功率因数低的影响及补偿方式.doc

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1、配网功率因数偏低的不良影响与常见补偿形式前言在现代用电企业中，有数量众多、容量大小不等的感性设备连接于电力系统中，以致电网传输功率除有功功率外，还需提供大量的无功功率。系统中各种无功功率输出应能满足系统负荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求，否则会产生一系列的影响，对系统和用户设备的安全运行及使用寿命造成很大危害。功率因数是无功功率与视在功率的比值，当无功功率不足时，直接导致功率因数偏低。1功率因数偏低所带来的不良影响如果企业自然平均功率因数在0.70～0.85之间，企业消耗电网的无功功率约占消耗有功功率的60%～90%,当功率因数从0.70～0.

2、85提高到0.95时，有功损耗将降低20%～45%，则无功消耗只占有功消耗的30%左右。功率因数的偏低不仅是系统中的无功功率消耗过大，还会产生其他的危害：1．网络的损耗大补偿前后线路传送的视在功率不变，较低的功率因数增加了变压器及有关电气设备网络内部的电能损耗，直接增加用电费用的支出。2．网络输送容量低在变压器容量一定的情况下，如果功率因数低，则系统传送的有功功率也低，从而无法使设备的效率得到充分的利用，直接为企业创造经济效益。3．用户侧电压偏移当功率因数偏低时，设备的电压变化大，无功损耗也大，设备老化加速，容易造成设备使用寿命缩短，影响设备运行，使安

3、全问题增加和设备的原有设计寿命大打折扣。由于设备维护及因设备故障而造成停产会给企业造成严重的经济损。4．加收力率电费（罚款）我国供用电规则规定，工业用户和装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数应达到0.9以上；凡是功率因数达不到上述规定的用户，电业部门对其加收一部分电费——力率电费（罚款）。具体按照《功率因数调整电费办法》执行。2提高功率因数意义在实际工作中，提高功率因数意味着：1)提高用电质量，减少电力线路的电压损失，改善设备运行条件，可保证设备在正常条件下工作，这就有利于安全生产。2)可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。例如：当cos

4、Ø=0.5时的损耗是cosØ=1时的4倍。3)由于减少了电网无功功率的输入，降低系统的能耗，从而能提高企业用电设备的利用率，进一步充分发挥企业的设备潜力，给用电企业带来效益。4)可减少线路的功率损失及输送同容量有功的电流，提高电网输电效率。5)因发电机的发电容量的限定，故提高cosØ也就使发电机能多出有功功率，即减少有功损失，又使线路及变电设备的容量降低。因此在实际用电过程中，提高负载的功率因数是最有效地提高电力资源利用率的方式。3常见的补偿方式通过人工补偿提高功率因数，一般多采用电力电容器补尝无功，即：在感性负载上并联电容器。在感性负载上并联电容器的

5、方法可用电容器的无功功率来补偿感性负载的无功功率，从而减少甚至消除感性负载于电源之间原有的能量交换。（并不是经补偿后的功率因数越高越好，因为补偿装置消耗有功发出无功，随着补偿容量的增加，其有功损耗也增加，初投资增大。）按分类方式不同，常见的补偿方式有以下几种：1．集中补偿、分散补偿；就地补偿。就地补偿：即在用电设备附近按其本身无功功率的需要量装设电容器组，与用电设备同时投入运行和断开，也就是再实际中将电容器直接接在用电设备附近。适合用于低压网络，优点是补尝效果好，缺点是电容器利用率低。分散补偿：即将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路出线上，它可

6、与工厂部分负荷的变动同时投入或切除，也就是在实际中将电容器分别安装在各车间配电盘的母线上。优点是①简单可靠。因为只要在用电设备上并联一台合适的专用电容器就可以，不需要外加其它保护装置；②能提高低压电网的功率因数，降低了线损，无功补偿效果显著；③具有较好的经济效益；④提高了低压线路的功率因数，减少线路末端电压波动。缺点是对减少变压器铜损效果不太理想。就目前来讲，该种补偿方法是综合效果比较折中的一种补偿方式。集中补偿：即把电容器组集中安装在变电所的一次或二次侧的母线上。在实际中会将电容器接在变电所的高压或低压母线上，电容器组的容量按配电所的总无功负荷来选择

7、。优点:是电容器利用率高，能减少电网和用户变压器及供电线路的无功负荷，并可以根据负荷情况自动调节总无功量，对减少变压器铜损效果显著，缺点:不能减少用户内部配电网络的无功负荷。对负荷配电线路没有任何效果。　　2．统一补偿、分相补偿：　　统一补偿：三相电容自动补偿适用于三相负载平衡的供配电系统。因三相回路平衡，回路中无功电流相同，所以在补偿时，调节无功功率参数的信号取自三相中的任意一相，三相同时投切可保证三相电压的质量。三相电容自动补偿适用于电动机及其它三相对称负荷的情况分相补偿：当大量使用单相负荷，照明、空调等负载时，由于负荷变化的随机性大，容易造成三相

8、负载的严重不平衡，尤其是照明系统中三相不平衡更为严重。如果调节补偿无功功率的采样信号取自三相中