低壓配電網功率因數對供電企業的影響

吳勇華

【摘 要】用戶功率因素的高低對于供電企業而言，是直接關系著電力網中的功率、電能損耗，以及供電線路電壓損失、電壓波動。同時也和節約電能及區域供電質量有關。由此可見，提升電力系統的功率因數是非常重要的。本文主要分析了影響電網功率因數的原因及低壓的無功補償的方法，同時明確了無功補償容易，以此提升了電力系統功率因數方法。

【關鍵詞】功率因數；補償方法；容量確定

1 影響功率因數的因素分析

功率因數之所以會產生，主要是因為交流用電設備在工作時，除了有功功率之外，還包括了無功功率。簡單來說，就是當有功功率P達到一定的時候，如果減少了無功功率Q，那么功率因數即要提升。在這樣的條件下，如果Q為0則力率為1。所以提升功率因數的最直接方法即減少用電設備的無功功率需求量。

1.1耗用無功功率的主要設備包括異步電動機、電力變壓器

異步電動機是 需要軟多無功的因素在于其定子、轉子間的氣隙。一般來說，異步電動機所耗費的無功率有兩個部分組成，主要是其在空載時，無功功率及一定的負載下無功功率增加值。由此可見，如果想要優化異步電動機功率因數，就需要防止電動機空載運行并最大限度提升負載率。由于變壓器消耗無功的主要成分是因為其空載而導致的無功功率，與負載率大小并無關系。所以要優化其功率因數，就要確保變壓品并不是處于一個空載運行或是低負載運行的狀態。

1.2供電電壓如果超出了規定范圍，則會對功率因數造成極大影響

如果超出了規定的百分之十左右，因為受到飽和磁路影響，會導致無功功率快速增長。有研究表明，如果供電電壓超過額定值110%時，工廠的無功則會增加35%。如果供電電壓低于額定時，那么無功功率也會相應的減少，并提升他們的功率因數。但是，這一點不具有可行性，因為供電的電壓降低，會在一定程度上影響電氣設備的正常運作。因此一定要采用適當的方法讓電力系統的供電電壓保持在穩定的水平線上。

2 低壓網無功補償的方法

2.1隨機補償

此補償法指的是把低壓電容器和電動機進行并聯，通過保護與控制裝置等與電機進行同時的投切。此法主要適合補償電動機無功消耗，主要是以補勵磁無功為主，可以在一定程度上較好的制約農網的無功峰荷。

其具有無需頻繁調整補償容量、投資少、點位小、維護簡單、安裝易等優點。

2.2隨器補償

這種補償法指的是把低壓電容器通過低壓保險，連接在配電變壓器的二次側向，主要的補償方式是補償配電變壓器空載無功。配變在輕載、空載時，其無功的負荷主要來源于變壓器空載勵磁無功，且這是農網無功負荷的主要形式，在供電量中，此部分占有極大的耗損，因為會導致電費的增加，對于一網同價來說是不利的。

但此補償法也具有維護管理方便、接線容易、可有效補償配變空載無功，提供配變的利用效率，具有一定的經濟性，也是當前補償無功最有用、最常用的方法之一。

2.3 以合適的方法提升系統自然功率因數

再不借助任何補償設備的前提下，以降低各個用電設備所要的無功功率，同時減少負載的方法來提升自然功率，具有無需增加投資的優點。功率因數的人工補償

功率因數是工廠電器設計運用狀況及利用程度的具有代表性的重要指標，更是確保電網案例、經濟運行的一項主要指標。供電企業只需要依靠提升自然功率因數的辦法，已無法滿足工廠對于功率因數的一些需求。這時，工廠本身還需裝設補償裝置，對于功率因數進行人工式的補償，一般而言，有以下幾種方式：

2.4靜電的電容器補償

當企業感性負載比較多時，其從供電系統吸取的無功是滯后的功率。如果用一組電容器或是感性負載關聯時，電容需要的無功功率是一種正值的功率。假設電容C的選擇恰當，且QC+QL=0，此時企業則不用再向供電系統吸取無功的功率，當功率因數=1時，可達到最優化。

第一，電容器補償容量的確定

移相電容器補償容量可從以下式子中確定

而對一些已進行生產的工礦企業而言，可由下列公民明確期有功電能的消耗量：

結合上式（一）（二），可求得所需要移相電容器的三相補償容量。

第二，當為并聯補償移相電容器時，要滿足下列電壓和容量

Ue.c≥Ug.c；nQg.c≥QC

公式含義如下：

2.5 動態無功的功率補償

此類波動快速、幅度大、急劇，運用調相機或是固定電容器進行補償，已無法滿足其需求，當前一般是運用新型的動態無功的功率補償設備為靜止無功補償器。主要具有以下優點：系統電壓穩定、動態補償反應快、調節性能優越等。

3.結束語

本文主要分析了功率因數對于廣大供電企業的影響和提升其功率因數所帶來的社會、經濟效益。并且介紹了影響功率因數主要因素及提升功率因數的一些方法，并且分析了如何確定無功功率補償容量及人工補償無功功率兩種方法。