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電能質(zhì)量
專家診治

把電能質(zhì)量問(wèn)題交給領(lǐng)步400-056-5258

領(lǐng)步淺析：提高功率因數(shù)的意義與方法

返回列表來(lái)源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2016-07-06分享加入收藏關(guān)注：-

專家講堂1

在當(dāng)今大工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備大量集中使用的年代，用電設(shè)備越來(lái)越多。電能在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有舉足輕重的地位，隨著電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的大量使用，線路中的功率因數(shù)下降，無(wú)功功率增加，有功功率降低，是各大中企業(yè)關(guān)注的問(wèn)題，為此提高功率因數(shù)、降低無(wú)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(dòng)機(jī)及其它帶有線圈（繞組）的設(shè)備很多，這類設(shè)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(lái)建立線圈磁場(chǎng)。平時(shí)我們所說(shuō)的功率，如：電動(dòng)機(jī)、電熱器、電燈等都是指有功功率（P），計(jì)量?jī)x表也叫有功電度表，是電業(yè)部門收取電費(fèi)的依據(jù)；額外消耗的那部分功率叫做無(wú)功功率（Q）；變壓器、發(fā)電機(jī)的容量是指視在功率（S），它們?nèi)咧g的關(guān)系為S=P^2+Q^2。
功率因數(shù)（也稱力率）就是反映用電設(shè)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(xué)中已有的知識(shí)，這里不再贅述。

功率因數(shù)的意義
工業(yè)上用電設(shè)備主要都是電動(dòng)機(jī)，而且用電量都相對(duì)較大。電動(dòng)機(jī)是感性負(fù)載，感性負(fù)載的功率因數(shù)都小于1，一般在0.7~0.85之間。一臺(tái)容量為1000kVA的變壓器，在功率因數(shù)為1時(shí)能夠帶動(dòng)1000kW的負(fù)荷，如果功率因數(shù)為0.7時(shí)就只能帶動(dòng)700kW的負(fù)荷，這臺(tái)變壓器的出力變小了。因此當(dāng)電動(dòng)機(jī)額定出力不變、供電電壓不變的情況下（我們國(guó)家用電器電壓標(biāo)準(zhǔn)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(guó)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(bǔ)償設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，可保證供電系統(tǒng)的功率因數(shù)在0.93，達(dá)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(shè)備運(yùn)行條件，可保證設(shè)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(fèi)開(kāi)支。例如：當(dāng)cosθ=0.5時(shí)的損耗是cosθ=1時(shí)的4倍。
  （3）提高功率因數(shù)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）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(jī)能做出更多的有功功率。
  功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要的技術(shù)數(shù)據(jù)，是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù)。在實(shí)際用電過(guò)程中，提高負(fù)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(shuō)明電路用于交變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換的無(wú)功功率大，從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。

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

1、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(wú)功消耗，容量選擇不宜過(guò)大。

  （2）對(duì)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)長(zhǎng)時(shí)間空載運(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，盡量減小用電設(shè)備與電源的距離，避免線路曲折迂回。

2、采用人工補(bǔ)償?shù)姆椒?/span>
實(shí)際中可使用電路電容器補(bǔ)償裝置或調(diào)相機(jī)，一般多采用電力電容器補(bǔ)嘗裝置，即：在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器?？捎秒娙萜鞯臒o(wú)功功率來(lái)補(bǔ)償感性負(fù)載的無(wú)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(fù)載大部分是感性的，因此總電流將滯后電壓一個(gè)角度。
若將并聯(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（由I變?yōu)镮）'，功率因數(shù)提高。并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方法又可分為個(gè)別補(bǔ)償、分組補(bǔ)償和集中補(bǔ)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(kāi)發(fā)新能源外，更好地利用現(xiàn)有資源是我們的選擇。對(duì)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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