功率因數(shù)大全11篇
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篇（1）
功率因數(shù)0.8-0.9正常。功率因數(shù)是指交流電路有功功率對視在功率的比值。用戶電器設(shè)備在一定電壓和功率下，該值越高效益越好，發(fā)電設(shè)備越能充分利用。
功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，如白熾燈泡、電阻爐等電阻負(fù)荷的功率因數(shù)為1，一般具有電感性負(fù)載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個系數(shù)。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
篇（2）
1、變壓器功率因數(shù)：指變壓器二次側(cè)有功功率一次側(cè)的視在功率，不是電壓效率而是變壓器的傳輸效率，即變壓器的有功損耗，無功損耗視在功率之間的關(guān)系。
2、在配電系統(tǒng)中，系統(tǒng)的功率因素，在理想的情況下，主要決定于負(fù)載特性。在沒有任何補(bǔ)償?shù)那闆r下，如果負(fù)載是純電阻，那么系統(tǒng)的功率因素就是如果是純電感，那么功率因素就為0。與變壓器本身的特性無關(guān)。
3、在實際情況中，負(fù)載往往具有電阻，電感，電容的混合特性。所以存在大于0，小于1的功率因素值。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
篇（3）
（Guangdong Technical College of Water Conservancy and Electric Engineering，Guangzhou 510635，China）
摘要：本文敘述了供電系統(tǒng)的傳統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置及其控制，介紹了用半導(dǎo)體開關(guān)器件控制、響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。隨著電力電子器件與計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，動態(tài)無功補(bǔ)償器SVC正朝著高電壓和大容量方向發(fā)展。
Abstract: This paper describes the traditional reactive power compensation device of in power supply system and its control, introduces characteristics of fast response when controlled by semiconductor switching device. With the development of power electronic devices and computer control technology, dynamic reactive power compensator SVC is developing to the direction of the high voltage and high-capacity.
關(guān)健詞：傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn) 動態(tài)無功補(bǔ)償分析
Key words: the characteristics of traditional reactive power compensation；analysis of dynamic reactive power compensation
中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2011）15-0054-01
0引言
在供電系統(tǒng)中，系統(tǒng)的構(gòu)成有發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線及用戶的負(fù)荷。工業(yè)用戶負(fù)荷中、除電阻爐是電阻負(fù)荷外，其他常用的負(fù)截如電動機(jī)、感應(yīng)加熱設(shè)備、整流裝置等是感性負(fù)截，從電路的角度看，均可等效為電阻與電感的串聯(lián)或并聯(lián)。而輸電線路除個別高壓系統(tǒng)由于輸電線的分布電容較大，使線路可等效為容性外，其他供電線路，特別是低壓系統(tǒng)，都可將供電線路等效為集中參數(shù)的線路電阻與電感中聯(lián)。
1傳統(tǒng)的無功功率補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>
根據(jù)調(diào)節(jié)同步電機(jī)可以調(diào)節(jié)其無功電流和功率因數(shù)的特點(diǎn)，它是專門制造用來改善電網(wǎng)功率因數(shù)、不帶任何機(jī)械負(fù)載的同步電機(jī)，即同步補(bǔ)償機(jī)，它實屬是空載的同步電動機(jī)，它的勵磁電流It與電樞電流lm的V形曲線如圖1所示。
將同步補(bǔ)償機(jī)工作在過勵狀態(tài)，Im的為超前電網(wǎng)電壓的容性電流，用它可以補(bǔ)償負(fù)載的感性無功電流。為保持在各種情況時，負(fù)載端電壓比較穩(wěn)定和電網(wǎng)的功率因數(shù)在某一范圍內(nèi)，將同步補(bǔ)償機(jī)與負(fù)載并聯(lián)接入電網(wǎng)。同步補(bǔ)償機(jī)的勵磁置用U2大小cosφ2大小進(jìn)行自動控制，以自己改變勵磁電流大小，從而使電網(wǎng)具有較好的質(zhì)量。同步補(bǔ)償機(jī)調(diào)節(jié)范圍寬，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，起動和控制也麻煩，運(yùn)行費(fèi)用較高，所以一般在大容量系統(tǒng)中用。在過勵運(yùn)行的同步電動機(jī)也能向電網(wǎng)供給超前的無功，所以對不調(diào)速的大容量機(jī)械，應(yīng)盡量采用同步電動機(jī)拖動，以得到改善電網(wǎng)功率因數(shù)的效益。
并聯(lián)電容器
一般廠用電多用并聯(lián)電容器的方法進(jìn)行功率因數(shù)的改善。若將電容直接接在感性負(fù)載如感應(yīng)電動機(jī)端，則補(bǔ)償效果就可直接改善廠內(nèi)的功率因數(shù)。為集中管理，多數(shù)還是將補(bǔ)償電器設(shè)置在變電所內(nèi)，可以在高壓側(cè)補(bǔ)償，、也可在低壓側(cè)補(bǔ)償。
并聯(lián)電容補(bǔ)償無功提高功率因數(shù)是分組投切的，所以不能很好地保證cosφ和U2的調(diào)節(jié)，且其響應(yīng)速度慢，所以對于要求響應(yīng)較快的無功補(bǔ)償系統(tǒng)來說，就應(yīng)采用靜止無功補(bǔ)償裝置（SVC），由于SVC動態(tài)性能好，所以又叫它們?yōu)閯討B(tài)無功功率補(bǔ)償裝置。
2靜止無功功率補(bǔ)償裝置（Svc）
對無功功率變化急劇的情況，如電弧爐，大容量變流器等設(shè)備的無功功率補(bǔ)償，常用靜止無功功率補(bǔ)償裝置（SVC）。它的響應(yīng)速度快，動態(tài)性能好，可以克服電容切換的分段控制，可以進(jìn)行cosφ的動態(tài)補(bǔ)償，它是現(xiàn)在電力電子裝置在供電系中容量非常大的設(shè)備。常用的有用晶閘管或積極可關(guān)斷晶閘管（GTO）控制的固定電容調(diào)電感式無功補(bǔ)償裝置（TCR），也可用固定電感調(diào)電容式的無功補(bǔ)償裝置。
3采用PWM控制方式的整流器是提高有整流器功率因數(shù)的最好方法
對大容量的整流器，由于晶閘管的導(dǎo)通角要根據(jù)負(fù)載要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，在導(dǎo)通角改變的一般情況下，其功率因數(shù)只有0.4-0.6，導(dǎo)通角小時cosφ更低。所以若將晶閘管相控制整流，改為PWM脈寬調(diào)制式整流，就可提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，用GTO的PWM式整流器電路如圖2（a）所示，圖2（b）畫出整流輸出的問題波形。
