【摘要】現(xiàn)代大型煤化工企業(yè)作為用電大戶，其負(fù)荷性質(zhì)決定電網(wǎng)質(zhì)量。功率因數(shù)作為電能質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，不但影響電網(wǎng)，也影響著電氣設(shè)備的效率及利用率。本文通過對(duì)本公司功率因數(shù)較低的原因進(jìn)行分析，從實(shí)用角度提出具體措施，并就其效果予以闡述。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)；功率因數(shù)；電能質(zhì)量；提高措施；效果

功率因數(shù)是交流電路的重要技術(shù)數(shù)據(jù)之一。功率因數(shù)的高低關(guān)系到供電電能的質(zhì)量及電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)于分析、研究電氣設(shè)備的利用率和電能的消耗等問題有十分重要的意義，應(yīng)予以充分重視。本文對(duì)我廠功率因數(shù)較低的原因進(jìn)行了分析，并提出了幾點(diǎn)具體措施。

一、公司供電系統(tǒng)簡(jiǎn)述

我公司屬大型煤化工企業(yè)，工藝流程連續(xù)性強(qiáng)且較為復(fù)雜，對(duì)供電質(zhì)量及可靠性要求高。工藝流程中機(jī)泵設(shè)備多，電氣設(shè)備中絕大多數(shù)負(fù)荷為異步電動(dòng)機(jī)。公司電網(wǎng)采用110kV雙回路進(jìn)線，內(nèi)部供電系統(tǒng)以6kV為主配電網(wǎng)，采用單母線分段，樹枝狀結(jié)構(gòu)。兩臺(tái)發(fā)電機(jī)分別通過6/110kV升壓變并在110kV I、II段母線上。公司總用電負(fù)荷為32～38MW，發(fā)電量約80MW，由于負(fù)荷中感性負(fù)載較多，電網(wǎng)功率因數(shù)較低，用電負(fù)荷功率因數(shù)在低壓集中補(bǔ)償后為滯后0.8～0.82，低于供電部門0.9以上的要求，為此公司每月?lián)p失約20萬(wàn)元的力率電費(fèi)，需要采取措施提高電網(wǎng)功率因數(shù)。

二、就我們公司來(lái)說，造成電網(wǎng)功率因數(shù)較低的原因

1.感性負(fù)載多。我廠異步電動(dòng)機(jī)、電抗器、變壓器、日光燈等均為感性負(fù)載。

2.電動(dòng)機(jī)、變壓器鐵芯銹蝕、松動(dòng)等造成鐵損增大。

3.電動(dòng)機(jī)或變壓器處于空載或輕載運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)、變壓器將由電網(wǎng)吸收較多無(wú)功建立、維持磁場(chǎng)。

4.現(xiàn)場(chǎng)檢修用電焊機(jī)、電鉆等設(shè)備功率因數(shù)低。

5.我廠變頻器、軟啟動(dòng)器等電子設(shè)備較多，特別是整流、斬波晶閘管、IGBT等電力晶體元件在控制角較大時(shí)，容易成波形畸變，諧波增大，功率因數(shù)降低。

三、針對(duì)上述原因，提出的幾點(diǎn)提高功率因數(shù)的措施

1、采用并聯(lián)合適的電容器來(lái)提高整個(gè)電路的功率因數(shù)，即高壓或低壓靜止無(wú)功補(bǔ)償。目前我公司采用在總變電所6kV高壓母線處并聯(lián)電容器及在負(fù)荷集中、功率因數(shù)較低的低壓變電所0.4kV母線并聯(lián)電容器的方法進(jìn)行高/低壓集中補(bǔ)償。如圖1所示。以某低壓變電所1變?yōu)槔?變投有四組電容，每組電容可補(bǔ)償電流63A，進(jìn)線電流可降低200A左右，若電網(wǎng)功率因數(shù)由以前的0.85提高到0.9以上，則每月可節(jié)?。?00A*0.4kV*1.732*（0.9-0.85）*24h*30天*0.63元共3142.5元。我公司類似低壓變電所有20個(gè)左右，每月可節(jié)省電費(fèi)6萬(wàn)余元。

2.對(duì)大機(jī)組如球磨機(jī)等采用同步電動(dòng)機(jī)，在額定參數(shù)范圍內(nèi)，提高同步機(jī)功率因數(shù)至超前0.9左右，由同步機(jī)發(fā)出容性無(wú)功補(bǔ)償電網(wǎng)感性無(wú)功。

3.避免電機(jī)或變壓器空載運(yùn)行。如合成爐變壓器，在系統(tǒng)開車時(shí)投入，升溫結(jié)束，就退出運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)雙機(jī)運(yùn)行負(fù)荷較小時(shí)，采用一開一備的運(yùn)行方式。新增電動(dòng)機(jī)或變壓器恰當(dāng)選擇容量，減少無(wú)功消耗，防止“大馬拉小車”。

4.合理配置變壓器，通過改變運(yùn)行方式提高變壓器負(fù)荷率。當(dāng)分段運(yùn)行的變壓器在負(fù)荷較小時(shí)，在不影響系統(tǒng)安全時(shí)采用一臺(tái)變壓器帶兩段母線運(yùn)行的方式。

5.增加濾波或諧波吸收裝置，減少、消除電網(wǎng)中的諧波分量，提高電能質(zhì)量。在低壓配電室增加LVCA型抗諧波無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，在每一條補(bǔ)償支路采用具有調(diào)諧功能的無(wú)功補(bǔ)償回路，同時(shí)選用具有濾波功能的電容器。

6.通過調(diào)度室調(diào)整生產(chǎn)班次，均衡用電負(fù)荷，提高用電負(fù)荷率；優(yōu)化工藝指標(biāo)，減少開停車次數(shù)，保持負(fù)荷穩(wěn)定。

我公司通過高低壓集中補(bǔ)償、提高同步機(jī)功率因數(shù)、消除諧波等方式，提高電網(wǎng)功率因數(shù)，不僅使用電設(shè)備利用率大大提高，而且每月為公司節(jié)約電費(fèi)20余萬(wàn)元。