提高工厂供配电系统功率因数的方法分析

何新鸿

摘要：在工业信息化时代，工业生产和人们的生活离不开电，供电系统和电能质量的稳定对提高工业生产能力、提高生产效率带来了巨大的影响。生产效益和新型高精度设备和先进技术的引进对工厂供配电系统的可靠性和电能质量提出了更高的要求，提高供配电系统供电效率和电能质量已成为重要环节为工厂提高生产效率和效益。电源功率因数是衡量工厂供电系统质量的重要指标，表示工厂供配电系统在功率中总功率的传输比，可以直观地反映工厂生产设备的使用情况，以及电源供应情况。用电和配电系统，清晰的工厂生产管理，供配电系统功率因数的提高，可以大大提高工厂电能质量和电能的利用效率，在相当程度上提高生产效率，降低电耗，从而提高供配电系统功率因数的理论和应用研究是工厂工人和工程师在供配电领域进行的无数科学研究。

关键词：工厂供配电系统;力量;因素;方法;分析;研究

1 功率因数

功率因数多用于交流电路中，其值往往直接影响系统中用电设备的综合利用效率，也可直接影响功率损耗的分析研究。一般而言，功率因数是指交流电路中电压与电流的相位差的余弦值，一般表示为cos（quasi），其值表示为cos quasi = P/S。其中，P 是有功功率，S 是视在功率。决定功率因数的最直接因素是电流负载的性质。在供配电系统中，负载通常是感性的，但这种感性负载不仅会从电网中吸收有功功率，还会交换一些不起作用的能量，即无功功率。随着系统负载功率因数的降低，无功功率变大。也就是说，系统中用电设备的潜力并没有得到最大程度的发挥，因此提高负载的功率因数具有重要的现实意义。

2 提高功率因数的方法

实践研究证明，提高功率因数的主要途径是有效降低电力系统中的无功功率，特别是负载带走的无功功率。当系统进行有功输电时，可适当降低无功电流。因此，可以通过以下两种方法来提高功率因数。

2.1 提高自然功率因数

一般来说，自然功率因数主要受系统中用电设备负载性质的影响，而电阻性负载的功率因数通常较高，而感性负载的功率因数大多较低。为了提高其功率因数，如果可以采取以下措施，就需要尽可能地降低系统提供的无功功率。首先可以对负载设备进行适当的改造，当这些设备为感性设备时，可以在设备变压器的电抗绕组上加，一般可以加两根，并在有效匝数匹配时使其产生的电抗在绕组可以克服设备本身，从而进行无功补偿，提高功率因数。当感性负载为电动机设备时，在额定负载下，其功率因数应大于0.8，空载时，功率因数也应在0.2～0.3之间。功率因数离不开负载，所以提高其功率因数主要可以从以下几个方面着手，比如使电机的负载与其容量相匹配，如果实际负载小于电机负载的一半电机，设备在启动或运行时是否需要减压。

2.2 采用无功补偿装置

该装置的主要作用是补偿设备的无功功率，从而达到提高功率因数的目的。采用这种方法时，通常需要增加新的设备，相应地增加了工厂的投资，而且设备本身也会有一定的功率损耗，所以综合比较，提高自然功率因数成本较高。表现。如果系统的功率因数不符合当地有关部门的要求，则必须使用补偿装置。

系统中感性无功电流滞后于电压，容性无功电流超前，为90°。当并联电容器和感应供电设备接入电网系统时，电容器可以产生无功功率，作为无功功率提供给供电设备。此时负载的功率因数由φ 1 变为φ 2，功率因数也由COS φ 1 增加到COS φ 2。 此时，系统中电路和变电站设备的功率损耗可表示为减少。假设 P=3I2R=3 （P/3Ucos φ） 2R。其中，I 是线路中的电流。当容器重复连接时，系统的功率因数提高，可以降低线路和变压器中的损耗

△PP=1-cos2 φ 1

Cos2 Φ 2 x 100%。

3提高功率因数的好处

随着国家供用电标准的不断更新，目前国家规定，在用电过程中，当电网进入高峰负荷时，网络中所有用户的功率因数应符合规定的标准。当地电力工业部门。使用高压电源的工业制造商和供电设备中装有负载调节电压装置的电网用户，其功率因数应大于0.9。其他容量超过100kVA的电力用户，其功率因数应大于0.85。同时，也有大功率排灌站需要达到这一标准。如果电力用户的实际功率因数低于规定值，将进行违规处罚。因此，在提高系统功率因数时，其好处主要体现在以下几个方面：

（1） 当功率因数提高时，系统线路中的总电流和原电器元件将相应减少，如变压器、导线容量将比以前减少，从而使制造商减少资金投入，也减少设备的固有功率损耗。

（2）提高功率因数，也可以提高系统的供电质量。如果系统原有功率因数较低，可以在不改變现有设备容量的情况下，通过增加电容器来提高系统的功率因数，增加负载容量。

（3）功率因数的提高也会增加系统中设备的可用性。由于额定电压和电流是决定和影响系统供电设备容量的最重要因素，因此这些设备具有可确定的额定视在功率。这是这些设备可以产生的最大有功功率。此时，当负载km因数等于1时，供电设备可以得到充分利用，一旦功率因数低于1，就会有一部分视在功率转化为无功功率，此时，供电设备不会得到最有效的利用。

（4）可有效降低企业用电成本指出。在我国现行的电力收费制度中，明确规定当企业的功率因数达不到规定值时，需要增加电费，高于规定值时可以减少部分电费。的电。

4结论

综上所述，功率因数对工厂的生产经营有着非常重要的影响。通过提高功率因数，不仅可以为厂家带来更多的经济效益，还可以充分提高电网的整体利用效率。诚然，为了达到提高系统中功率因数的目的，冒充电容是不可避免的，这在一定程度上也增加了企业投资成本和设备体积。而这方面的不利因素可以称为下一个研究方向。

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