由于PWM頻率比工頻高得多，所以濾波器流參數(shù)和尺寸就比工頻帶的小得多。改變脈沖的占空比即可方便調(diào)整輸出的直流電壓動態(tài)的無功功率補(bǔ)償裝置由于用半導(dǎo)體開關(guān)器件控制，有很好的動態(tài)特性，雖現(xiàn)在它們的造價比起并聯(lián)電容器的傳統(tǒng)方法貴得多，但對無功負(fù)荷變化迅速的重要負(fù)載來說，采用靜止無功補(bǔ)償裝置的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益還是十分顯著的，隨著電力電子器件與計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，動態(tài)無功補(bǔ)償器SVC正朝著高電壓和大容量方向發(fā)展。所以它應(yīng)是今后的發(fā)展和推廣應(yīng)用的方向。
參考文獻(xiàn)：
篇（4）
中圖分類號:TM715文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)12-0093-02
功率因數(shù)是供用電系統(tǒng)的一項重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),在電力系統(tǒng)中,隨著變壓器和交流電動機(jī)等電感性負(fù)載的廣泛使用,電力系統(tǒng)的供配電設(shè)備中經(jīng)常流動著大量的感性無功電流。這些無功電流占用大量的供配電設(shè)備容量,同時增加了線路輸送電流,因而增加了饋電線路損耗,使電力設(shè)備得不到充分利用。用電設(shè)備在消耗有功功率的同時,還需大量的無功功率由電源送往負(fù)荷,功率因數(shù)反映的是用電設(shè)備在消耗一定的有功功率的同時所需的無功功率。作為解決問題的辦法之一,就是采用無功功率補(bǔ)償裝置,使無功功率就地得到補(bǔ)償,提高設(shè)備的利用效率。
在電力網(wǎng)的運(yùn)行中,功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度,我們希望的是功率因數(shù)越大越好。這樣電路中的無功功率可以降到最小,視在功率將大部分用來供給有功功率,從而提高電能輸送的功率。
一、影響功率因數(shù)的主要因素
電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動機(jī)、變壓器等,屬于既有電阻又有電感的電感性負(fù)載。電感性負(fù)載的電壓和電流的相量間存在著一個相位差,這個相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù),用符號cosΦ表示,在數(shù)值上功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值,即cosΦ=P/S。功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度,我們希望的是功率因數(shù)越大越好。只有把電路中的無功功率降到最小,才能將視在功率大部分用來供給有功功率,改善供電效率。
許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,如配電變壓器、電動機(jī)等,它們都是依靠建立交變磁場才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率,因此,所謂的“無功”并不是“無用”的電功率,只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能而已;因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外,還需要無功電源,兩者缺一不可。
大量的電感性設(shè)備,如異步電動機(jī)、感應(yīng)電爐、交流電焊機(jī)等設(shè)備是無功功率的主要消耗者。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計,在工礦企業(yè)所消耗的全部無功功率中,異步電動機(jī)的無功消耗占了60%～70%;而在異步電動機(jī)空載時所消耗的無功又占到電動機(jī)總無功消耗的60%～70%。所以要改善異步電動機(jī)的功率因數(shù)就要防止電動機(jī)的空載運(yùn)行并盡可能提高負(fù)載率。
變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10%~15%,
它的空載無功功率約為滿載時的1/3。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)行或長期處于低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。
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。 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)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。
二、無功功率與無功補(bǔ)償
(一)無功功率的產(chǎn)生
在具有電感或電容的電路中,在每半個周期內(nèi),電感(或電容)把電源能量變成磁場(或電場)能量貯存起來,然后再把貯存的磁場(或電場)能量釋放返回給電源。這種情況下只是進(jìn)行能量的交換,并沒有真正消耗能量,我們把這個交換的功率值稱為無功功率。正因為如此,無功功率比較抽象,它在電路中來回流動。盡管無功功率說明一個元件的平均功率為零,但它代表了在電感或電容中儲存及釋放磁場能量或電場能量所需要的真實功率。在電力網(wǎng)中,在電源、電感元件和電容元件之間發(fā)生能量的交換。與無功功率相關(guān)的能量是儲存的電感性及電容性能量之和。
無功功率決不是無用功率,它的用處很大。電動機(jī)需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場,使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,從而帶動機(jī)械運(yùn)動,電動機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率,才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場,在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此,沒有無功功率,電動機(jī)就不會轉(zhuǎn)動,變壓器也不能變壓,交流接觸器不會吸合。
(二)無功功率的危害
無功功率的增加,會導(dǎo)致電流增大和視在功率增加,從而使發(fā)電機(jī)、變壓器及其他電氣設(shè)備容量和導(dǎo)線容量增加,也降低了發(fā)電機(jī)的有功功率的輸出,降低了輸變電設(shè)備的供電能力。無功功率的增加,使總電流增大,因而使設(shè)備及線路的損耗增加,這是顯而易見的。無功功率的增加,使線路及變壓器的電壓降增大,如果是沖擊性無功功率負(fù)載,還會使電壓產(chǎn)生劇烈波動,使供電質(zhì)量嚴(yán)重降低。
無功功率還造成了低功率因數(shù)運(yùn)行和電壓下降,使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。所以我們要盡量減小無功功率的影響:(1)大量的電感性設(shè)備,如異步電動機(jī)、感應(yīng)電爐、交流電焊機(jī)等設(shè)備是無功功率的主要消耗者。所以要改善異步電動機(jī)的功率因數(shù)就要防止電動機(jī)的空載運(yùn)行并盡可能提高負(fù)載率;(2)變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10%～15%,它的空載無功功率約為滿載時的1/3。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)行或長期處于低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài);(3)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。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,所以應(yīng)當(dāng)采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。
