淺談如何提高功率因數

蔣曉

(常州供電公司,江蘇常州 213004)

淺談如何提高功率因數

蔣曉

(常州供電公司,江蘇常州 213004)

本文簡述了功率因數的定義,功率因數低的危害,影響功率因數的因素和提高功率因數的辦法,并通過列舉提高功率因數,降低電網損耗,提高電壓質量。

提高功率因數 降耗 方法

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系

。無功功率則給電網帶來額外負擔，并且因功率因數的高低關系電源的電壓損失和電壓波動，嚴重時，會導致設備損壞，系統解列。而在《供電營業規則》中也強調了這一點。

1 功率因數的定義

交流電路中有功功率占視在功率的比率稱功率因數cosφ，即cosφ=P/S.功率因數的大小與電路的負荷性質有關。而電力系統中的負載大部分是感性的，電感或電容性負載也同時存在，導致功率因數都小于1。為了最大程度電網和設備的利用率，就必須提高其功率因數。

2 功率因數低的危害

功率因數低會增加供電線路的功率損失，降低輸電效率。功率因數低造成供電線路的電壓損失導致供電質量下降。連鎖反應影響到發、供、用電設備的效率。從而增加供電企業投資成本。而供電企業對功率因數的考核，用電企業加大電費支出。

3 影響功率因數的幾點重要因素

3.1 電力變壓器和異步電動機運行不合理

變壓器的空載會產生大量的無功功率，因而，為了改善電力系統和企業的功率因數，變壓器不應在長期低負載或空載狀態下運行。在實際中由于變壓器容量過大和臺數選擇不當，導致功率因數的下降。而企業中的異步電動機在額定負載在75%時，功率因數為0.85，而空載時功率因數僅0.2-0.3，若長期處于低負載下運行，功率損耗增大，也會使功率因數明顯降低。

3.2 用電設備自身的功率因數低

時代在發展，節能燈逐漸成了主流產品，加上社會的大力推廣節能燈也讓大家越來越接受，但這類照明用電的功率因數一般在0.6-0.7左右，功率因數比較低。節能燈雖然可以節約有功電力，但消耗了大量無功電量。

3.3 補償切換不及時,負荷偏相調整不及時

一些企業為節約成本，聘請一些工資相對便宜的臨時電工。而這些電工經常身兼數職，加上專業水平并不達標，造成客戶設備長期無人管理維護，導致電力設備不能處于最佳狀態運行。

4 提高功率因數的方法及措施

提高功率因數的方法主要有兩種：一是提高自然功率因數，減少用電設備對無功的需要，二是采用無功補償，在用電設備處安裝能夠提供無功電力的設備，使無功功率就地得到補償。

4.1 提高自然功率因數

(1)合理選用電動機的型號、規格和容量，使其接近滿載運行，防止“大馬拉小車”。

(2)合理配置變壓器，恰當地選擇其容量。對負載率小于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，使其負載率提高到最佳值。

(3)安裝空載斷電裝置，避免電動機或設備空載運行。但是對于那些靜止力矩大、啟動時間長的機械，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，損傷機械設備。

(4)變壓器各項負荷設計均衡。負荷均衡可以減少變壓器阻抗中的無功損耗，提高負荷的自然功率因數。

4.2 加裝無功補償

當企業依靠提高自然功率因數的辦法已不能滿足其對功率因數的要求時，工業企業需裝設無功補償裝置，對功率因數進行人工補償。

(1)就地補償。就地補償是將并聯補償電容器組裝設在需要進行無功補償的各個用電設備旁邊。也稱之為分散補償。這樣的效果是能夠補償安裝部位前端的線路及變壓器的無功功率。其優點是補償范較大，效果明顯。而投資較大，也成了最大的弊端。

(2)集中補償。目前大多數企業采用的另一種無功補償方式，是低壓配電側進行集中補償。這種方式中的無功補償裝置是采用低壓并聯電容器柜，其容量多在幾十至幾百kvar不等。它是根據用戶負荷的實際波動，控制投入相應數量的電容器來進行跟蹤補償。其主要目的是實現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，同時還能在相當程度上保障該用戶的電壓水平。

5 選擇多元化,合理補償無功功率

無功補償的原則是：全面規劃，合理布局，分級補償，就地平衡。在實際工作中，我們應嚴格遵循，并以此為切實做好無功補償工作的立足點和工作思路的出發點。實踐中，更應根據具體情況綜合采取補償方式相結合：

(1)總體平衡與局部平衡相結合。即既要滿足全網的總無功平衡，又要滿足分線、分站的無功平衡。

(2)集中補償與分散補償相結合，且以分散補償為主，這就要求在負荷集中的地方進行補償，對用電設備處進行分散補償，其目的是盡可能做到無功就地平衡，減少其長距離輸送。

(3)降損與調壓相結合，以降損為主。這是針對線路長、分支多、負荷分散且功率因數低的線路。其顯著特點是負荷率低且線路損失大，對這類此線路進行無功補償，可明顯提高其供電能力。

6 結語

功率因數低給企業、國家造成的經濟損失是不容忽視的。提高功率因數是一項系統工程，它需要企業內、外的通力協作，合理的選擇補償方式，減少投資成本，才能達到增效益的目的。對供用電雙方和社會經濟效益來看，都是一件利國利民的好事。嚴峻的現實告訴我們，企業的生存與發展不僅要抓好生產，還要提高自我用電意識，才能提高企業經濟效益。

[1]黃偉國《.提高功率因數的意義和方法》《.廣東石油化工專科學校學報》,1995.

[2]陳洪亮,張峰,田社平《.電路基礎》,2007.

[3]隆京軍《.提高功率因數減小無功損耗》,2009.