吳勇華

【摘 要】用戶功率因素的高低對(duì)于供電企業(yè)而言，是直接關(guān)系著電力網(wǎng)中的功率、電能損耗，以及供電線路電壓損失、電壓波動(dòng)。同時(shí)也和節(jié)約電能及區(qū)域供電質(zhì)量有關(guān)。由此可見(jiàn)，提升電力系統(tǒng)的功率因數(shù)是非常重要的。本文主要分析了影響電網(wǎng)功率因數(shù)的原因及低壓的無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒?，同時(shí)明確了無(wú)功補(bǔ)償容易，以此提升了電力系統(tǒng)功率因數(shù)方法。

【關(guān)鍵詞】功率因數(shù)；補(bǔ)償方法；容量確定

1 影響功率因數(shù)的因素分析

功率因數(shù)之所以會(huì)產(chǎn)生，主要是因?yàn)榻涣饔秒娫O(shè)備在工作時(shí)，除了有功功率之外，還包括了無(wú)功功率。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是當(dāng)有功功率P達(dá)到一定的時(shí)候，如果減少了無(wú)功功率Q，那么功率因數(shù)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(shù)的最直接方法即減少用電設(shè)備的無(wú)功功率需求量。

1.1耗用無(wú)功功率的主要設(shè)備包括異步電動(dòng)機(jī)、電力變壓器

異步電動(dòng)機(jī)是 需要軟多無(wú)功的因素在于其定子、轉(zhuǎn)子間的氣隙。一般來(lái)說(shuō)，異步電動(dòng)機(jī)所耗費(fèi)的無(wú)功率有兩個(gè)部分組成，主要是其在空載時(shí)，無(wú)功功率及一定的負(fù)載下無(wú)功功率增加值。由此可見(jiàn)，如果想要優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)，就需要防止電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行并最大限度提升負(fù)載率。由于變壓器消耗無(wú)功的主要成分是因?yàn)槠淇蛰d而導(dǎo)致的無(wú)功功率，與負(fù)載率大小并無(wú)關(guān)系。所以要優(yōu)化其功率因數(shù)，就要確保變壓品并不是處于一個(gè)空載運(yùn)行或是低負(fù)載運(yùn)行的狀態(tài)。

1.2供電電壓如果超出了規(guī)定范圍，則會(huì)對(duì)功率因數(shù)造成極大影響

如果超出了規(guī)定的百分之十左右，因?yàn)槭艿斤柡痛怕酚绊?，?huì)導(dǎo)致無(wú)功功率快速增長(zhǎng)。有研究表明，如果供電電壓超過(guò)額定值110%時(shí)，工廠的無(wú)功則會(huì)增加35%。如果供電電壓低于額定時(shí)，那么無(wú)功功率也會(huì)相應(yīng)的減少，并提升他們的功率因數(shù)。但是，這一點(diǎn)不具有可行性，因?yàn)楣╇姷碾妷航档?，?huì)在一定程度上影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)作。因此一定要采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ岆娏ο到y(tǒng)的供電電壓保持在穩(wěn)定的水平線上。

2 低壓網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

2.1隨機(jī)補(bǔ)償

此補(bǔ)償法指的是把低壓電容器和電動(dòng)機(jī)進(jìn)行并聯(lián)，通過(guò)保護(hù)與控制裝置等與電機(jī)進(jìn)行同時(shí)的投切。此法主要適合補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)無(wú)功消耗，主要是以補(bǔ)勵(lì)磁無(wú)功為主，可以在一定程度上較好的制約農(nóng)網(wǎng)的無(wú)功峰荷。