(三)無功補(bǔ)償
1.補(bǔ)償原理。設(shè)補(bǔ)償后無功功率為Qc,使電源輸送的無功功率減少為Q’=Q-Qc,功率因數(shù)由cosΦ提高到cosΦ’,視在功率S減少到S’,視在功率的減小可相應(yīng)減小供電線路的截面和變壓器的容量,降低供用電設(shè)備的投資。
可知,采用無功補(bǔ)償措施后,因為通過電力網(wǎng)無功功率的減少,降低了電力網(wǎng)中的電壓損耗,提高了用戶的電壓質(zhì)量。由于越靠近線路末端,線路的電抗X越大,因此越靠近線路末端裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置效果越好。
2.補(bǔ)償?shù)淖?#8204;用。(1)提高電網(wǎng)及負(fù)載的功率因數(shù),降低設(shè)備所需容量,減少不必要的損耗;(2)穩(wěn)定電網(wǎng)電壓,提高電網(wǎng)質(zhì)量,而在長距離輸電線路中安裝合適的無功補(bǔ)償裝置可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性及輸電能力;(3)在三相負(fù)載不平衡的場合,可對三相視在功率起到平衡作用。
三、功率因數(shù)與功率效率關(guān)系
(一)提高功率因數(shù)及相應(yīng)地減少電費(fèi)
根據(jù)國家頒布的“功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法”規(guī)定三種功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值,相應(yīng)減少電費(fèi):(1)高壓供電的用電單位,功率因數(shù)為0.9以上;(2)低壓供電的用電單位,功率因數(shù)為0.85以上;(3)低壓供電的農(nóng)業(yè)用戶,功率因數(shù)為0.8以上。
根據(jù)“辦法”,補(bǔ)償后的功率因數(shù)以分別不超出0.95、0.94、0.92為宜,因為超過此值,電費(fèi)并沒有減少,相反造成設(shè)備投資增加,有可能造成過補(bǔ)償程度,等效功率因數(shù)下降。
(二)降低系統(tǒng)的能耗
功率因數(shù)的提高,減少線路中輸送的無功功率,也就減少了線路輸送的電流中無功電流成分,降低了線路損耗及變壓器的銅耗。
(三)減少了線路的壓降
由于線路輸送電流降低,造成線路能耗降低,電能損失與電壓平方成反比,系統(tǒng)的線路電壓損失相應(yīng)減小,有利于系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定。
(四)增加了供電功率,減少了用電容量費(fèi)
對原有供電設(shè)備在同樣有功功率下,cosφ提高,負(fù)荷電流減小,因此向負(fù)荷傳輸功率所經(jīng)過的變壓器、開關(guān)、導(dǎo)線等配電設(shè)備都增加了功率儲備,發(fā)揮了設(shè)備的潛力。對于新建項目來說,降低了變壓器容量,減少了投資費(fèi)用,同時也減少了運(yùn)行后的基本電費(fèi)。
(五)電容補(bǔ)償容量的選定
1.集中補(bǔ)償容量確定。先進(jìn)行負(fù)荷計算,確定有功功率P和無功功率Q,補(bǔ)償前功率因數(shù)為cosф1,要補(bǔ)償?shù)?#8204;的功率因數(shù)為cosф2,則補(bǔ)償容量QC=P(tgф1-tgф2)。
2.就地補(bǔ)償電容器容量確定。就地補(bǔ)償電容器容量選擇的主要參數(shù)是勵磁電流,因為不使電容器造成自勵是選用電容器容量的必要條件。負(fù)載率越低,功率因數(shù)越低;極數(shù)愈多,功率因數(shù)越低;容量愈小,功率因數(shù)越低。但由于無功功率主要消耗在勵磁電流上,隨負(fù)載率變化不大,因此應(yīng)主要考慮電動機(jī)容量和極數(shù)這兩個參數(shù),才能得到最佳補(bǔ)償效果。
四、盡可能提高系統(tǒng)自然功率因數(shù)
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(jì)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:
(一)合理化使用電動機(jī)
若電動機(jī)長期處于低負(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機(jī)的容量。
(二)定期檢修
異步電動機(jī)定子繞組匝數(shù)變動和電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子間的氣隙變動時對異步電動機(jī)無功功率的大小有很大的影響。
(三)同步運(yùn)行
調(diào)節(jié)電機(jī)的勵磁電流,使其處于過激狀態(tài),就可以使同步電機(jī)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)。因而只要調(diào)節(jié)電機(jī)的直流勵磁電流,使其呈過激狀態(tài),即能向電網(wǎng)輸出無功,從而達(dá)到提高低壓網(wǎng)功率因數(shù)的目的。
(四)配變運(yùn)行
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)。
總之,了解影響功率因數(shù)的主要因素和提高功率因數(shù)的幾種方法,我們可以在應(yīng)用的過程中,根據(jù)具體情況進(jìn)行分析,在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上綜合考慮補(bǔ)償方式,從而達(dá)到電氣設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的,帶來技術(shù)上的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
參考文獻(xiàn)
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篇（5）
一、變電所無功補(bǔ)償概況
崇明廠區(qū)變電所最早建造從2003年就開始了，電容柜都是從變電所投產(chǎn)就開始同步運(yùn)行，而且是每天24小時不間斷的，受制于電容器的使用壽命比斷路器等產(chǎn)品短很多，經(jīng)過十幾年的時間，沒徹底更換過的電容器柜問題頻出，這就增加了運(yùn)行維護(hù)的難度。
電力公司對我單位電能收費(fèi)是根據(jù)進(jìn)線線路分別進(jìn)行的：崇明元件廠生活區(qū)一路，崇明生產(chǎn)區(qū)域兩路，其中主體生產(chǎn)用電集中在崇明生產(chǎn)區(qū)域，所以我們本文就以崇明生產(chǎn)區(qū)域的兩路35KV線路電費(fèi)情況為調(diào)查對象來具體分析。
二、不同等級電壓上的補(bǔ)償
補(bǔ)償在高、低壓兩個電壓等級上，我們具體分析也圍繞這兩個大的方向來進(jìn)行，
（一）10KV高壓側(cè)補(bǔ)償。在這個電壓等級上，堡船207和堡船217都分別有一組高壓電容器組，型號TBB2-10-1800/100BL，額定電流94.5A，補(bǔ)償容量為1800KVA。高壓電容器組采用人工操作的方式，早上，用電進(jìn)入高峰期時人工合閘，晚上負(fù)荷降下來后人工分?jǐn)啵荒苷M的投入或者退出。在高壓側(cè)，投入及退出時間點(diǎn)上能把控，容量投入的多少是無法改變的。
（二）低壓側(cè)電容補(bǔ)償。根據(jù)生產(chǎn)的需要，我們對負(fù)荷相對集中處都設(shè)立了變電所，根據(jù)負(fù)荷的多少，在變電所內(nèi)部都進(jìn)行了功率因數(shù)的補(bǔ)償。生產(chǎn)現(xiàn)場的變電所有24個，其中帶低壓電容補(bǔ)償?shù)淖冸娝?1個，每個變電所電容補(bǔ)償?shù)娜萘考巴旰贸潭扔兴鶇^(qū)別。一部分電容柜因為線路元器件老化、電容本身破損等原因，考慮到安全因素，沒有投入運(yùn)行，這就有了提升的空間，特別是針對負(fù)荷比較大的5.3萬車間、造船碼頭1#及2#變電所、船臺、涂裝一期及二期等變電所等。
