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簡析:提高功率因數(shù)的實(shí)際意義

返回列表來源:領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間:2016-08-05加入收藏關(guān)注:-

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提高功率因數(shù)的實(shí)際意義 
          1. 對于電力系統(tǒng)中的供電部分,提供電能的發(fā)電機(jī)是按要求的額定電壓和額定電流設(shè)計(jì)的,發(fā)電機(jī)長期運(yùn)行中,電壓和電流都不能超過額定值,否則會(huì)縮短其使用壽命,甚至損壞發(fā)電機(jī)。由于發(fā)電機(jī)是通過額定電流與額定電壓之積定額的,這意味著當(dāng)其接入負(fù)載為電阻時(shí),理論上發(fā)電機(jī)得到完全的利用,因?yàn)镻=U*I*cos?中的cos?=1;但是當(dāng)負(fù)載為感性或容性時(shí),cos?<1,發(fā)電機(jī)就得不到充分利用。為了充分利用發(fā)電機(jī)的容量,就必須提高其功率因數(shù)。 
          2. 對于電力系統(tǒng)中的輸電部分,輸電線上的損耗:Pl=RI*I,負(fù)載吸收的平均功率:P.=V*I*cos? ,因?yàn)镮=P./V/ cos?,所以Pl=R*P./V/cos?(V是負(fù)載端電壓的有效值)。由以上式可以看出,在V和P都不變的情況下,提高功率因數(shù)cos?會(huì)降低輸電線上的功率損耗! 

在實(shí)際中,提高功率因數(shù)意味著
          1) 提高用電質(zhì)量,改善設(shè)備運(yùn)行條件,可保證設(shè)備在正常條件下工作,這就有利于安全生產(chǎn)。 

          2) 可節(jié)約電能,降低生產(chǎn)成本,減少企業(yè)的電費(fèi)開支。例如:當(dāng)cos?=0.5時(shí)的損耗是cos?=1時(shí)的4倍。 
          3) 能提高企業(yè)用電設(shè)備的利用率,充分發(fā)揮企業(yè)的設(shè)備潛力。

          4) 可減少線路的功率損失,提高電網(wǎng)輸電效率。 
          5) 因發(fā)電機(jī)的發(fā)電容量的限定,故提高cos?也就使發(fā)電機(jī)能多出有功功率。 在實(shí)際用電過程中,提高負(fù)載的功率因數(shù)是有效地提高電力資源利用率的方式。 
          在現(xiàn)今可用資源接近匱乏的情況下,除了盡快開發(fā)新能源外,更好利用現(xiàn)有資源是我們解決燃眉之急的唯一辦法。而對于目前人類所大量使用和無比依賴的電能使用,功率因數(shù)將是重中之重。 


 提高負(fù)載因數(shù)的幾種方法 
          可分為提高自然功率因數(shù)和采用人工補(bǔ)償兩種方法。

提高自然因數(shù)的方法: 

          1). 恰當(dāng)選擇電動(dòng)機(jī)容量,減少電動(dòng)機(jī)無功消耗,防止“大馬拉小車”。 
          2). 對平均負(fù)荷小于其額定容量40%左右的輕載電動(dòng)機(jī),可將線圈改為三角形接法(或自動(dòng)轉(zhuǎn)換)。 

          3). 避免電機(jī)或設(shè)備空載運(yùn)行。 
          4). 合理配置變壓器,恰當(dāng)?shù)剡x擇其容量。 
          5). 調(diào)整生產(chǎn)班次,均衡用電負(fù)荷,提高用電負(fù)荷率。 
          6). 改善配電線路布局,避免曲折迂回等。 

人工補(bǔ)償法: 
          實(shí)際中可使用電路電容器或調(diào)相機(jī),在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器的方法可用電容器的無功功率來補(bǔ)償感性負(fù)載的無功功率,從而減少甚至消除感性負(fù)載于電源之間原有的能量交換。 
          在交流電路中,純電阻電路,負(fù)載中的電流與電壓同相位,純電感負(fù)載中的電流滯后于電壓90º,而純電容的電流則超前于電壓90º,電容中的電流與電感中的電流相差180º,能相互抵消。 
          電力系統(tǒng)中的負(fù)載大部分是感性的,因此總電流將滯后電壓一個(gè)角度,如圖1所示,將并聯(lián)電容器與負(fù)載并聯(lián),則電容器的電流將抵消一部分電感電流,從而使總電流減小,功率因數(shù)將提高。 

