功率因数低的影响及补偿方式#严选优质

1、配电网低功率因数的不利影响及常用补偿方式前言在现代电力企业中，有大量不同容量的感性设备接入电力系统，使得电网的传输功率除了有功功率外，还需要提供大量的无功功率。系统中的各种无功输出应满足额定电压下系统负荷和网损的无功需求，否则会产生一系列影响，对系统和用户设备的安全运行和使用寿命造成极大危害。功率因数是无功功率与视在功率之比。当无功功率不足时，功率因数低。1低功率因数的不利影响如果企业的自然平均功率因数在0.70 0.85之间，企业消耗的无功功率约占消耗的有功功率的60% 90%。当功率因数从0.70提高到0.85到0.95时，有功功率损耗将降低20% 45%，而无功功率消耗仅占总功耗的30%

2、左右。低功率因数不仅是系统中无功功率消耗过大，还有其他危害：1.网络的损失是巨大的补偿前后线路传输的视在功率不变，较低的功率因数增加了变压器及相关电气设备网络中的功率损耗，直接增加了用电支出。2.网络传输容量低在一定变压器容量的情况下，如果功率因数较低，系统传输的有功功率也较低，从而不能充分利用设备的效率，直接为企业创造经济效益。3.用户侧电压失调当功率因数较低时，设备的电压变化较大，无功损耗也较大，设备老化加速，容易缩短设备的使用寿命，影响设备的运行，增加安全问题，大大降低设备的原设计寿命。由于设备维护和设备故障导致的停工将给企业造成严重的经济损失。4.附加功率速率(精细)中国的供电和用电规

3、则规定，工业用户和装有有载调压装置的电力用户的功率因数应达到0.9以上；对于功率因数不符合上述要求的用户，电力部门将收取部分电费33，354(罚款)。根据功率因数调整电费办法。2提高功率因数的意义实际上，提高功率因数意味着：1)提高用电质量，降低电力线路电压损耗，改善设备运行条件，可以保证设备正常工作，有利于安全生产。2)节约电能，降低生产成本，降低企业电费。例如，当cos=0.5时，损耗是cos=1时的4倍。3)由于电网中无功功率的投入减少，系统能耗降低，可以提高企业电气设备的利用率，进一步发挥企业的设备潜力，给电力企业带来效益。4)可以降低线路的功率损耗，传输同等容量的有功电流，提高电网的

4、传输效率。5)由于发电机的发电能力有限，增加cos将使发电机产生更多的有功功率，从而降低有功损耗，降低线路和变电站设备的容量。因此，在实际用电过程中，提高负荷功率因数是提高电力资源利用率的最有效途径。3常见的补偿方法为了通过手动补偿来提高功率因数，通常使用电力电容器来补偿无功功率，即电容器与感性负载并联。在将电容器与感性负载并联的方法中，电容器的无功功率可以用来补偿感性负载的无功功率，从而减少甚至消除感性负载和电源之间的原始能量交换。(补偿后的功率因数越高越好，因为补偿装置消耗有功功率并产生无功功率。随着补偿容量的增加，其有功功率损耗也随之增加，初始投资也随之增加。根据不同的分类分散补偿：电容

5、器组分组安装在车间配电室或变电站的每个分支出口，可随工厂部分负荷的变化而同时投入运行或拆除，即电容器实际安装在各车间配电板的母线上。优点是(1)简单可靠。因为只要一个合适的专用电容器与电气设备并联，就不需要增加其他保护装置；能提高低压电网的功率因数，降低线损，无功补偿效果显著；具有较好的经济效益；提高低压线路的功率因数，降低线路末端的电压波动。缺点是降低变压器铜损的效果不理想。目前，这种补偿方式是一种综合效果相对折中的补偿方式。集中补偿：即电容器组集中安装在变电站一次侧或二次侧的母线上。实际上，电容器将连接到变电站的高压或低压母线上，电容器组的容量将根据变电站的总无功负荷来选择。的优点是电容器

6、利用率高，可降低电网、用户变压器和供电线路的无功负荷，并可根据负荷情况自动调整总无功功率，对降低变压器铜损有显著效果，缺点是：不能降低用户内部配电网的无功负荷。它对配电线路没有影响。2.统一补偿和分相补偿：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。由于三相电路是平衡的，电路中的无功电流是相同的，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，三相可以同时通断，以保证三相电压的质量。三相电容自动补偿适用于电机和其他三相对称负载分相补偿：当使用大量单相负荷时，如照明和空调负荷，负荷变化的随机性很容易导致三相负荷严重不平衡，尤其是在照明系统中。如果用于调节和补偿无功功率的采

7、样信号取自三相中的任何一相，则未检测到的两相要么被过度补偿，要么被欠补偿。如果过补偿，过补偿相的电压将升高，这将由于过电压而对电气设备如控制和保护元件造成损坏。如果补偿不足，补偿相的回路电流将增加，线路和断路器等设备将因电流增加而烧毁。在这种情况下，采用传统的三相无功补偿方法不仅不节能，而且浪费资源，使得系统的无功补偿难以有效补偿。补偿过程中的过补偿和欠补偿等弊端给整个电网的正常运行带来了严重危害。对于三相不平衡和单相配电系统，采用分相电容自动补偿是解决上述问题的较好方法。其原理是调节无功参数的信号取自三相中的每一相，并根据每相的感性负载大小和功率因数进行相应的补偿，互不影响，因此不会出现欠补

8、偿和过补偿。在以单相负荷为主体的低压供配电系统中，无功补偿应采用分相补偿的方法。3.动态补偿和静态补偿：由于系统的运行是不断变化的，所需的无功功率也是不断变化的，因此采用动态补偿是合理的。对于局部分布式补偿，由于补偿装置与电气设备同时开启和关闭，当负载相对恒定时，为了简单和经济，可以采用静态补偿。一旦系统的电力负荷波动或负荷略有变化，该装置将不能满足系统的要求。4.智能线路我公司的产品是以晶闸管为执行元件，工业微机控制的动态无功补偿装置。通过跟踪和检测负载的无功电流和无功功率，多级电容器组可以进行相位切换。它具有快速、准确、安全、清洁、补偿效果易于控制的特点。此外，分相补偿可用于高端用户，可完

9、全补偿不平衡无功功率，这超出了以前补偿设备的能力范围。另外，由于采用了先进的控制技术，完全克服了电容器投入运行时的暂态过程，即完全消除了合闸涌流。微机保护大大提高了产品的可靠性，使产品在各种恶劣的工作条件下都能安全运行。同时，根据变压器的运行情况，我们的产品还具有测试和记录电能参数的功能，记录间隔为1-10分钟，最长存储时间为192天。记录内容包括三相电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、三相功率因数、电容器投切时间、组数、停电时间、三相功耗等。并且数据通信是通过无线方式进行的。该产品采用电容预充电技术，结合微机、专用相位测量芯片等技术手段，彻底消除了电容切换时的浪涌电流现象。同时，独特的软件技术可以保证产品在长期恶劣工作环境下的稳定性和可靠性。采用晶闸管等半导体材料作为开关元件，其响应时间非常短(微秒级)，同时，微机的巡测也能实现真正的动态响应，因此该产品的电容投切不论顺序和延时都能快速响应，非常适合快速变化