提升功率因數(shù)對于總電流的下降有一定影響，就相當(dāng)于增加了變壓器的有功輸出，對用電負(fù)荷較大變電所容量能進(jìn)一步改善。
三、功率因數(shù)低原因分析
通過平時工作中觀察以及現(xiàn)場查看，細(xì)致周到分析了功率因數(shù)低的原因，見圖1。
針對功率因數(shù)偏低的情況，根據(jù)平時維修及行業(yè)經(jīng)驗進(jìn)行系統(tǒng)的分析，因為高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)電容器在投用、自動化運(yùn)行、切除等方面完全不同，后續(xù)的分析也是分兩部分分別進(jìn)行。
四、效益分析
（一）減少線路損耗。特別是對于負(fù)荷較大的區(qū)域，一直以來低壓側(cè)電流特別大，功率因數(shù)提高了，無功電流就減少，更利于有功電能的輸送，也相當(dāng)于提升變壓器有功使用容量，更好的為生產(chǎn)現(xiàn)場提供電能。
（二）電力公司給予我公司獎勵。功率因數(shù)提高后，可以得到
電力公司用電獎勵。我廠電費(fèi)是按照：0.90標(biāo)準(zhǔn)電費(fèi)調(diào)整（%）來計算的，由之前統(tǒng)計的兩路數(shù)據(jù)可以看出功率因數(shù)攻關(guān)前后的變化 。當(dāng)功率因數(shù)提高后，并做好保持工作，我廠堡船207和堡船217在電力公司拿到的獎勵還是比較可觀的。
五、固措施
篇（6）
0 引言
功率因數(shù)是衡量企業(yè)供電系統(tǒng)電能利用程度及電氣設(shè)備使用狀況的一個具有代表性的重要指標(biāo)之一，通常使用cosφ表示，我們可以用以下幾項來介紹功率因數(shù)的重要性，及提高功率因數(shù)的方法。
1 有功功率和無功功率
企業(yè)的用電設(shè)備大部分都用電磁感應(yīng)原理來工作的，比如：變壓器、電焊機(jī)、電磁感應(yīng)式電動機(jī)等等，它們都是靠電能轉(zhuǎn)化成電磁能再轉(zhuǎn)化為電能或機(jī)械能來實現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)換，這樣，用電設(shè)備就必須從電網(wǎng)上吸收兩種能量，一部分能量用于做功，即前邊提到得機(jī)械能或熱能，這部分能量大部分是為了滿足生產(chǎn)和生活的需要，稱為有功功率。另一部分能量用來產(chǎn)生交變磁場，它是變壓器、電焊機(jī)或電感線圈形成能量轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)慕橘|(zhì)，沒有了磁場，就沒有了傳輸能量的介質(zhì)，從而使能量只能在電源或用電設(shè)備內(nèi)部消耗，而不能對外傳輸，不能對外做功，這部分功率叫做無功功率。無功，顧名思義就是無用功，其實它并不是沒有用，沒有它，任何能量都只能自己消耗，不能傳輸，然而它確實在能量轉(zhuǎn)換的過程中沒有轉(zhuǎn)換成其它能量，所以叫作無功功率。有功功率和無功功率都是電能運(yùn)用所必須的，若有功功率不足，就不能滿足用電負(fù)荷的需要，會將電網(wǎng)電壓拉低，系統(tǒng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變慢，發(fā)電頻率降低，影響用電質(zhì)量，威脅發(fā)電廠和各用電設(shè)備的安全。若無功功率不足，系統(tǒng)電壓也會降低，電流將會升高，電機(jī)過流過熱，會導(dǎo)致用電設(shè)備絕緣破壞，甚至燒毀。
2 功率因數(shù)
功率因數(shù)是衡量企業(yè)供電系統(tǒng)電能利用程度及電氣設(shè)備使用狀況的一個具有代表性的重要指標(biāo)之一，通常使用cosφ表示。一個供電設(shè)備的供電容量通常是用視在功率表示，字面意思就是我們所能看到的功率，即表見功率，但不是真實功率，它的真實功率是由視在功率和功率因數(shù)的乘積決定的。所以說功率因數(shù)是一個非常重要的供電指標(biāo)，而視在功率是由有功功率的平方與無功功率的平方和，開跟號得到的。視在功率確定后，有功功率分量高就稱為功率因數(shù)高，有功功率分量低就稱為功率因數(shù)低，有功功率和無功功率都是靠發(fā)電機(jī)發(fā)出的，然而用電設(shè)備所需要的功率會因設(shè)備的感性和容性不同而不同，當(dāng)用電設(shè)備是感性時，用電設(shè)備的電壓會超前電流90°；當(dāng)用電設(shè)備是容性時，電流超前電壓90°，兩個分量將在一條直線上，但方向相反，用電設(shè)備中感性的居多，所以這就需要一個容性的負(fù)荷進(jìn)行無功補(bǔ)償了。
3 有功功率和無功功率的三角關(guān)系
上述講的有功功率和無功功率可以用直角三角形的關(guān)系來描述：三角形的兩條直角邊，一個表示有功功率，一個表示無功功率，它們的斜邊就是視在功率，有功功率和視在功率之間的夾角就是功率因數(shù)角，功率因數(shù)角的余弦值就是功率因數(shù)。無功功率越少，功率因數(shù)角就越小，它的余弦值就越大，有功功率和視在功率就越接近，也就是說，能量的轉(zhuǎn)換效率也就越高。這就提出了一個問題，怎樣減少發(fā)電機(jī)的無功輸出？或者說怎樣減少感性負(fù)何的無功吸收？
4 提高功率因數(shù)的意義
由上述3可以看出，要使發(fā)電廠和供電所更有效利用資源進(jìn)行電能的轉(zhuǎn)換和傳輸，就必須合理的進(jìn)行有功功率和無功功率的分配，在無功功率配置合理的情況下，盡量的多發(fā)有功，減少無功功率的輸出。那就要提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。當(dāng)供電系統(tǒng)中輸送的有功功率維持恒定的情況下，無功功率增大即功率因數(shù)的降低，就會引起：①系統(tǒng)中輸送的總電流增大，使電氣元件，如變壓器、電抗器、導(dǎo)線等容量增大，從而擴(kuò)大了企業(yè)投資；②由于無功功率增大，造成輸電電流增大，從而也會增大供電設(shè)備的有功損耗；③因為系統(tǒng)中的總電流增大，所以電壓損失增大，造成調(diào)壓困難；④對發(fā)電機(jī)來說，轉(zhuǎn)子溫度升高，發(fā)電機(jī)達(dá)不到預(yù)期出力；⑤由于系統(tǒng)電流增大，系統(tǒng)電壓降低，會造成其他設(shè)備不能正常出力。所以，我們必須提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。
5 提高功率因數(shù)和無功補(bǔ)償
企業(yè)的感性負(fù)荷大部分是異步電動機(jī)，運(yùn)行時要消耗一定的無功功率，使得電動機(jī)和輸電線路的電流增大，如果給電動機(jī)增加就地補(bǔ)償電容，不但可以使線路及配電裝置的輸送電流減小，而且還可以減少有功損耗，減少初期的投資容量。下面給出異步電動機(jī)的無功補(bǔ)償計算公式，以供大家參考：
設(shè)補(bǔ)償前電動機(jī)的無功功率為Q1，補(bǔ)償電容器后的無功功率為Q2，則補(bǔ)償電容器的無功功率為:
Qc=Q1-Q2=P1(tanφ1-tanφ2)=
式中：P1、P2為電動機(jī)運(yùn)行時輸入/輸出的有功功率，η為電動機(jī)運(yùn)行時的效率，φ1、φ2為電容器補(bǔ)償前后的功率因數(shù)角。
補(bǔ)償前的功率因數(shù)：cosφ1=(cosφe)1/k ，式中：cosφe為電動機(jī)額定負(fù)載時的功率因數(shù)，可從產(chǎn)品目錄中查得，k為電機(jī)定子電流負(fù)載率，k=I1/Ie，其中I1為電機(jī)運(yùn)行時的實測定子電流（A），Ie為電機(jī)的額定電流（A）。
補(bǔ)償后的功率因數(shù)一般是0.95左右，如果再高，投入的成本太大，不經(jīng)濟(jì)，確定了所需補(bǔ)償?shù)臒o功功率Qc之后，那么補(bǔ)償電容量C=
式中：f為電源頻率（Hz），Ue為電機(jī)額定電壓（V），Qc為電容補(bǔ)償?shù)臒o功功率（Var）。
注意：個別補(bǔ)償?shù)碾娙萑萘繎?yīng)根據(jù)電動機(jī)的功率、負(fù)載率及電網(wǎng)情況適當(dāng)考慮，避免過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償狀態(tài)的出現(xiàn)。
6 補(bǔ)償方式
