提高功率因数的重要性及其方法
摘要:本文根据功率因数的特性描述了供电系统在低功率因数状态下的危害,如线路的电流、铜损较大,发电设备的容量不能充分利用,增加了线路、发电机绕组的功率损耗等。同时结合我公司的实际情况,对利用并联移相电容提高电网的功率因数带来的经济效益进行了阐述。研究和分析得出了提高自然功率因数的方法和提高功率因数的人工补偿方法,人工补偿方法可分为应用移相电容器、采用同步电动机和采用同步调相机三种方法,同时人工补偿装置又可分为同步补偿和静止补偿。
关键词:功率因数 经济效益 方法
电力系统经济运行的基本原则是:在保证电力系统安全可靠运行和电能质量符合标准的前提下,尽量提高电能生产和输送的效率。对运行中的电力设备,要降低损耗,首先必须从合理安排系统运行方式人手,因为这些措施不仅不需要增加投资,而且在降低损耗的技术措施中,是最合理和最经济的。在供电系统中,绝大多数用电设备都具有电感的特性（诸如:感应电动机、电力变压器,电焊机等）。这些设备不仅需要从电力系统吸收有功功率,还要吸收无功功率以提供这些设备正常工作所需要的交变磁场。然而在输送有功功率一定的情况下,无功功率增大,就会降低供电系统的功率因数。因此,功率因数是衡量供电系统电能利用程度及电气设备使用状况的一个具有代表性的重要指标,而如何改善功率因数是要探讨的课题。
1、低功率因数的危害
1.1 线路的电流大
对于一个给定的负荷,当供电电压一定时,则功率因数越低,电流就越大,因为:
（1）
式中:为用电负荷的有功负荷;为线电压。
可见,供电电流与功率因数成反比。
1.2 线路的铜损大
线路铜损公式如下:
（2）
把(1)代入其中就得到下式:
（3）
由此可见,设备的铜损正比于电流的平方,从而反比于功率因数的平方,功率因数越低,则电气设备中的铜损就越大,效率也就越低,与此相似,当系统的功率因数很低,对于传递同样的功率,则电流加大。所以若导线尺寸相同,则电能传输系统意味着有更大的能量损失,或者说,对于同样的能量损失,要求有更粗的导体。
1.3 发电设备的容量不能充分利用
（4）
由（4）式可见,当负载的功率因数时,而发电机的电压和电流又不容许超过额定值,这时发电机所能发出的有功功率就减少了。功率因数愈低,发电机所发出的有功功率就愈小,而无功功率却愈大。无功功率愈大,即电路中能量互换的规模愈大,则发电机发出的能量就不能充分...
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