提高功率因素的意义和方法

1、提高功率因素的意义和方法关键字：功率因素意义改善bstrct： with the rpid development of chin'sindustriliztion process, power instiled cpcity continues to increse, the use of electricl equipment in power system is more nd more, the electric power system is huge system, the vlue of the energy loss is considerble, rtionl llo

2、ction of energy is needed to solve the problem, t present, the power fetor is reduced nd the electromgnetic interference, hrmonic ws listed s the three big hrm to power system. power fetor is to determine the economic efficiency of power supply system nd one of the most importnt fetors, so tht incre

3、se the power fetor nd improve the power fetor of power system, improve the utiliztion of power resources, plys very importnt role in the economic opertion of power supply system.keywords： improve the power fetor of significncexx： 2095-2104 (20xx)一、电力系统功率因素随着我国工业化进程的迅猛进展，电xx装机容量不断加大, 电xx中电气设备的使用也越来越多

4、，用户增加了功率因数较低 的设备，如大功率电动机等感性设备，而原有无功补偿装置容量 较小，不能就地平衡无功，致使用户功率因数降低；原有无功补 偿装置故障，如自动投切装置故障、电容器故障等，导致补偿投 切不及时，或投切容量不足，致使系统功率因数降低。电力系统 是一庞大的系统，其电能损耗的数值相当可观，能源的合理配置 是极需解决的问题。目前，功率因数降低与电磁干扰、谐波被列 为电力系统的三大公害。功率因数是决定发供电系统经济效益的 一个极为重要的因素，因而了解提高功率因素的作用和提高电力 系统的功率因素，提高电力资源利用率，对供电系统经济运行有 着十分重要的意义。二、提高功率因素的意义1、增加设备

5、输出设备容量。提高功率因素（）后，由于无功 电流得到补偿，发、供、用电设备及线路的负荷电流相应减少, 使设备输出容量增加2、减少线路和变压器的损耗。（1）当电压不变，输送同样功率时，线路上的功率损耗与 功率因素的平方成反比，将功率因素由提高到时，损耗减少率 损耗减少量可由下式给出（kw）式中p输送功率，kw；u线电压，kv；r导线相电阻，q；损耗减少量，kw（2）变压器的损耗中，铁损与负荷无关，铜损与负荷的平方 成正比，当输送的功率恒定时，功率因素由提高到时，变压器铜 损的减少量为(kw)式中提高前的功率因素；提高后的功率因素；变压器在功率因素未提高时的负荷率； 损耗减少量，kw3、降低电费按

6、照功率因素调整电费规定，随着功率因素的提高，电费将 降低。另外，提高功率因素使电耗减少，也将电费减少。4、改善电压质量提高功率因素使负荷电流减小，因而线路上的电压降减小, 可以改善电压质量电力xx的电压损失可借下式求出线路电压降为：式中q 无功功率,kw；r线路电阻，q；x线路电抗；(5)减小电缆截面和变压器容量提高功率因素后，由于负荷电流减小，因而在有些情况下可以减小电缆截面或降低变压器容量。三、改善功率因素的方法 提高功率因数的方法很多，但总的来说可以归结为两大类:提高自然功率因数和采纳人工补偿无功功率。1、改善自然功率因素(1) 正确选择和使用电动机正确提选择和使用电动机是提高自然功率因

7、素的主要方法。 用户使用的电动机大多是感应电动机，电动机的特性虽然因类型 不同而有差异，但因功率因素随负荷变化的情况大致相似。负载 率为80%100%时，功率因素值在额定值附近，无较大变化，负 载率在50%以下时，功率因素急剧下降。空载时功率因数仅为 0.150.2。因此，电动机容量应与负载相匹配，不可过大，运 行中要幸免空运转。对轻载电动机可更换电机或降低电压运行, 使功率因素提高。电动机的效率t1与功率因数cos。是反映电动 机经济运行水平的主要指标，都与负载率b有紧密关系1 gb/ t 12497 - 90对三相异步电机三个运行区域规定如下：当负载率b在70 %100 %之间时，为经济运

8、行区；当40%wb w70 %时，为一般运行区；当b < 40 %时，为非经济运行区；(2) 采纳同步电动机对于大型、负载稳定的机械。可采纳同步电动机，调节厉磁 电流使电机在超前功率因数下运行，改善电xx功率因素。(3) 感应电动机同步化对于负荷率不大于0. 7及最大负荷不大于90 %额定功率 的绕线式异步电动机，必要时可使其同步化，即当绕线式异步电 动机在起动完毕以后，向转子三相绕组中送入直流励磁，即产生 转矩把异步电动机牵入同步运行，其运转状态与同步电动机相似 在过励磁的情况下，电动机可向电xx送出无功功率，从而达到改 善功率因数的目的。(4) 根据负荷选用相匹配的变压器电力变压器一

9、次侧功率因数不但与负荷的功率因数有关，而 且与负荷率有关若变压器满载运行，一次侧功率因数仅比二次侧 降低约35 %；若变压器轻载运行，当负荷小于0. 6时，一次 侧功率因数就显著下降，下降达1118 %，所以电力变压器的 负荷率在0. 6以上运行时才较经济，一般应在60 %70 %比较 合适为了充分利用设备和提高功率因数，电力变压器一般不宜作 轻载运行。当电力变压器负荷率小于30 %时，应当更换成容量较 小的变压器2、无功功率补偿用供应无功功率的设备来补偿用电设备所需的无功功率，以 提高其功率因数的措施，称为提高功率因数的补偿方法。通过电 力电容器，将功率因素从提高到时所需电容容量为(kvr)

10、 o采纳 补偿法来提高功率因数，必须增加新设备、增加有色与黑色金属 的需用量。此外，补偿设备本身也有功率损失，所以从整体来看, 应首先采纳提高用电设备自然功率因数的方法。但当功率因数 还达不到电力设计技术规范所要求的数值时，则需采纳专门 的补偿设备来提高功率因数。应用人工补偿无功功率的方法通常 有应用移相电容器(即静电电容器)、采纳同步电动机和采纳同 步调相机三种方法。同步电动机在过励磁方式运行（0. 80. 9超前）时，就 向电力系统输送无功功率，提高了工业企业的功率因数一般在 满足工艺条件下，采纳或不采纳同步电动机来提高企业的功率因 数，应进行技术经济比较。通常对低速、恒速且长期连续工作的 容量较大的电动机，宜采纳同步电动机组，如轧钢的电动机组、球 磨机、空压机、鼓风机、水泵等设备这些设备采纳同步电动机 为原动机时，其容量一般在250 kw以上，环境与启动条件均能满 足同步电动机的要求，而且停歇时间较少，因此对改善功率因数 能起很大作用 但是同步电动机结构复杂，并且附有一套启动操 纵设备，维护工作量大，价格较异步电动机贵，而且目前高压移相 电容器价格普遍降低，这就相应地提高了 “异步电动机加移相电 容器的补偿方案”的优越性移相