工業(yè)企業(yè)中常用的電容器補(bǔ)償方式大概有三種：集中補(bǔ)償、分組補(bǔ)償和單個補(bǔ)償。企業(yè)電力系統(tǒng)的補(bǔ)償方式的選擇，要視企業(yè)的具體情況而定。比如：從無功就地平衡來說，單個補(bǔ)償?shù)男Ч詈茫▎蝹€補(bǔ)償應(yīng)用于大容量、長期運(yùn)行、無功功率需要較大的設(shè)備，或者輸電線路較長的設(shè)備，不便于實現(xiàn)分組補(bǔ)償?shù)膱龊希@種方式可以減少配線電流，導(dǎo)線截面，配電設(shè)備的容量），不論采取什么樣的補(bǔ)償方式，補(bǔ)償電容必須選擇適當(dāng)，而這一切都是為了提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)。
7結(jié)束語
根據(jù)功率因數(shù)進(jìn)行的無功補(bǔ)償可以有效的提高設(shè)備的利用效率，減小了企業(yè)的初期投資，對企業(yè)供用電的穩(wěn)定性有著深遠(yuǎn)的意義。
篇（7）
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人們對電能的需求量越來越大，對電能質(zhì)量的要求也越來越高。目前電力網(wǎng)中的電力負(fù)荷如感應(yīng)式異步電動機(jī)、變壓器等，大部分屬于感性負(fù)載，在運(yùn)行過程中需要向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無功功率，使電網(wǎng)的功率因數(shù)降低。為了對電力負(fù)荷設(shè)備進(jìn)行更好的監(jiān)測，針對具體情況采取相應(yīng)的措施，有必要對電網(wǎng)的功率因數(shù)進(jìn)行檢測。在三相電網(wǎng)的功率因數(shù)測量中，一般假設(shè)電網(wǎng)是三相平衡的，此時任意一相的功率因數(shù)就相當(dāng)于三相系統(tǒng)的功率因數(shù)。由于測量單相功率因數(shù)需要中性點(diǎn)（如果采用三相四線制），在某些應(yīng)用場合有很大的不便，因此本文提出了通過采樣三相中一相的電流以及另外兩相的線電壓之間的相位差來得到三相系統(tǒng)的功率因數(shù)的檢測方法。
由于利用該方法測量功率因數(shù)的接線方式有12種，每種接線方式的相位關(guān)系又不一樣，所以功率因數(shù)的計算以及超前滯后的判斷方法也有些差別。因此如何使功率因數(shù)的檢測與接線方式無關(guān)將成為一個重點(diǎn)。由于相關(guān)文獻(xiàn)較少，因此對與接線無關(guān)的三相功率因數(shù)檢測方法進(jìn)行研究有著重要意義。
本文利用電網(wǎng)三相電壓、電流間的相位角關(guān)系，通過直接檢測相電流相鄰的方波信號上升沿的時間差以及相電流和線電壓的相鄰的兩個方波的上升沿的時間差，來確定功率因數(shù)以及功率因數(shù)的超前滯后情況，從而得到了一種與接線無關(guān)的三相功率因數(shù)檢測方法。
1工作原理
設(shè)三相的電壓分別為Ua、Ub、Uc，電流分別為Ia、Ib、Ic，假設(shè)電網(wǎng)三相平衡，則它們的表達(dá)式如下：
Ua＝UmSinωt
Ub＝UmSin(ωt－120°)
Uc＝UmSin(ωt＋120°)
Ia＝ImSin(ωt－φ）
Ib＝ImSin（ωt－φ－120°）
Ic＝ImSin（ωt－φ＋120°）
式中，Um表示每相電壓幅值，Im表示每相電流幅值，ω表示角頻率，表示相電流滯后相電壓的相角（功率因數(shù)角）。由此可以得到：
其中，－Ia表示負(fù)A相電流，－Ib表示負(fù)B相電流，－Ic表示負(fù)C相電流。可見，采用其中一相的相電流和另外兩相的線電壓之間的相位差來測量功率因數(shù)的接線方式有12種，分別為：Ia，Ubc；Ia，Ucb；Ib，Uca；Ib，Uac；Ic，Uab；Ic，Uba；－Ia，Ubc；－Ia，Ucb；－Ib，Uca；－Ib，Uac；－Ic，Uab；－Ic，Uba。下面以Ia，UbcI型接線和Ia，UcbII型接線兩種接線方式來討論的計算。
1．1I型接線φ的計算
設(shè)α為Ubc滯后Ia的相角，由于Ia滯后Ua的相角為φ，而Ubc滯后Ua的相角為90°，所以有α＝90°－φ。針對三種負(fù)載情況，α表達(dá)式如下：
在電路設(shè)計中，若把A相相電流和Ubc線電壓的采樣信號放大后，再進(jìn)行上升沿過零觸發(fā)，即可得到反映相位的方波信號。針對純阻性負(fù)載、容性負(fù)載和感性負(fù)載，經(jīng)過上升沿過零觸發(fā)后可得到相電流和線電壓的方波信號，從而得到如圖1（a）所示的一組波形，從上到下分別為相電流與線電壓的正弦波、上升沿過零觸發(fā)后的方波、純阻性負(fù)載電流與電壓上升沿時間差、容性負(fù)載電流與電壓上升沿時間差(圖中取φ＝－45°)、感性負(fù)載電流與電壓上升沿時間差(圖中取φ＝45°)。τ為相電流與線電壓的上升沿的時間差，τ的寬度隨φ的變化而變化。
圖1A相相電流與線電壓波形圖
設(shè)T為正弦波的周期，則τ和T滿足下面的表達(dá)式：
顯然，α＝（τ／T）×360°。根據(jù)α與的關(guān)系，可以得到：
因此，針對A相電流Ia和線電壓Ubc的接線方式，超前滯后的判斷和相位角的絕對值｜｜的計算表達(dá)式如下：
T／4＜τ≤T／2，超前；
0≤τ＜T／4，滯后；
｜φ｜＝｜（τ／T）×360°－90°｜（1）
1．2II型接線的計算
設(shè)α為Ucb滯后Ia的相角，由于Ia滯后Ua的相角為，而Ucb滯后Ua的相角為270°，所以α＝270°－。針對三種負(fù)載情況，有如下表達(dá)式：
同理，按照Ia、Ubc的分析方法，可以得到如圖1（b）所示的一組波形。此時τ和T滿足下面表達(dá)式：
顯然，α＝（τ／T）×360°。根據(jù)α與角的關(guān)系，可以得到：
因此，針對A相電流Ia和線電壓Ucb的接線方式，超前滯后的判斷和相位角的絕對值｜｜的計算表達(dá)式如下：
3T／4＜τ≤T，超前；
T／2≤τ＜3T／4，滯后；
｜｜＝｜τ／T×360°－270°｜（2）
1．3與接線無關(guān)的功率因數(shù)測量原理
采用同樣的分析方法，可以發(fā)現(xiàn)－Ia，Ucb；Ib，Uca；－Ib，Uac；Ic，Uab；－Ic，Uba等五種接線方式的相對位置的波形圖與Ia，Ubc接線方式的一樣，其的計算同式（1）；而－Ia，Ubc；Ib，Uac；－Ib，Uca；Ic，Uba；－Ic，Uab等五種接線方式的相對位置的波形圖與Ia，Ucb接線方式的一樣，其的計算同式（2）。
因此，直接檢測相電流的兩個相鄰的方波信號上升沿的時間差，即可得到周期T；檢測相電流線電壓的相鄰的兩個上升沿過零觸發(fā)方波的上升沿的時間差，即可得到時間τ；根據(jù)τ落在周期T的范圍可確定接線方式是屬于I型還是II型，然后參照相應(yīng)的計算公式可以很容易算出相位角以及超前滯后情況，從而得到三相系統(tǒng)的功率因數(shù)，這樣就可以做到功率因數(shù)的檢測與具體的三相接線方式無關(guān)。
2信號的獲取
由與接線無關(guān)的三相功率因數(shù)測量方法的工作原理可知，獲取三相電網(wǎng)中一相的相電流和另外兩相的線電壓信號是本測量方法實現(xiàn)的一個重點(diǎn)。下面簡述該測量方法的信號獲取過程。
篇（8）
中圖分類號：TN8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）23-0364-01
一、提高功率因數(shù)的意義
改善企業(yè)用電的功率因數(shù)（即無功功率補(bǔ)償）是企業(yè)節(jié)約電能的重要課題，因此應(yīng)給予足夠重視，并采取相應(yīng)的技術(shù)措施以提高功率因數(shù)。由于企業(yè)采用大量的感應(yīng)電動機(jī)和變壓器等用電設(shè)備，通過磁場，變壓器才能改變電壓并且將能量送出去，電動機(jī)才能轉(zhuǎn)動并帶動機(jī)械負(fù)荷。全國供用電規(guī)則還規(guī)定了在電網(wǎng)高峰負(fù)荷時，用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)：高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)為0.90以上；其他100KVA（KW）及以上電力用戶和大、中型電力排灌站，功率因數(shù)為0.85以上；農(nóng)業(yè)用電，功率因數(shù)為0.80以上。凡功率因數(shù)不能達(dá)到上述規(guī)定的新用戶，供電部門可拒絕供電。因此對無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，提高企業(yè)用電的功率因數(shù)具有重要的意義。
