圍小等優(yōu)點。但當(dāng)通風(fēng)不良、運行溫度過高時，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。動態(tài)無功功率補償一般應(yīng)用于用電容量大、生產(chǎn)過程其負(fù)載急劇變化且具有重復(fù)沖擊性的大型鋼鐵企業(yè)。這種波動頻繁、急劇、幅值很大的動態(tài)無功功率，采用調(diào)相機或固定電容器進(jìn)行補償已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了要求，目前一般采用的新型動態(tài)無功功率補償設(shè)備是靜止無功補償器。它具有穩(wěn)定系統(tǒng)電壓、改善電網(wǎng)運行性能、動態(tài)補償反應(yīng)迅速、調(diào)節(jié)性能優(yōu)越等優(yōu)點。但最明顯的缺點是投資大、設(shè)備體積大、占地面積大。分相補償。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，尤其是住宅樓在運行中三相不平衡更為嚴(yán)重。由于調(diào)節(jié)補償無功功率的采樣信號取自三相中的任意一相，造成未檢測的兩相要么過補償，要么欠補償。如果過補償，則過補償相的電壓升高，造成控制、保護(hù)元件等用電設(shè)備因過電壓而損壞；如果欠補償，則補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)生主要是因為交流用電設(shè)備在其工作過程中，除消耗有功功率外，還需要無功功率。當(dāng)有功功率P一定時，如減少無功功率Q，則功率因數(shù)便能夠提高。在極端情況下，當(dāng)Q=0時，則其力率=1。因此提高功率因數(shù)問題的實質(zhì)就是減少用電設(shè)備的無功功率需要量。 </p><p>　　4.1異步電動機和電力變壓器是耗用無功功率的主要設(shè)備

15、</p><p>　　異步電動機的定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙是決定異步電動機需要較多無功的主要因素。而異步電動機所耗用的無功功率是由其空載時的無功功率和一定負(fù)載下無功功率增加值兩部分所組成。所以要改善異步電動機的功率因數(shù)就要防止電動機的空載運行并盡可能提高負(fù)載率。變壓器消耗無功的主要成份是它的空載無功功率，它和負(fù)載率的大小無關(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)空載運行或長其處于低負(fù)載運行狀態(tài)。 <

16、/p><p>　　4.2供電電壓超出規(guī)定范圍也會對功率因數(shù)造成很大的影響 </p><p>　　當(dāng)供電電壓高于額定值的10%時，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，當(dāng)供電電壓為額定值的110%時，一般工廠的無功將增加35%左右。當(dāng)供電電壓低于額定值時，無功功率也相應(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)頻率的波動也會對異步電機和變壓器的磁化無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)提高的一些實用方法，使低壓網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)無功的就地平衡，達(dá)到降損節(jié)能的效果。 </p><p><b>　　5.結(jié)語

18、 </b></p><p>　　功率因數(shù)對廣大供電企業(yè)的影響是巨大的，所以提高功率因數(shù)能夠帶來經(jīng)濟效益和社會效益，相信隨著新技術(shù)新產(chǎn)品的應(yīng)用，功率因數(shù)會進(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]肖運新.用電監(jiān)察[M].水利電力出版社，2003. </p>