浅谈如何提高功率因数

蒋晓

(常州供电公司,江苏常州 213004)

浅谈如何提高功率因数

蒋晓

(常州供电公司,江苏常州 213004)

本文简述了功率因数的定义,功率因数低的危害,影响功率因数的因素和提高功率因数的办法,并通过列举提高功率因数,降低电网损耗,提高电压质量。

提高功率因数 降耗 方法

交流电路中，电源提供的总功率为视在功率S;在电阻性元件(R)上的电功率称有功功率P;而损耗在电感性元件(L)及电容性元件(C)上的这部分电功率称无功功率Q。同时它们之间有着以下关系

。无功功率则给电网带来额外负担，并且因功率因数的高低关系电源的电压损失和电压波动，严重时，会导致设备损坏，系统解列。而在《供电营业规则》中也强调了这一点。

1 功率因数的定义

交流电路中有功功率占视在功率的比率称功率因数cosφ，即cosφ=P/S.功率因数的大小与电路的负荷性质有关。而电力系统中的负载大部分是感性的，电感或电容性负载也同时存在，导致功率因数都小于1。为了最大程度电网和设备的利用率，就必须提高其功率因数。

2 功率因数低的危害

功率因数低会增加供电线路的功率损失，降低输电效率。功率因数低造成供电线路的电压损失导致供电质量下降。连锁反应影响到发、供、用电设备的效率。从而增加供电企业投资成本。而供电企业对功率因数的考核，用电企业加大电费支出。

3 影响功率因数的几点重要因素

3.1 电力变压器和异步电动机运行不合理

变压器的空载会产生大量的无功功率，因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应在长期低负载或空载状态下运行。在实际中由于变压器容量过大和台数选择不当，导致功率因数的下降。而企业中的异步电动机在额定负载在75%时，功率因数为0.85，而空载时功率因数仅0.2-0.3，若长期处于低负载下运行，功率损耗增大，也会使功率因数明显降低。

3.2 用电设备自身的功率因数低

时代在发展，节能灯逐渐成了主流产品，加上社会的大力推广节能灯也让大家越来越接受，但这类照明用电的功率因数一般在0.6-0.7左右，功率因数比较低。节能灯虽然可以节约有功电力，但消耗了大量无功电量。

3.3 补偿切换不及时,负荷偏相调整不及时

一些企业为节约成本，聘请一些工资相对便宜的临时电工。而这些电工经常身兼数职，加上专业水平并不达标，造成客户设备长期无人管理维护，导致电力设备不能处于最佳状态运行。

4 提高功率因数的方法及措施

提高功率因数的方法主要有两种：一是提高自然功率因数，减少用电设备对无功的需要，二是采用无功补偿，在用电设备处安装能够提供无功电力的设备，使无功功率就地得到补偿。

4.1 提高自然功率因数

(1)合理选用电动机的型号、规格和容量，使其接近满载运行，防止“大马拉小车”。

(2)合理配置变压器，恰当地选择其容量。对负载率小于30%的变压器，在考虑供电安全的前提下，采取“撤、换、并、停”等方法，使其负载率提高到最佳值。

(3)安装空载断电装置，避免电动机或设备空载运行。但是对于那些静止力矩大、启动时间长的机械，若停车时间不长，就不宜安装空载限制器，以免引起频繁停车，损伤机械设备。

(4)变压器各项负荷设计均衡。负荷均衡可以减少变压器阻抗中的无功损耗，提高负荷的自然功率因数。

4.2 加装无功补偿

当企业依靠提高自然功率因数的办法已不能满足其对功率因数的要求时，工业企业需装设无功补偿装置，对功率因数进行人工补偿。

(1)就地补偿。就地补偿是将并联补偿电容器组装设在需要进行无功补偿的各个用电设备旁边。也称之为分散补偿。这样的效果是能够补偿安装部位前端的线路及变压器的无功功率。其优点是补偿范较大，效果明显。而投资较大，也成了最大的弊端。

(2)集中补偿。目前大多数企业采用的另一种无功补偿方式，是低压配电侧进行集中补偿。这种方式中的无功补偿装置是采用低压并联电容器柜，其容量多在几十至几百kvar不等。它是根据用户负荷的实际波动，控制投入相应数量的电容器来进行跟踪补偿。其主要目的是实现用户所需无功功率的就地平衡，提高专用变用户的功率因数，同时还能在相当程度上保障该用户的电压水平。

5 选择多元化,合理补偿无功功率

无功补偿的原则是：全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡。在实际工作中，我们应严格遵循，并以此为切实做好无功补偿工作的立足点和工作思路的出发点。实践中，更应根据具体情况综合采取补偿方式相结合：

(1)总体平衡与局部平衡相结合。即既要满足全网的总无功平衡，又要满足分线、分站的无功平衡。

(2)集中补偿与分散补偿相结合，且以分散补偿为主，这就要求在负荷集中的地方进行补偿，对用电设备处进行分散补偿，其目的是尽可能做到无功就地平衡，减少其长距离输送。

(3)降损与调压相结合，以降损为主。这是针对线路长、分支多、负荷分散且功率因数低的线路。其显著特点是负荷率低且线路损失大，对这类此线路进行无功补偿，可明显提高其供电能力。

6 结语

功率因数低给企业、国家造成的经济损失是不容忽视的。提高功率因数是一项系统工程，它需要企业内、外的通力协作，合理的选择补偿方式，减少投资成本，才能达到增效益的目的。对供用电双方和社会经济效益来看，都是一件利国利民的好事。严峻的现实告诉我们，企业的生存与发展不仅要抓好生产，还要提高自我用电意识，才能提高企业经济效益。

[1]黄伟国《.提高功率因数的意义和方法》《.广东石油化工专科学校学报》,1995.

[2]陈洪亮,张峰,田社平《.电路基础》,2007.

[3]隆京军《.提高功率因数减小无功损耗》,2009.