提高功率因數(shù)對企業(yè)和電力系統(tǒng)的好處如下：
（1）提能夠降低生產(chǎn)成本、減少投資、改善設(shè)備的利用率
1.1 功率因數(shù)可以表示成下述形式
越高，所需視在功率越小。而當(dāng)有功負(fù)荷一定時，若功率因數(shù)值越大，可知無功負(fù)荷就越小，充分發(fā)揮了發(fā)、供電設(shè)備的生產(chǎn)能力，提高了經(jīng)濟(jì)效益。在發(fā)電和輸、配電設(shè)備的安裝容量一定時，提高用戶的功率因數(shù)相應(yīng)減少無功功率的供給，則在同樣設(shè)備的條件下，電力系統(tǒng)輸出的有功功率可以增加。
（2）減少網(wǎng)絡(luò)中的電壓損失，提高供電質(zhì)量
由于用戶功率因數(shù)的提高，使網(wǎng)絡(luò)中的電流減小，因此網(wǎng)絡(luò)的電壓損失減少，網(wǎng)絡(luò)未端用電設(shè)備的電壓質(zhì)量提高。
二、提高功率因數(shù)的方法
功率因數(shù)等有功功率除以根號下有功功率的平方與無功功率的平方之和。當(dāng)有功功率一定時，若減少無功功率便可以提高功率因數(shù)。交流用電設(shè)備、電動機(jī)、變壓器等建立磁場需要激磁無功功率，同時還消耗漏磁無功功率。
（一）提高功率因數(shù)方法如下：
（1）選氣隙小、磁阻小的電氣設(shè)備，如選電動機(jī)時，若沒有調(diào)速和啟動條件限制，應(yīng)盡量選擇鼠籠型電動機(jī)。
（2）同容量下選擇磁路體積小的電氣設(shè)備。如高速開啟式電動機(jī)，在同容量下，體積小于低速封閉式和隔爆型電動機(jī)。
（3）根據(jù)負(fù)荷選用相匹配的變壓器。電力變壓器一次側(cè)功率因數(shù)不但與負(fù)荷的功率因數(shù)有關(guān)，而且與負(fù)荷率有關(guān)1若變壓器滿載運(yùn)行，一次側(cè)功率因數(shù)僅比二次側(cè)降低約3～5%；若變壓器輕載運(yùn)行，當(dāng)負(fù)荷小于0.6時，一次側(cè)功率因數(shù)就顯著下降，下降達(dá)11～18%，所以電力變壓器的負(fù)荷率在0.6以上運(yùn)行時才較經(jīng)濟(jì)，一般應(yīng)在60%～70%比較合適，為了充分利用設(shè)備和提高功率因數(shù)，電力變壓器一般不宜作輕載運(yùn)行。當(dāng)電力變壓器負(fù)荷率小于30%時，應(yīng)當(dāng)更換成容量較小的變壓器。
（二）電氣設(shè)備運(yùn)行合理
（1）正確選用異步電動機(jī)的型號與容量。據(jù)有關(guān)資料介紹，我國中小型異步電動機(jī)的用電負(fù)荷約占電網(wǎng)總負(fù)荷的80%以上，幾個主要電網(wǎng)中，電動機(jī)所耗能占整個工業(yè)用電量的60%～68%左右，因此做好電動機(jī)的降損節(jié)能具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義，正確選用異步電動機(jī)，使其額定容量與所帶負(fù)載相配合，對于改善功率因數(shù)是十分重要的。在選型方面，要注意選用節(jié)能型，淘汰高能耗的電動機(jī)，并依據(jù)電機(jī)機(jī)械工作對啟動力矩、啟動次數(shù)、調(diào)速等方面的具體要求，選用不同的型號。電動機(jī)的效率η與功率因數(shù)cosφ是反映電動機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平的主要指標(biāo)，都與負(fù)載率β有密切關(guān)系。GB/T12497-90 對三相異步電機(jī)三個運(yùn)行區(qū)域規(guī)定如下：
當(dāng)β
（2）合理調(diào)度安排生產(chǎn)工藝流程，限制電氣設(shè)備空載運(yùn)行。生產(chǎn)時間要躲開高峰時間，降低高峰用電量。
（3）提高維護(hù)檢修質(zhì)量，保證電氣的電磁特性符合標(biāo)準(zhǔn)。
（4）進(jìn)行技術(shù)改造，降低總的無功消耗。
三、人工補(bǔ)償無功功率
企業(yè)為了使功率因數(shù)達(dá)到國家要求的規(guī)定值（0.90）以上，一般都采用并聯(lián)電容器的方法進(jìn)行人工補(bǔ)償，電力電容器具有投資省、有功功率損失小、運(yùn)行維護(hù)方便、故障范圍小等優(yōu)點(diǎn)。
四、綜上所述，提高功率因數(shù)必然對國家的能源利用、企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益起到促進(jìn)作用，是保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量、電壓質(zhì)量、降低網(wǎng)絡(luò)損耗以及安全運(yùn)行所不可缺少的條件。應(yīng)根據(jù)不同情況采取相應(yīng)措施來提高功率因數(shù)，降低無功損耗，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
篇（9）
交流電路中，電源提供的總功率為視在功率S；在電阻性元件（R）上的電功率稱有功功率P；而損耗在電感性元件（L）及電容性元件（C）上的這部分電功率稱無功功率Q。同時它們之間有著以下關(guān)系。無功功率則給電網(wǎng)帶來額外負(fù)擔(dān)，并且因功率因數(shù)的高低關(guān)系電源的電壓損失和電壓波動，嚴(yán)重時，會導(dǎo)致設(shè)備損壞，系統(tǒng)解列。而在《供電營業(yè)規(guī)則》中也強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn)。
1 功率因數(shù)的定義
交流電路中有功功率占視在功率的比率稱功率因數(shù)cosφ，即cosφ=P/S.功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)。而電力系統(tǒng)中的負(fù)載大部分是感性的，電感或電容性負(fù)載也同時存在，導(dǎo)致功率因數(shù)都小于1。為了最大程度電網(wǎng)和設(shè)備的利用率，就必須提高其功率因數(shù)。
2 功率因數(shù)低的危害
功率因數(shù)低會增加供電線路的功率損失，降低輸電效率。功率因數(shù)低造成供電線路的電壓損失導(dǎo)致供電質(zhì)量下降。連鎖反應(yīng)影響到發(fā)、供、用電設(shè)備的效率。從而增加供電企業(yè)投資成本。而供電企業(yè)對功率因數(shù)的考核，用電企業(yè)加大電費(fèi)支出。
3 影響功率因數(shù)的幾點(diǎn)重要因素
3.1 電力變壓器和異步電動機(jī)運(yùn)行不合理
變壓器的空載會產(chǎn)生大量的無功功率，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)在長期低負(fù)載或空載狀態(tài)下運(yùn)行。在實際中由于變壓器容量過大和臺數(shù)選擇不當(dāng)，導(dǎo)致功率因數(shù)的下降。而企業(yè)中的異步電動機(jī)在額定負(fù)載在75%時，功率因數(shù)為 0.85，而空載時功率因數(shù)僅0.2-0.3，若長期處于低負(fù)載下運(yùn)行，功率損耗增大，也會使功率因數(shù)明顯降低。
3.2 用電設(shè)備自身的功率因數(shù)低
時代在發(fā)展，節(jié)能燈逐漸成了主流產(chǎn)品，加上社會的大力推廣節(jié)能燈也讓大家越來越接受，但這類照明用電的功率因數(shù)一般在 0.6-0.7左右，功率因數(shù)比較低。節(jié)能燈雖然可以節(jié)約有功電力，但消耗了大量無功電量。
3.3 補(bǔ)償切換不及時，負(fù)荷偏相調(diào)整不及時
一些企業(yè)為節(jié)約成本，聘請一些工資相對便宜的臨時電工。而這些電工經(jīng)常身兼數(shù)職，加上專業(yè)水平并不達(dá)標(biāo)，造成客戶設(shè)備長期無人管理維護(hù)，導(dǎo)致電力設(shè)備不能處于最佳狀態(tài)運(yùn)行。
