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功率因数与供电效率的关系

来源:  作者:周玉美  [字体: ]

  【摘要】在供电过程中,用户功率因数的高低,直接关系到电力网中的功率损耗和电能损耗,关系到供电线路的电压损失和电压波动,而且关系到节约电能和整个供电区域的供电质量。文章介绍 影响 电网功率因数的主要因素以及低压无功补偿的几种实用 方法 。

  【关键词】功率因数;节约电能;供电质量
  
  功率因数是指电力网中线路的视在功率供给有功功率的消耗所占百分数。在电力网的运行中,我们所希望的是功率因数越大越好,如能做到这一点,则电路中的视在功率将大部分用来供给有功功率,以减少无功功率的消耗。用户功率因数的高低,对于电力系统发、供、用电设备的充分利用,有着显著的影响。适当提高用户的功率因数,不但可以充分地发挥发、供电设备的生产能力、减少线路损失、改善电压质量,而且可以提高用户用电设备的工作效率和为用户本身节约电能。因此,对于全国广大供电 企业 、特别是对现阶段全国性的一些改造后的 农村 电网来说,若能有效地搞好低压补偿,不但可以减轻上一级电网补偿的压力,改善提高用户功率因数,而且能够有效地降低电能损失,减少用户电费。其 社会 效益及 经济 效益都会是非常显著的。
  一、影响功率因数的主要因素
  首先我们来了解功率因数产生的主要原因。功率因数的产生主要是因为交流用电设备在其工作过程中,除消耗有功功率外,还需要无功功率。当有功功率P有一定时,如减少无功功率P无,则功率因数便能够提高。在极端情况下,当P无=0时,则其功率因素=1。因此提高功率因数 问题 的实质就是减少用电设备的无功功率需要量。影响功率因素主要是下面几个方面。
       (一)异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备
  异步电动机的定子与转子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素。而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成的。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。变压器消耗无功的主要成份是它的空载无功功率,它和负载率的大小无关。因而,为了改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。
       (二)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响
  当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般工厂的无功将增加35%左右。当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以,应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。
  (三)电网频率的波动也会对异步电机和变压器的磁化无功功率造成一定的影响
        我们知道了影响电力系统功率因数的一些主要因素,因此我们要寻求一些行之有效的、能够使低压电力网功率因数提高的一些实用方法,使低压网能够实现无功的就地平衡,达到降损节能的效果。
  二、低压网无功补偿的一般方法
  低压无功补偿我们通常采用的方法主要有三种:随机补偿、随器补偿、跟踪补偿。下面简单介绍这三种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。
  1.  随机补偿
  随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接,通过控制、保护装置与电机,同时投切。随机补偿适用于补偿电动机的无功消耗,以补偿磁无功为主,此种方式可较好地限制农网无功峰荷。
  随机补偿的优点是:用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,而且不需频繁调整补偿容量。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等特点。
  2.  随器补偿
  随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧,以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功,配变空载无功是农网无功负荷的主要部分,对于轻负载的配变而言,这部分损耗占供电量的比例很大,从而导致电费单价的增加,不利于电费的同网同价。
  随器补偿的优点是:接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配变空载无功,限制农网无功基荷,使该部分无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低无功网损,具有较高的经济性,是 目前 补偿无功最有效的手段之一。

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第 1 楼
* 匿名 发表于 2009/3/14 10:54:37
无功功率用Q表示。
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