改善功率因数的方法

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1、13.6改善功率因数的方法1.提高自然功率因数的方法(1)选择电动机的容量要尽量使其满载：采用降低用电设备无功功率的措施，称为提高设备的自然功率因数。各工业企业所取用的无功功率中，异步电动机约占70%以上。因为异步电动机在轻载或空载时，功率因数很低，空载功率因数只有0.2～0.3，满载时功率因数很高，约为0.85～0.89。所以，要正确选择异步电动机的容量，容量不能过大，尽可能满载运行。为了避免电机轻载运行(俗称"大马拉小车")不合理的运行方式，现有电机又不能更换小容量的，可以改变电机定子绕组接线来降低电机运行电压，最常用的方法是"Y─

2、Δ"法。适用于定子绕组为三角形接线，并有六个接线端、平均负荷在40％以下的轻载电动机。(2)电力变压器不宜长期轻载运行：同理，选择电力变压器容量也不宜太大，因为对高压电网来说，变压器是高压电网的负载，也有提高功率因数的问题。如果变压器满载运行，变压器一次侧功率因数仅比二次侧降低3％～5％左右，若变压器轻载运行，当负荷率小于0.6时，一次侧的功率因数就显著下降，可达11％～18％。因此，电力变压器在负荷率为0.6以上时，运行才比较经济。通常在75％～80％比较合适。如果变压器负荷率长时间小于30％时，宜更换较小的变压器。(3)合理安排工艺

3、流程：在建筑工地，用电设备多，而且运行时间安排学问不少。尤其是应限制一些电器空载运行时间，如采用空载延时断电装置来限制电焊机和机床的空载运行。(4)异步电动机的同步化运行：如果负荷率不大于0.7及最大负荷不大于90％的绕线式电动机，必要时在绕线式电动机起动完毕后，向转子三相绕组中送入直流电励磁，即产生转矩把异步机牵入同步运行，运行中可向电网输送无功功率从而改善了供电线路的功率因数。2.补偿电容法提高功率因数就是在感性负载两端并联适当容量的电容器，由于电容器是储能元件，利用它的无功功率来补偿用电设备的自感无功功率，故称为补偿法提高功率因数

4、。其原理如图13-6所示。图13-6感性负载与电容并联电路(a)线路图(b)矢量图在图13-5中，设电压为参考矢量，画在横座标方向，负载电流IRL可分解为IR和IL两个分量。因为电容电流IC导前电压90度所以与IL反相，可以抵消一部分自感无功电流分量IL，剩余无功电流分量为：IX＝IL-IC，结果线路电流I小于IRL，即：I＝√IR2＋(IL-IC)如果并电容前的功率因数为：COSφ1＝IR/IRL并联电容以后的线路功率因数为：COSφ2＝IR/I因为I＜IRL，所以COSφ2＞COSφ1，功率因数提高了。注意：所谓提高功率因数是指供电

5、线路的功率因数，并没有改变负载本身的性质或功率因数。对负载的电流、电压、功率、功率因数都不变。13.6.2补偿电容的形式(1)高压集中补偿高压集中补偿是将并联电容器集中装设在高压变配电所的高压母线上，这种补偿方式只能补偿高压母线前边(电源方向)所有线路上的无功功率，而高压母线后边厂内线路的无功功率是得不到补偿的。所以这种补偿方式的经济效果较差。但这种补偿对于电力系统起了补偿作用，从电力系统的全局来看，这种补偿是必要的和合理的。而且由于集中补偿的初投资少，便于运行维护，可按实际负荷情况调节电容器的容量(也就是调节电容器投入的个数)来合理地

6、提高功率因数，这种补偿方式用于大型变电所。(2)低压分散补偿低压分散补偿是将并联电容器分散地装设在各个用电设备的附近，这种补偿方式能够补偿安装部位前边的所有高低压线路和变电所变压器的无功功率，因此它的补偿范围大，效果好。但是这种补偿方式总的设备投资大，且不便维护。对于补偿容量较大的建筑，多采用高压集中补偿和低压分散补偿相结合的方式。(3)低压成组补偿低压成组补偿是将并联电容器组装设在变电所的低压母线上，这种补偿方式能补偿变电所低压母线前边的包括变压器和用户高压配电线在内的所有的无功功率，其补偿范围比高压集中补偿大，但比低压分散补偿的范围

7、小。这种补偿方式的优缺点介乎高压集中补偿和低压分散补偿之间。它在建筑小区或中小型工厂应用较多。13.6.3补偿电容的计算1.补偿功率因数的要求补偿经常采用低压侧分组补偿，一般要求低压侧功率因数不小于0.85，由于采用高压计量，高压侧功率因数要求不小于0.9，在计算低压侧分组补偿电容容量时，低压侧的功率因数先取为0.95。2.计算并联电容器的电容值，可按以下步骤进行(1)首先确定功率因数提高的标准。可根据供电部门规定的功率因数与电费挂勾标准(如低压用户功率因数大于0.85，则电费降低，功率因数低于0.85则提高电费。)权衡利弊，尽可能提高

8、。(2)计算电容C值根据图(13-5)矢量图可推出电流、电容的关系：IC＝IL-IX＝IRtgφ1-IRtgφ2＝IR(tgφ1-tgφ2)＝P/U(tgφ1-tgφ2)∵IC=U/XC＝ωCU∴C＝IC/