4 提高功率因數(shù)的方法及措施
提高功率因數(shù)的方法主要有兩種：一是提高自然功率因數(shù)，減少用電設(shè)備對無功的需要，二是采用無功補(bǔ)償，在用電設(shè)備處安裝能夠提供無功電力的設(shè)備，使無功功率就地得到補(bǔ)償。
4.1 提高自然功率因數(shù)
（1）合理選用電動機(jī)的型號、規(guī)格和容量，使其接近滿載運(yùn)行，防止“大馬拉小車”。
（2）合理配置變壓器，恰當(dāng)?shù)剡x擇其容量。對負(fù)載率小于30%的變壓器，在考慮供電安全的前提下，采取“撤、換、并、停”等方法，使其負(fù)載率提高到最佳值。
（3）安裝空載斷電裝置，避免電動機(jī)或設(shè)備空載運(yùn)行。但是對于那些靜止力矩大、啟動時間長的機(jī)械，若停車時間不長，就不宜安裝空載限制器，以免引起頻繁停車，損傷機(jī)械設(shè)備。
（4）變壓器各項負(fù)荷設(shè)計均衡。負(fù)荷均衡可以減少變壓器阻抗中的無功損耗，提高負(fù)荷的自然功率因數(shù)。
4.2 加裝無功補(bǔ)償
當(dāng)企業(yè)依靠提高自然功率因數(shù)的辦法已不能滿足其對功率因數(shù)的要求時，工業(yè)企業(yè)需裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置，對功率因數(shù)進(jìn)行人工補(bǔ)償。
（1）就地補(bǔ)償。就地補(bǔ)償是將并聯(lián)補(bǔ)償電容器組裝設(shè)在需要進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)母鱾€用電設(shè)備旁邊。也稱之為分散補(bǔ)償。這樣的效果是能夠補(bǔ)償安裝部位前端的線路及變壓器的無功功率。其優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)償范較大，效果明顯。而投資較大，也成了最大的弊端。
（2）集中補(bǔ)償。目前大多數(shù)企業(yè)采用的另一種無功補(bǔ)償方式，是低壓配電側(cè)進(jìn)行集中補(bǔ)償。這種方式中的無功補(bǔ)償裝置是采用低壓并聯(lián)電容器柜，其容量多在幾十至幾百kvar不等。它是根據(jù)用戶負(fù)荷的實際波動，控制投入相應(yīng)數(shù)量的電容器來進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償。其主要目的是實現(xiàn)用戶所需無功功率的就地平衡，提高專用變用戶的功率因數(shù)，同時還能在相當(dāng)程度上保障該用戶的電壓水平。
5 選擇多元化，合理補(bǔ)償無功功率
無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t是：全面規(guī)劃，合理布局，分級補(bǔ)償，就地平衡。在實際工作中，我們應(yīng)嚴(yán)格遵循，并以此為切實做好無功補(bǔ)償工作的立足點(diǎn)和工作思路的出發(fā)點(diǎn)。實踐中，更應(yīng)根據(jù)具體情況綜合采取補(bǔ)償方式相結(jié)合：
（1）總體平衡與局部平衡相結(jié)合。即既要滿足全網(wǎng)的總無功平衡，又要滿足分線、分站的無功平衡。
（2）集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，且以分散補(bǔ)償為主，這就要求在負(fù)荷集中的地方進(jìn)行補(bǔ)償，對用電設(shè)備處進(jìn)行分散補(bǔ)償，其目的是盡可能做到無功就地平衡，減少其長距離輸送。
（3）降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主。這是針對線路長、分支多、負(fù)荷分散且功率因數(shù)低的線路。其顯著特點(diǎn)是負(fù)荷率低且線路損失大，對這類此線路進(jìn)行無功補(bǔ)償，可明顯提高其供電能力。
6 結(jié)語
功率因數(shù)低給企業(yè)、國家造成的經(jīng)濟(jì)損失是不容忽視的。提高功率因數(shù)是一項系統(tǒng)工程，它需要企業(yè)內(nèi)、外的通力協(xié)作，合理的選擇補(bǔ)償方式，減少投資成本，才能達(dá)到增效益的目的。對供用電雙方和社會經(jīng)濟(jì)效益來看，都是一件利國利民的好事。嚴(yán)峻的現(xiàn)實告訴我們，企業(yè)的生存與發(fā)展不僅要抓好生產(chǎn)，還要提高自我用電意識，才能提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)：
篇（10）
居民生活和工業(yè)用電量的逐步增加，電力資源日益緊張，相關(guān)節(jié)能降損的要求愈來愈受到國家和社會的重視。在供電系統(tǒng)中，合理采用節(jié)能技術(shù)，提高相關(guān)工作效率和供電效率，想方設(shè)法減少能力損耗是當(dāng)前供電電路進(jìn)行工作時需要考慮的主要部分。供電系統(tǒng)中可采用的節(jié)能降損的技術(shù)可以從多方面來開展，變壓器功率損耗便是其中一種，主要有改善功率因數(shù)，選擇節(jié)能變壓器，合理調(diào)配變壓器的負(fù)荷和容量，選擇運(yùn)行方式提高工作效率。本文主要針對變壓器功率因數(shù)的改善來實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。
一、 功率因數(shù)相關(guān)問題
變壓器運(yùn)行時所帶實際負(fù)荷與其額定功率的比值稱為負(fù)載系數(shù)，運(yùn)行時的功率損失簡稱功耗，每傳輸單位電功率的損耗叫功率損耗率并簡稱功耗率。變壓器等設(shè)備中功率是重要的參數(shù)，功率因數(shù)是在供電系統(tǒng)中采用的重要技術(shù)指標(biāo)。在電器工作過程中，一方面消耗有功功率，另一方面有大量的無功功率被輸送給負(fù)荷，功率因數(shù)便是反應(yīng)用電設(shè)備在消耗有功功率時所需要的無功功率。對負(fù)荷來說，用電設(shè)備多為感性負(fù)載，功率因數(shù)相對降低，便影響變壓器和線路的良好運(yùn)行造成較大的浪費(fèi)。
二、無功功率和功率因數(shù)的調(diào)整
在供電電路中可以通過配置合理的無功功率補(bǔ)償設(shè)備，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低損耗，達(dá)到節(jié)約電能的目的。
1) 無功功率和功率因數(shù)的關(guān)系
功率因數(shù)是指交流電路中電壓與電流的相位差的余弦，用符號cosΦ表示，在數(shù)值上是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S。
無功功率是指在電器運(yùn)行中根據(jù)電磁感應(yīng)原理，為了建立相應(yīng)的工作條件，如變壓器依靠建立交變磁場才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。所謂"無功功率"并不是"無用"的電功率，而是它的功率并不轉(zhuǎn)化為使用的熱能、機(jī)械能；因此供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源，還需要無功電源，兩者缺一不可。無功功率在電路系統(tǒng)中占用供配電設(shè)備的規(guī)模容量，同時增大了線路損耗，容易造成輸電電網(wǎng)電壓下降，影響電能傳送質(zhì)量和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行能力。
功率因數(shù)衡量電氣設(shè)備運(yùn)行效率高低的重要參數(shù)，如與電路的負(fù)載有密切的關(guān)系，功率因數(shù)較低，說明在工作中，用于交變磁場轉(zhuǎn)換過程中使用的無功功率較大，設(shè)備電能的利用率較低，線路供電損失較大。在相關(guān)管理標(biāo)準(zhǔn)中，對用電電氣和單位的功率因數(shù)具有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。
