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電能質(zhì)量
專家診治

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領步淺析：提高功率因數(shù)的意義與方法

返回列表來源：領步電能質(zhì)量發(fā)布時間：2016-07-06分享加入收藏關注：-

專家講堂1

在當今大工業(yè)自動化設備大量集中使用的年代，用電設備越來越多。電能在國民經(jīng)濟發(fā)展中占有舉足輕重的地位，隨著電動機等設備的大量使用，線路中的功率因數(shù)下降，無功功率增加，有功功率降低，是各大中企業(yè)關注的問題，為此提高功率因數(shù)、降低無功損耗、改善電網(wǎng)供電質(zhì)量就顯得尤為重要。

功率因數(shù)的定義
在電力系統(tǒng)中，電動機及其它帶有線圈（繞組）的設備很多，這類設備除了從電源取得一部分功率作有用功之外，還將額外消耗一部分功率用來建立線圈磁場。平時我們所說的功率，如：電動機、電熱器、電燈等都是指有功功率（P），計量儀表也叫有功電度表，是電業(yè)部門收取電費的依據(jù)；額外消耗的那部分功率叫做無功功率（Q）；變壓器、發(fā)電機的容量是指視在功率（S），它們?nèi)咧g的關系為S=P^2+Q^2。
功率因數(shù)（也稱力率）就是反映用電設備或供電系統(tǒng)中有功功率占視在功率的比例，用cosφ表示，公式為cosφ=P/S，這些都是在電工學中已有的知識，這里不再贅述。

功率因數(shù)的意義
工業(yè)上用電設備主要都是電動機，而且用電量都相對較大。電動機是感性負載，感性負載的功率因數(shù)都小于1，一般在0.7~0.85之間。一臺容量為1000kVA的變壓器，在功率因數(shù)為1時能夠帶動1000kW的負荷，如果功率因數(shù)為0.7時就只能帶動700kW的負荷，這臺變壓器的出力變小了。因此當電動機額定出力不變、供電電壓不變的情況下（我們國家用電器電壓標準為線電壓380V，相電壓220V），如果功率因數(shù)低，線路的電流將增大，由于電線有阻值，因此電流大就意味著電線的線損越大（P'=R×I2）。為此，全國用電規(guī)則規(guī)定，在100kVA及以上電力用戶的功率因數(shù)必須在0.85以上。我司補償設備在實際運行過程中，可保證供電系統(tǒng)的功率因數(shù)在0.93，達到0.95以上，故提高功率因數(shù)具有重要的意義。
（1）提高功率因數(shù)可以提高用電質(zhì)量，改善設備運行條件，可保證設備在正常條件下工作，有利于安全生產(chǎn)。
（2）提高功率因數(shù)可節(jié)約電能，降低生產(chǎn)成本，減少企業(yè)的電費開支。例如：當cosθ=0.5時的損耗是cosθ=1時的4倍。
  （3）提高功率因數(shù)能提高企業(yè)用電設備的利用率，充分發(fā)揮企業(yè)的設備潛力。
  （4）提高功率因數(shù)可減少線路的功率損失，提高電網(wǎng)輸電效率。
（5）提高功率因數(shù)可以使發(fā)電機能做出更多的有功功率。
  功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個重要的技術數(shù)據(jù)，是衡量電氣設備效率高低的一個系數(shù)。在實際用電過程中，提高負載的功率因數(shù)是有效的提高電力資源利用率的方式。功率因數(shù)低，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大，從而降低了設備的利用率，增加了線路供電損失。

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

1、提高自然因數(shù)的方法
（1）恰當選擇電動機容量，減少電動機無功消耗，容量選擇不宜過大。

  （2）對平均負荷小于其額定容量40%左右的輕載電動機，可將線圈改為三角形接法（或自動轉(zhuǎn)換）。
  （3）避免電機長時間空載運行。
（4）合理配置變壓器，恰當?shù)剡x擇其容量。
  （5）調(diào)整生產(chǎn)班次，均衡用電負荷，提高用電負荷率。
  （6）改善配電線路布局，盡量減小用電設備與電源的距離，避免線路曲折迂回。

2、采用人工補償?shù)姆椒?/span>
實際中可使用電路電容器補償裝置或調(diào)相機，一般多采用電力電容器補嘗裝置，即：在感性負載上并聯(lián)電容器。可用電容器的無功功率來補償感性負載的無功功率，從而減少甚至消除感性負載于電源之間原有的能量交換。在交流電路中，純電阻電路，負載中的電流與電壓同相位，純電感負載中的電流滯后于電壓90°，而純電容的電流則超前于電壓90°，電容中的電流與電感中的電流相位相差180°，能相互抵消。電力系統(tǒng)中的負載大部分是感性的，因此總電流將滯后電壓一個角度。
若將并聯(lián)電容器與負載并聯(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?。ㄓ蒊變?yōu)镮）'，功率因數(shù)提高。并聯(lián)電容器的補償方法又可分為個別補償、分組補償和集中補償三種方式，目的都是為了將功率因數(shù)穩(wěn)定在0.9~1.0之間。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，更好地利用現(xiàn)有資源是我們的選擇。對于目前人類所大量使用的電能而言，提高用電系統(tǒng)的功率因數(shù)將是節(jié)約能源、提有效率、改善供電質(zhì)量的Z直接方式。

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