淺談功率因數(shù)

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1、淺談功率因數(shù)【摘要】有功功率是視在功率的一部分，有功功率在視在功率屮所占的比重稱(chēng)為功率因數(shù)。用戶(hù)用電功率因數(shù)的高低，對(duì)發(fā)、供、用電設(shè)備的充分利用，節(jié)約電能和改善電壓質(zhì)量有著重要影響?！娟P(guān)鍵詞】功率因數(shù)電力負(fù)荷節(jié)能降損無(wú)功補(bǔ)償鑒于電力生產(chǎn)的特點(diǎn)，用戶(hù)用電功率因數(shù)的高低，對(duì)發(fā)、供、用電設(shè)備的充分利用，節(jié)約電能和改善電壓質(zhì)量有著重要影響。通常所說(shuō)的負(fù)荷全稱(chēng)為電力負(fù)荷或電負(fù)荷，山電源供給負(fù)荷的總功率稱(chēng)為視在功率。視在功率分為兩部分：一部分是保證用電設(shè)備正常運(yùn)行所需要的電功率，也是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、化學(xué)

2、能、光能、熱能等英他形式能量的電功率，稱(chēng)為冇功功率；另一部分電能在電源和電感性用電負(fù)荷之間交替往返的電功率，只能實(shí)現(xiàn)能量交換，而不做功的電功率，稱(chēng)為無(wú)功功率。1功率因數(shù)有功功率是視在功率的一部分，有功功率在視在功率中所占的比重稱(chēng)為功率因數(shù)。有功功率、無(wú)功功率、視在功率和功率因數(shù)之間的關(guān)系可用下列公式表示：cos§=P/S式中：S—-視在功率；kV.A,P-—有功功率；kW,Q—-無(wú)功功率，kvar；cos§功率因數(shù)；§視在功率與有功功率的夾角O2影響企業(yè)功率的因素(1)異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)消耗的無(wú)功

3、功率約占電動(dòng)機(jī)總無(wú)功消耗的60%?70%。電感性用電設(shè)備配套不合適和使用不合理會(huì)造成用電設(shè)備長(zhǎng)期輕載或空載，致使無(wú)功功率的損耗增大。(2)變壓器的負(fù)載率和年利用小時(shí)數(shù)過(guò)低，會(huì)造成過(guò)多消耗無(wú)功功率。(3)線路中的無(wú)功功率損耗。高壓輸電線路的感抗值比電阻值大好幾倍，因此無(wú)功功率損耗是有功功率損耗的數(shù)倍。(4)大量采用電感性用電設(shè)備，如異步電動(dòng)機(jī)、變流電焊機(jī)等。3提高功率因數(shù)的效益3.1降低損耗提高功率因數(shù)，可降低線路與變壓器的可變有功功率損耗。當(dāng)負(fù)荷電流通過(guò)線路和變壓器時(shí),造成的可變有功功率損耗可按

4、下列公式計(jì)算:△P二3I2RX10-3二(P2/U2cos24)RX10-3(KW)式中：I----線路與變壓器通過(guò)的電流(安培)；R-—線路與變壓器每相等值電阻(歐姆)；P—-線路與變壓器輸送的冇功功率(千瓦)；U—-電網(wǎng)線電壓(千伏)；cosf—負(fù)荷功率因數(shù)。由上式可知，電網(wǎng)電壓和輸送功率不變時(shí)，提高負(fù)荷的功率因數(shù)可以減少負(fù)荷的無(wú)功功率損耗，使負(fù)荷電流減小，能達(dá)到了節(jié)能降損的目的，從而取得降低電網(wǎng)可變有功功率損耗的顯著效益。3.2提高功率因數(shù)可減少電網(wǎng)設(shè)備容量，提高電網(wǎng)及設(shè)備的冇效出力視在功

5、率為：二P/cos》山上式可知，在輸送同樣的有功功率情況下，采用無(wú)功補(bǔ)償措施提高負(fù)荷的功率因數(shù)后，設(shè)備的裝見(jiàn)容量(視在功率S)可以減少。當(dāng)設(shè)備裝見(jiàn)容量已給定，提高負(fù)荷功率因數(shù)示，可以提高電網(wǎng)的輸送能力或設(shè)備的有效出力。3.3改善用戶(hù)電壓質(zhì)量，提高用電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。電力用戶(hù)的電壓降低是由于線路和變壓器損失造成的。電壓損失由下式表示：AU=（PR+QX）/UN式中：AU—電壓損失；P—電網(wǎng)輸送的有功功率；Q—電網(wǎng)輸送的無(wú)功功率；R-—線路與變壓器的等值電阻；X—-線路與變壓器的等值電電抗；UN

6、-—線路的額定線電壓。由上式可見(jiàn)，提高負(fù)荷的功率因數(shù)可以減少線路和變壓器的無(wú)功功率的輸送，從而減少電網(wǎng)的電壓損失，有效地改善和提高末端用戶(hù)處電壓水平，使用電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平也得到提高。3.4節(jié)省用戶(hù)的電費(fèi)開(kāi)支根據(jù)相關(guān)規(guī)定，設(shè)備容量在100KVA及以上用戶(hù)需安裝無(wú)功計(jì)量裝置,計(jì)收力率調(diào)整電費(fèi)。供電企業(yè)每月計(jì)收100KVA及以上用戶(hù)電費(fèi)時(shí)，根據(jù)計(jì)算的功率因數(shù)，高于或低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，在按照規(guī)定的電價(jià)計(jì)算出其當(dāng)月電費(fèi)后，再按照“功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)表”所規(guī)定的白分?jǐn)?shù)增減電費(fèi)。4功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值及其適用范圍：

7、（1）功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)0.90,適用于160千伏安以上的高壓供電工業(yè)用戶(hù)。裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的高壓供電電力用戶(hù)和3200千伏安及以上的高壓供電電力排灌站。（2）功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)0.85,適用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工業(yè)用戶(hù)，100千伏安（千瓦）及以上的非工業(yè)用戶(hù)和100千伏安（千瓦）及以上的電力排灌站。（3）功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)0.80,適用于100千伏安（千瓦）及以上的農(nóng)業(yè)用戶(hù)和楚售用戶(hù)，但大工業(yè)用戶(hù)未劃由電業(yè)局直接管理的兗售用戶(hù)，功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為0.85。5無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞剑?）集中補(bǔ)償：將電容器

8、集中安裝中變電所的10（6）KV母線側(cè)。其優(yōu)點(diǎn)是：可以減少主變壓器和輸電線路的負(fù)荷，彌補(bǔ)10KV及以下線路分散安裝電力電容器容量的不足。可以通過(guò)電容器組的投切進(jìn)行電壓調(diào)整，同時(shí)便于維護(hù)。其缺點(diǎn)是：不能減少配電網(wǎng)的負(fù)荷，降低線損的效果不如分散補(bǔ)償。補(bǔ)償容量的確定：一般可按主變壓器容量的25?30%考慮。當(dāng)主變壓器負(fù)載較輕時(shí)，可按所帶負(fù)載的20?30%配置。（2）分散補(bǔ)償。分散補(bǔ)償電容器組要合理分布安裝，安裝點(diǎn)的電壓水平應(yīng)不超過(guò)電容器額定電壓值的1.05倍，一般應(yīng)位于分支線長(zhǎng)率的1/3-2/3之間。