提高電器的功率因數(shù)，要增加相應(yīng)的無功功率補(bǔ)償設(shè)備降低無功功率損耗，在提高電氣的功率因數(shù)的方案中，通常采用靜電電容器的方式來實施。靜電電容器重量輕、投資少、故障范圍小、安裝方便、易于維護(hù)、有功功率損耗小等，在運(yùn)行中能夠具有自動控制的優(yōu)點(diǎn)。安裝靜電電容器的方法在供用電系統(tǒng)中和相關(guān)電氣設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。
2) 變壓器功率因數(shù)與有功功率損耗的關(guān)系
變壓器運(yùn)行過程中，需要損耗相當(dāng)?shù)臒o功功率，通常銅損耗和負(fù)荷視在功率的平方成正比，視在功率和變壓器的功率因數(shù)成反比。通過提高功率因數(shù)可以降低視在功率，進(jìn)而降低變壓器運(yùn)行過程中損耗的無功功率，提高運(yùn)行效率。
3)功率因數(shù)與變壓器容量關(guān)系
變壓器工作過程中，應(yīng)確保負(fù)載系數(shù)接近或等于最佳負(fù)載系數(shù)，變壓器輸出有功功率時，需用容量與變壓器功率因數(shù)成反比，在輸出一定的有功功率時，提高功率因數(shù)可以降低變壓器的需用容量，進(jìn)而提高變壓器的供電能力。一是額定容量滿足最大負(fù)載需要，另一個是選擇變壓器負(fù)載系數(shù)在經(jīng)濟(jì)節(jié)能區(qū)，負(fù)荷長期發(fā)展的要求。對于較難符合的負(fù)載需要采用一大一小的方式實現(xiàn)輪番供電以滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
在具體設(shè)計和施工過程中，需要按照實際用電電器的性質(zhì)和參數(shù)波動情況，給出變壓器運(yùn)行狀態(tài)，使得負(fù)荷處在變壓器的經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)運(yùn)行，可以根據(jù)變壓器次級電流表監(jiān)視和對照，采用調(diào)整負(fù)荷或功率因數(shù)的方式，實現(xiàn)運(yùn)行的高效和節(jié)能。
4)功率因數(shù)與線路的有功功率損耗
篇（11）
0引言 焦煤自供電網(wǎng)在2002年將東西部聯(lián)網(wǎng)并通過馮營電廠的韓營東線、韓營西線與國網(wǎng)并網(wǎng)。聯(lián)網(wǎng)后自網(wǎng)功率因數(shù)低長期存在倒吸國網(wǎng)無功功率現(xiàn)象。目前集團(tuán)公司各礦所用的用電設(shè)備絕大多數(shù)都是基于電磁感應(yīng)原理而工作的變壓器、電動機(jī)、冶煉爐等，這些設(shè)備除消耗必要的有功功率外，還必須要消耗或占用相當(dāng)大的無功功率。資料顯示，循環(huán)在工礦企業(yè)電網(wǎng)中的無功功率，一般達(dá)到相當(dāng)于有功功率值的65%――110%，工礦企業(yè)6――10kv母線功率因數(shù)僅有0.65---0.84，無功功率環(huán)流所造成的損耗是極為可觀的。因此提高功率因數(shù)，降低網(wǎng)損勢在必行。
1、現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析
1.1天官區(qū)變電站、九里山變電站現(xiàn)場實際情況如下：
1.1.1天官區(qū)變電站35kv變壓器一臺運(yùn)行、另一臺備用。加裝無功補(bǔ)償裝置前功率因數(shù)0.85。九里山變電站35kv變壓器一臺運(yùn)行、另一臺備用。加裝無功補(bǔ)償裝置前功率因數(shù)0.72.
1.2無功補(bǔ)償技術(shù)能夠借助于無功補(bǔ)償設(shè)備為用電系統(tǒng)設(shè)備提高一定的無功功率，以提高用電設(shè)備乃至整個系統(tǒng)的功率因數(shù)，改善供電質(zhì)量，提高供電效率，減少電費(fèi)開支，降低生產(chǎn)成本，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。例：將1000kvA變壓器的功率因數(shù)從0.8提高到0.98時：
補(bǔ)償前：1000×0.8=800kw；補(bǔ)償后：1000×0.98=980kw。同樣一臺1000kvA的變壓器，功率因數(shù)改變后，它就可以多承擔(dān)180kw的負(fù)荷。天官區(qū)變電站、九里山變電站是集團(tuán)公司整個自供電網(wǎng)架通東西聯(lián)網(wǎng)的110kv樞紐變電站。天官區(qū)變電站、九里山變電站功率因數(shù)低，那么整個自供電網(wǎng)功率因數(shù)也低，嚴(yán)重影響礦井安全。鑒于此，對天官區(qū)、九里山變電站展開研究以提高自網(wǎng)功率因數(shù)。詳見圖1。
1.3九里山變電站分析 ： 演九二線路功率因數(shù)0.85，演馬升壓站側(cè)演九二線路功率因數(shù)0.91，但演東線功率因數(shù)0.98，故，九里山變電站需要加裝功率補(bǔ)償裝置。九里山變電站6kv母線側(cè)功率因數(shù)應(yīng)由0.68補(bǔ)償?shù)?.95，實際有功功率為3000kw。（演九Ⅰ線路不考慮補(bǔ)償原因是九九線路功率因數(shù)0.95；九羅線路不考慮補(bǔ)償。）因此，九里山變電站6kv母線側(cè)無功補(bǔ)償為Qc=3000（tgp1-tgp2）=3000（1.078-0.329）=2247kva。九里山變電站加裝TSC+HVC動態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置一套；（其中：TSC600kvar，HVC3000kvar）；補(bǔ)償前功率因數(shù)0.68，補(bǔ)償后功率因數(shù)達(dá)到0.97。詳見圖2
1.4天官區(qū)變電站分析：天官區(qū)變電站6kv母線功率因數(shù)由0.85補(bǔ)償至0.95，實際有功功率為2000kw。則：天官區(qū)變電站6kv側(cè)補(bǔ)償為：Qc=2000（tgp1-tgp2） =2000（0.484-0.329）=310kvar。因此，天官區(qū)變電站加裝DWZB-2000電壓型無功自動補(bǔ)償成套裝置；該裝置的原理是根據(jù)電容器無功功率輸出與電容量、頻率、電壓參量的關(guān)系，即Q=2πfcu通過調(diào)節(jié)電容器的端電壓來調(diào)節(jié)其無功功率輸出，滿足系統(tǒng)無功功率的需要。達(dá)到穩(wěn)定電壓提高功率因數(shù)。容量為1500kvar；加裝無功功率補(bǔ)償裝置后功率因數(shù)達(dá)到0.99。詳見圖3
2提高功率因數(shù)的優(yōu)點(diǎn)
2.1通過改善功率因數(shù)，減少了線路中總電流和供電系統(tǒng)中的電氣元件，如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線等的容量，因此不但減少了投資費(fèi)用，而且降低了本身電能的損耗。
2.2減少供電系統(tǒng)中的電壓損失，可以使負(fù)載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質(zhì)量。
2.3在補(bǔ)償?shù)耐瑫r可以動態(tài)抑制系統(tǒng)諧波,改善電壓畸變率.
2.4可以提高電氣設(shè)備效率,增加變壓器帶載容量。舉例說明：天官區(qū)變電站：將5000KVA變壓器的功率因數(shù)從0.85提高到0.99時：補(bǔ)償前：5000×0.85=4250KW；補(bǔ)償后：5000×0.99=4950Kw。功率因數(shù)改變后，它就可以多承擔(dān)7000KW的負(fù)載。九里山變電站將10000KVA變壓器之功率因數(shù)從0.72提高到0.98時：補(bǔ)償前：10000×0.72=7200KW；補(bǔ)償后：10000×0.98=9800KW。功率因數(shù)改變后，它就可以多承擔(dān)2600KW的負(fù)載。
2.5減少了用戶的電費(fèi)支出；透過上述各元件損失的減少及功率因數(shù)的提高,減少了電費(fèi)的支出。
2.6改善電能質(zhì)量：電力系統(tǒng)向用戶供電的電壓，是隨著線路所輸送的有功功率和無功功率變化而變化的。當(dāng)線路輸送一定數(shù)量的有功功率，若輸送的無功功率越多，線路的電壓損失越大。即送至用戶端的電壓就越低。當(dāng)用戶功率因數(shù)提高以后，它向電力系統(tǒng)吸取的無功功率就要減少，因此電壓損失也要減少，從而改善了用戶的電壓質(zhì)量。
