袁懷清+李丹云

摘 要：如今，進(jìn)入了科技不斷進(jìn)步，社會(huì)不斷發(fā)展的新時(shí)代，很多的領(lǐng)域都進(jìn)入了一種新的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，對(duì)于工廠的供電系統(tǒng)發(fā)展來(lái)說(shuō)，提高功率因數(shù)的必要性不言而喻，而且，根據(jù)現(xiàn)在的實(shí)際情況來(lái)看，影響功率的主要因素有很多，而且不同的情況其主要影響因素也不一樣，如何利用科學(xué)而且有效的方法提供無(wú)功補(bǔ)償容量確定的方法，現(xiàn)在的方法還在不斷地改進(jìn)和提升。

關(guān)鍵詞：功率因素；無(wú)功補(bǔ)償；電壓質(zhì)量

1 影響供電系統(tǒng)功率因數(shù)的主要因素

1.1 供電系統(tǒng)電壓的范圍沒有限定以及電壓不穩(wěn)定

首先，對(duì)于大型工廠來(lái)說(shuō)，主要是由企業(yè)引領(lǐng)并開發(fā)的，大型工廠的供電系統(tǒng)一般需要進(jìn)行不斷完善，對(duì)工廠供電系統(tǒng)的功率因素的影響而言，首先就是供電電壓沒有一個(gè)安全限定的范圍，供電系統(tǒng)電壓超出范圍會(huì)對(duì)功率因數(shù)造成很大的影響，供電電壓如果沒有一個(gè)安全限定值，一般而言，安全限定值應(yīng)該低于額定值，如果高于額定值的時(shí)候，很容易由于磁路飽和而造成無(wú)功功率增長(zhǎng)迅速，甚至?xí)斐烧麄€(gè)供電系統(tǒng)出現(xiàn)一定的安全隱患。當(dāng)然，也不能過(guò)低，如果功率太低，會(huì)造成很多的設(shè)備尤其是電氣設(shè)備不能正常工作。

1.2 變頻器對(duì)于功率因數(shù)的影響

此外，對(duì)于整個(gè)供電系統(tǒng)而言，會(huì)有很多的變頻器存在，因?yàn)椴煌脑O(shè)備或者用戶需要不同的功率電壓電流，變頻器對(duì)于整個(gè)工廠的供電系統(tǒng)是非常重要以及必要的，但是，在變頻器工作的過(guò)程中很容易產(chǎn)生大量的高次諧波，不僅僅對(duì)于整個(gè)用電設(shè)備的耐壓程度造成不同的威脅，而且在變頻器轉(zhuǎn)化電壓的過(guò)程中，甚至?xí)拇罅康臒o(wú)功功率，造成功率因數(shù)的變低，功率因數(shù)一旦變低，對(duì)于整個(gè)供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)都是極具威脅性的。整個(gè)功率因數(shù)不能掌控整個(gè)供電系統(tǒng)的所有設(shè)備，因此，很多的設(shè)備都因此無(wú)法正常運(yùn)行。

1.3 同一設(shè)備消耗功率比較大造成電流電壓不穩(wěn)定

其次，就是同一設(shè)備會(huì)產(chǎn)生甚至消耗很多的無(wú)功功率，在一個(gè)設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)消耗很多不同來(lái)源的電流電壓，比如說(shuō)，會(huì)同時(shí)消耗很大的內(nèi)能的同時(shí)還會(huì)消耗大量的機(jī)械能，這時(shí)由于很多的能量消耗，會(huì)產(chǎn)生非常大的電流和電壓，對(duì)于整個(gè)供電系統(tǒng)的安全系數(shù)是非常大的，所以，減少大量電流產(chǎn)生的線路電抗才能減少對(duì)無(wú)功功率的影響。

2 改善功率因數(shù)的主要方法

2.1 合理選擇使用自然的功率因數(shù)

首先，要選擇合適的自然的功率因數(shù)，一定要避免變壓器的空載運(yùn)行或者長(zhǎng)期處于低負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)，另外，整個(gè)工廠電力的運(yùn)行都是一個(gè)規(guī)范的運(yùn)行系統(tǒng)，所以，整個(gè)工藝的流程要合理進(jìn)行安排和調(diào)整，還有，工廠中有一些設(shè)備需要定期進(jìn)行檢查開關(guān)情況，因?yàn)榇罅肯碾姽β?，并且產(chǎn)生比較大的能量，如果不經(jīng)常進(jìn)行檢查，很容易造成能量引起的安全隱患。比如說(shuō)常見的電焊機(jī)和機(jī)床電動(dòng)機(jī)等設(shè)備。另外，對(duì)于開關(guān)的選擇，電磁開關(guān)目前的應(yīng)用效果比較好，因?yàn)橐话悴恍枰妷旱目刂?，屬于無(wú)壓控制，安全隱患比較小，而且對(duì)于工程的內(nèi)部功率因數(shù)造成的影響也比較小。

2.2 采用無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞秸{(diào)整整體的功率因數(shù)

