低压配电网功率因数对供电企业的影响

吴勇华

【摘 要】用户功率因素的高低对于供电企业而言，是直接关系着电力网中的功率、电能损耗，以及供电线路电压损失、电压波动。同时也和节约电能及区域供电质量有关。由此可见，提升电力系统的功率因数是非常重要的。本文主要分析了影响电网功率因数的原因及低压的无功补偿的方法，同时明确了无功补偿容易，以此提升了电力系统功率因数方法。

【关键词】功率因数；补偿方法；容量确定

1 影响功率因数的因素分析

功率因数之所以会产生，主要是因为交流用电设备在工作时，除了有功功率之外，还包括了无功功率。简单来说，就是当有功功率P达到一定的时候，如果减少了无功功率Q，那么功率因数即要提升。在这样的条件下，如果Q为0则力率为1。所以提升功率因数的最直接方法即减少用电设备的无功功率需求量。

1.1耗用无功功率的主要设备包括异步电动机、电力变压器

异步电动机是 需要软多无功的因素在于其定子、转子间的气隙。一般来说，异步电动机所耗费的无功率有两个部分组成，主要是其在空载时，无功功率及一定的负载下无功功率增加值。由此可见，如果想要优化异步电动机功率因数，就需要防止电动机空载运行并最大限度提升负载率。由于变压器消耗无功的主要成分是因为其空载而导致的无功功率，与负载率大小并无关系。所以要优化其功率因數，就要确保变压品并不是处于一个空载运行或是低负载运行的状态。

1.2供电电压如果超出了规定范围，则会对功率因数造成极大影响

如果超出了规定的百分之十左右，因为受到饱和磁路影响，会导致无功功率快速增长。有研究表明，如果供电电压超过额定值110%时，工厂的无功则会增加35%。如果供电电压低于额定时，那么无功功率也会相应的减少，并提升他们的功率因数。但是，这一点不具有可行性，因为供电的电压降低，会在一定程度上影响电气设备的正常运作。因此一定要采用适当的方法让电力系统的供电电压保持在稳定的水平线上。

2 低压网无功补偿的方法

2.1随机补偿

此补偿法指的是把低压电容器和电动机进行并联，通过保护与控制装置等与电机进行同时的投切。此法主要适合补偿电动机无功消耗，主要是以补励磁无功为主，可以在一定程度上较好的制约农网的无功峰荷。

其具有无需频繁调整补偿容量、投资少、点位小、维护简单、安装易等优点。

2.2随器补偿

这种补偿法指的是把低压电容器通过低压保险，连接在配电变压器的二次侧向，主要的补偿方式是补偿配电变压器空载无功。配变在轻载、空载时，其无功的负荷主要来源于变压器空载励磁无功，且这是农网无功负荷的主要形式，在供电量中，此部分占有极大的耗损，因为会导致电费的增加，对于一网同价来说是不利的。

但此补偿法也具有维护管理方便、接线容易、可有效补偿配变空载无功，提供配变的利用效率，具有一定的经济性，也是当前补偿无功最有用、最常用的方法之一。

2.3 以合适的方法提升系统自然功率因数

再不借助任何补偿设备的前提下，以降低各个用电设备所要的无功功率，同时减少负载的方法来提升自然功率，具有无需增加投资的优点。功率因数的人工补偿

功率因数是工厂电器设计运用状况及利用程度的具有代表性的重要指标，更是确保电网案例、经济运行的一项主要指标。供电企业只需要依靠提升自然功率因数的办法，已无法满足工厂对于功率因数的一些需求。这时，工厂本身还需装设补偿装置，对于功率因数进行人工式的补偿，一般而言，有以下几种方式：

2.4静电的电容器补偿

当企业感性负载比较多时，其从供电系统吸取的无功是滞后的功率。如果用一组电容器或是感性负载关联时，电容需要的无功功率是一种正值的功率。假设电容C的选择恰当，且QC+QL=0，此时企业则不用再向供电系统吸取无功的功率，当功率因数=1时，可达到最优化。

第一，电容器补偿容量的确定

移相电容器补偿容量可从以下式子中确定

而对一些已进行生产的工矿企业而言，可由下列公民明确期有功电能的消耗量：

结合上式（一）（二），可求得所需要移相电容器的三相补偿容量。

第二，当为并联补偿移相电容器时，要满足下列电压和容量

Ue.c≥Ug.c；nQg.c≥QC

公式含义如下：

2.5 动态无功的功率补偿

此类波动快速、幅度大、急剧，运用调相机或是固定电容器进行补偿，已无法满足其需求，当前一般是运用新型的动态无功的功率补偿设备为静止无功补偿器。主要具有以下优点：系统电压稳定、动态补偿反应快、调节性能优越等。

3.结束语

本文主要分析了功率因数对于广大供电企业的影响和提升其功率因数所带来的社会、经济效益。并且介绍了影响功率因数主要因素及提升功率因数的一些方法，并且分析了如何确定无功功率补偿容量及人工补偿无功功率两种方法。