 QQ截圖20160805141006
并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方法又可分為: 
          1.個(gè)別補(bǔ)償。即在用電設(shè)備附近按其本身無功功率的需要量裝設(shè)電容器組,與用電設(shè)備同時(shí)投入運(yùn)行和斷開,也就是再實(shí)際中將電容器直接接在用電設(shè)備附近。 適合用于低壓網(wǎng)絡(luò),優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)嘗效果好,缺點(diǎn)是電容器利用率低。 
          2.分組補(bǔ)償。即將電容器組分組安裝在車間配電室或變電所各分路出線上,它可與工廠部分負(fù)荷的變動(dòng)同時(shí)投入或切除,也就是再實(shí)際中將電容器分別安裝在各車間配電盤的母線上。 優(yōu)點(diǎn)是電容器利用率較高且補(bǔ)嘗效果也較理想(比較折中)。 
          3.集中補(bǔ)償。即把電容器組集中安裝在變電所的一次或二次側(cè)的母線 上。在實(shí)際中會(huì)將電容器接在變電所的高壓或低壓母線上,電容器組的容量按配電所的總無功負(fù)荷來選擇。 優(yōu)點(diǎn):是電容器利用率高,能減少電網(wǎng)和用戶變壓器及供電線路的無功負(fù)荷。缺點(diǎn):不能減少用戶內(nèi)部配電網(wǎng)絡(luò)的無功負(fù)荷。 實(shí)際中上述方法可同時(shí)使用。對較大容量機(jī)組進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償。 

功率因數(shù)在我們身邊所產(chǎn)生的一些有趣問題 
          1.關(guān)于在網(wǎng)上經(jīng)常看到的“功率因數(shù)超前”問題,一直感到困惑,我起初以為是負(fù)載的電流與電壓之間的超前關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn)并不只是這個(gè)。正確的解釋是:電機(jī)并入電容,產(chǎn)生容性無功Qc,可以補(bǔ)償感性無功。當(dāng)QL=Qc時(shí),功率因數(shù)COSΦ=W/S=1(S表示視在功率),即從電力系統(tǒng)吸收的無功功率等于0。當(dāng)Qc>QL時(shí)就是功率因數(shù)超前。 
          這樣,在實(shí)際中,就會(huì)出現(xiàn)這樣的情況:白天,用電多,QL大,電壓低,Qc一般不夠;而晚上用電少,系統(tǒng)負(fù)荷小,電壓高,用戶補(bǔ)償電容如不切掉,Qc>QL即前面所說“功率因數(shù)超前”,無功外送,電壓就“高上加高”,對整個(gè)電網(wǎng)會(huì)有損害,所以見到網(wǎng)上總是有人在說“不能讓功率因數(shù)超前”。也就是說“超前”就是“過補(bǔ)償”,也就是其實(shí)白天你要超前沒人管,系統(tǒng)正需要,而晚上這樣的話,電工就要“挨罰”了。 
          “超前”帶來另一個(gè)問題是:就某段電路來說功率因數(shù)超前或滯后都會(huì)使有功功率相同的情況下而增加電流,從而增加了輸電線路的損耗,而功率因數(shù)超前又有一定的助磁作用而可能使變壓器輸出電壓升高,那樣說,“超前”還是有害的。 
          2.由上面的“補(bǔ)償”引發(fā)的問題,讓我了解到了《電力法》不像我過去想的那樣簡單。過去以為這個(gè)法律僅僅是針對那些偷電的,其實(shí)不然,它涉及到的情況復(fù)雜的多,比如:“超前”表示過補(bǔ)償,這是在幫供電局的忙,給供電系統(tǒng)補(bǔ)償電容,然而過補(bǔ)償反而會(huì)使讓供電局處罰相關(guān)責(zé)任人,這是有法可依的。《電力法》可以說是一門相當(dāng)專業(yè)、極為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆伞?nbsp;
          3.過去一直不明白電腦所用的UPS后所標(biāo)明的功率因數(shù)的意義,當(dāng)然UPS不是存儲(chǔ)能源越高越好,那還涉及到它的功率因數(shù),其實(shí)在當(dāng)今,功率因數(shù)才是Z關(guān)鍵的。其實(shí)寢室在用的應(yīng)急燈涉及到了功率因數(shù),但包裝上并未說明。 
          4.好多電器都涉及到功率因數(shù)的問題,比如電冰箱,它的功率因數(shù)高固然好,但那并不意味著它一定省電,因?yàn)檫€得考慮輸入的電在其它方面的損耗,比如電能轉(zhuǎn)化為其它無用的形式的功的數(shù)量。 



          13年來北京領(lǐng)步始終專注于“諧波干擾危害治理”“高低壓特殊無功補(bǔ)償”兩方面進(jìn)行辛勤耕耘與技術(shù)積累,專注成就品質(zhì)、質(zhì)量鑄就品牌,為各類諧波治理用戶提供“24小時(shí)技術(shù)咨詢”“免費(fèi)檢測分析”“方案設(shè)計(jì)與性價(jià)比評估”,了解更多<諧波治理與無功補(bǔ)償>方案,歡迎點(diǎn)擊我們的在線客服進(jìn)行咨詢,或者直接撥打全國統(tǒng)一服務(wù)熱線400-056-5258,我們期待您的來電!




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