其次，就是無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行調(diào)整整體的功率因數(shù)，整個(gè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞嚼玫脑O(shè)備有兩個(gè)，第一個(gè)是同步補(bǔ)償器，其次是靜電電容器，同步補(bǔ)償器可以說(shuō)是整個(gè)無(wú)功補(bǔ)償過(guò)程中非常重要以及必要的，一般整個(gè)無(wú)功補(bǔ)償都需要利用其進(jìn)行無(wú)功功率發(fā)電，能夠非常均勻的調(diào)整電網(wǎng)的電壓水平，屬于一種比較高端而且處理電壓效果比較好的功率處理設(shè)備，但是因?yàn)槠涮幚砟芰Ρ容^強(qiáng)，所以其成本比較高，一般的企業(yè)無(wú)法大量利用這種設(shè)備去平均分配電壓和電流，所以，在電網(wǎng)系統(tǒng)中，一般的企業(yè)工廠利用的就是靜電電容器，利用這種設(shè)備進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，整體的效果比較好，而且成本比較低，符合工廠的實(shí)際情況。靜電電容器一般安裝在用戶線路上，一般放在并聯(lián)的地方，如果同一電流或者電壓在并聯(lián)處能夠有效的抵消起到補(bǔ)償或者抵消的作用，而且對(duì)于功率和能量的影響都比較小。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況能夠看出來(lái)，現(xiàn)在的靜電電容器應(yīng)用的效果比較良好。

3 無(wú)功補(bǔ)償提升功率因數(shù)的必要性和重要作用

當(dāng)然，很多的企業(yè)工廠沒有進(jìn)行所謂的無(wú)功補(bǔ)償，甚至認(rèn)為無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔煤鸵饬x并不是很大，但是，實(shí)際來(lái)看，無(wú)功補(bǔ)償能夠有效的提升工廠供電效率，無(wú)功補(bǔ)償能夠有效的提升整體的功率因數(shù)，功率因數(shù)的增加也就是起到了無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕饔?。因?yàn)榉浅６嗟臒o(wú)功功率的產(chǎn)生，造成傳輸?shù)碾娏髟黾樱苍黾恿溯旊娋€路上有效功率以及相關(guān)電能的相對(duì)損耗。無(wú)功功率的產(chǎn)生，也就是說(shuō)整個(gè)電力系統(tǒng)做無(wú)用功的程度。電路系統(tǒng)中由于無(wú)功功率的出現(xiàn)會(huì)占據(jù)一定的功率，造成很多的電氣設(shè)備不能夠正常運(yùn)行。而且，如果功率過(guò)大，就要一定的靜電電容器進(jìn)行電壓控制甚至是利用變頻器進(jìn)行功率轉(zhuǎn)變。無(wú)功補(bǔ)償作為有效改善無(wú)功功率的一種解決方法，主要的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)，首先，能夠改善電能的質(zhì)量。不僅僅能夠控制整體的電壓處于穩(wěn)定的狀態(tài)，而且還能減少一些無(wú)用電壓的消耗，進(jìn)而直接有效的改善了電網(wǎng)的質(zhì)量。其次，在供電效率的電能消耗以及變頻器變壓器甚至變流器上的電量消耗都有直接的改善。根據(jù)電路消耗的原理進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)了電路的有效功率消耗情況和電流的平方成正相關(guān)，所以，只有改變電流的大小，也就是進(jìn)行合理的分流，才能減少有效功率的損失和消耗，通常情況，無(wú)功補(bǔ)償就能有效的控制電流，一般方法就是合成電流，幾個(gè)分支電流混在一起進(jìn)行合成，合成的電流明顯變小，因此，可以利用橫截面積比較小的金屬導(dǎo)線進(jìn)行運(yùn)輸電流。輸送電路的效率也能直接的提升，還能夠直接的減少無(wú)功補(bǔ)償?shù)男Ч?。其次，還能夠在提升設(shè)備用電效率的同時(shí)直接的節(jié)約了電費(fèi)。因?yàn)闊o(wú)功補(bǔ)償能夠直接的增加功率因數(shù)，對(duì)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率會(huì)有所增加，進(jìn)而需要電網(wǎng)的供電能力直接減少。變壓器的供電能力直接的增強(qiáng)，整體的供電系統(tǒng)的供電效率直接的提升。與此同時(shí)，供電系統(tǒng)對(duì)于不同的功率因數(shù)的供電系統(tǒng)的工廠企業(yè)會(huì)有一定的獎(jiǎng)懲措施。當(dāng)然，供電系統(tǒng)的功率因數(shù)比較好，產(chǎn)生的無(wú)功功率比較低的同時(shí)，就會(huì)有大大的節(jié)約了成本，還能有一定的獎(jiǎng)勵(lì)。

4 無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)用改善供電系統(tǒng)的功率因數(shù)的展望

如今，無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹匾砸呀?jīng)被廣大人民群眾看見，并且經(jīng)過(guò)了多年的努力，無(wú)功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用水平已經(jīng)達(dá)到了世界前列的水平，并且，無(wú)功補(bǔ)償能夠讓很多的大型企業(yè)的工廠的供電系統(tǒng)處于一個(gè)不斷更新的水平，在發(fā)展上有一定的針對(duì)性意義，相信在未來(lái)，我國(guó)能夠通過(guò)自己的努力，不斷地革新技術(shù)，比如說(shuō)將設(shè)備的自動(dòng)化發(fā)展等融入到電力系統(tǒng)中。

參考文獻(xiàn)

[1]盧賢成.工廠供電系統(tǒng)功率因數(shù)就地補(bǔ)償?shù)睦碚撆c實(shí)踐[J].有色冶金節(jié)能，2010（9）：111-113

[2]蔡穎新.工廠供電系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆治雠c應(yīng)用[J].電氣節(jié)能與新能源，2007（8）.