其具有無(wú)需頻繁調(diào)整補(bǔ)償容量、投資少、點(diǎn)位小、維護(hù)簡(jiǎn)單、安裝易等優(yōu)點(diǎn)。

2.2隨器補(bǔ)償

這種補(bǔ)償法指的是把低壓電容器通過(guò)低壓保險(xiǎn)，連接在配電變壓器的二次側(cè)向，主要的補(bǔ)償方式是補(bǔ)償配電變壓器空載無(wú)功。配變?cè)谳p載、空載時(shí)，其無(wú)功的負(fù)荷主要來(lái)源于變壓器空載勵(lì)磁無(wú)功，且這是農(nóng)網(wǎng)無(wú)功負(fù)荷的主要形式，在供電量中，此部分占有極大的耗損，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致電費(fèi)的增加，對(duì)于一網(wǎng)同價(jià)來(lái)說(shuō)是不利的。

但此補(bǔ)償法也具有維護(hù)管理方便、接線容易、可有效補(bǔ)償配變空載無(wú)功，提供配變的利用效率，具有一定的經(jīng)濟(jì)性，也是當(dāng)前補(bǔ)償無(wú)功最有用、最常用的方法之一。

2.3 以合適的方法提升系統(tǒng)自然功率因數(shù)

再不借助任何補(bǔ)償設(shè)備的前提下，以降低各個(gè)用電設(shè)備所要的無(wú)功功率，同時(shí)減少負(fù)載的方法來(lái)提升自然功率，具有無(wú)需增加投資的優(yōu)點(diǎn)。功率因數(shù)的人工補(bǔ)償

功率因數(shù)是工廠電器設(shè)計(jì)運(yùn)用狀況及利用程度的具有代表性的重要指標(biāo)，更是確保電網(wǎng)案例、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一項(xiàng)主要指標(biāo)。供電企業(yè)只需要依靠提升自然功率因數(shù)的辦法，已無(wú)法滿足工廠對(duì)于功率因數(shù)的一些需求。這時(shí)，工廠本身還需裝設(shè)補(bǔ)償裝置，對(duì)于功率因數(shù)進(jìn)行人工式的補(bǔ)償，一般而言，有以下幾種方式：

2.4靜電的電容器補(bǔ)償

當(dāng)企業(yè)感性負(fù)載比較多時(shí)，其從供電系統(tǒng)吸取的無(wú)功是滯后的功率。如果用一組電容器或是感性負(fù)載關(guān)聯(lián)時(shí)，電容需要的無(wú)功功率是一種正值的功率。假設(shè)電容C的選擇恰當(dāng)，且QC+QL=0，此時(shí)企業(yè)則不用再向供電系統(tǒng)吸取無(wú)功的功率，當(dāng)功率因數(shù)=1時(shí)，可達(dá)到最優(yōu)化。

第一，電容器補(bǔ)償容量的確定

移相電容器補(bǔ)償容量可從以下式子中確定

而對(duì)一些已進(jìn)行生產(chǎn)的工礦企業(yè)而言，可由下列公民明確期有功電能的消耗量：

結(jié)合上式（一）（二），可求得所需要移相電容器的三相補(bǔ)償容量。

第二，當(dāng)為并聯(lián)補(bǔ)償移相電容器時(shí)，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(dòng)態(tài)無(wú)功的功率補(bǔ)償

此類波動(dòng)快速、幅度大、急劇，運(yùn)用調(diào)相機(jī)或是固定電容器進(jìn)行補(bǔ)償，已無(wú)法滿足其需求，當(dāng)前一般是運(yùn)用新型的動(dòng)態(tài)無(wú)功的功率補(bǔ)償設(shè)備為靜止無(wú)功補(bǔ)償器。主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)電壓穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償反應(yīng)快、調(diào)節(jié)性能優(yōu)越等。

3.結(jié)束語(yǔ)

本文主要分析了功率因數(shù)對(duì)于廣大供電企業(yè)的影響和提升其功率因數(shù)所帶來(lái)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。并且介紹了影響功率因數(shù)主要因素及提升功率因數(shù)的一些方法，并且分析了如何確定無(wú)功功率補(bǔ)償容量及人工補(bǔ)償無(wú)功功率兩種方法。