提高工廠供配電系統功率因數的方法分析

何新鴻

摘要：在工業信息化時代，工業生產和人們的生活離不開電，供電系統和電能質量的穩定對提高工業生產能力、提高生產效率帶來了巨大的影響。生產效益和新型高精度設備和先進技術的引進對工廠供配電系統的可靠性和電能質量提出了更高的要求，提高供配電系統供電效率和電能質量已成為重要環節為工廠提高生產效率和效益。電源功率因數是衡量工廠供電系統質量的重要指標，表示工廠供配電系統在功率中總功率的傳輸比，可以直觀地反映工廠生產設備的使用情況，以及電源供應情況。用電和配電系統，清晰的工廠生產管理，供配電系統功率因數的提高，可以大大提高工廠電能質量和電能的利用效率，在相當程度上提高生產效率，降低電耗，從而提高供配電系統功率因數的理論和應用研究是工廠工人和工程師在供配電領域進行的無數科學研究。

關鍵詞：工廠供配電系統;力量;因素;方法;分析;研究

1 功率因數

功率因數多用于交流電路中，其值往往直接影響系統中用電設備的綜合利用效率，也可直接影響功率損耗的分析研究。一般而言，功率因數是指交流電路中電壓與電流的相位差的余弦值，一般表示為cos（quasi），其值表示為cos quasi = P/S。其中，P 是有功功率，S 是視在功率。決定功率因數的最直接因素是電流負載的性質。在供配電系統中，負載通常是感性的，但這種感性負載不僅會從電網中吸收有功功率，還會交換一些不起作用的能量，即無功功率。隨著系統負載功率因數的降低，無功功率變大。也就是說，系統中用電設備的潛力并沒有得到最大程度的發揮，因此提高負載的功率因數具有重要的現實意義。

2 提高功率因數的方法

實踐研究證明，提高功率因數的主要途徑是有效降低電力系統中的無功功率，特別是負載帶走的無功功率。當系統進行有功輸電時，可適當降低無功電流。因此，可以通過以下兩種方法來提高功率因數。

2.1 提高自然功率因數

一般來說，自然功率因數主要受系統中用電設備負載性質的影響，而電阻性負載的功率因數通常較高，而感性負載的功率因數大多較低。為了提高其功率因數，如果可以采取以下措施，就需要盡可能地降低系統提供的無功功率。首先可以對負載設備進行適當的改造，當這些設備為感性設備時，可以在設備變壓器的電抗繞組上加，一般可以加兩根，并在有效匝數匹配時使其產生的電抗在繞組可以克服設備本身，從而進行無功補償，提高功率因數。當感性負載為電動機設備時，在額定負載下，其功率因數應大于0.8，空載時，功率因數也應在0.2～0.3之間。功率因數離不開負載，所以提高其功率因數主要可以從以下幾個方面著手，比如使電機的負載與其容量相匹配，如果實際負載小于電機負載的一半電機，設備在啟動或運行時是否需要減壓。

2.2 采用無功補償裝置

該裝置的主要作用是補償設備的無功功率，從而達到提高功率因數的目的。采用這種方法時，通常需要增加新的設備，相應地增加了工廠的投資，而且設備本身也會有一定的功率損耗，所以綜合比較，提高自然功率因數成本較高。表現。如果系統的功率因數不符合當地有關部門的要求，則必須使用補償裝置。

系統中感性無功電流滯后于電壓，容性無功電流超前，為90°。當并聯電容器和感應供電設備接入電網系統時，電容器可以產生無功功率，作為無功功率提供給供電設備。此時負載的功率因數由φ 1 變為φ 2，功率因數也由COS φ 1 增加到COS φ 2。 此時，系統中電路和變電站設備的功率損耗可表示為減少。假設 P=3I2R=3 （P/3Ucos φ） 2R。其中，I 是線路中的電流。當容器重復連接時，系統的功率因數提高，可以降低線路和變壓器中的損耗

△PP=1-cos2 φ 1

Cos2 Φ 2 x 100%。

3提高功率因數的好處

隨著國家供用電標準的不斷更新，目前國家規定，在用電過程中，當電網進入高峰負荷時，網絡中所有用戶的功率因數應符合規定的標準。當地電力工業部門。使用高壓電源的工業制造商和供電設備中裝有負載調節電壓裝置的電網用戶，其功率因數應大于0.9。其他容量超過100kVA的電力用戶，其功率因數應大于0.85。同時，也有大功率排灌站需要達到這一標準。如果電力用戶的實際功率因數低于規定值，將進行違規處罰。因此，在提高系統功率因數時，其好處主要體現在以下幾個方面：

（1） 當功率因數提高時，系統線路中的總電流和原電器元件將相應減少，如變壓器、導線容量將比以前減少，從而使制造商減少資金投入，也減少設備的固有功率損耗。

（2）提高功率因數，也可以提高系統的供電質量。如果系統原有功率因數較低，可以在不改變現有設備容量的情況下，通過增加電容器來提高系統的功率因數，增加負載容量。

（3）功率因數的提高也會增加系統中設備的可用性。由于額定電壓和電流是決定和影響系統供電設備容量的最重要因素，因此這些設備具有可確定的額定視在功率。這是這些設備可以產生的最大有功功率。此時，當負載km因數等于1時，供電設備可以得到充分利用，一旦功率因數低于1，就會有一部分視在功率轉化為無功功率，此時，供電設備不會得到最有效的利用。

（4）可有效降低企業用電成本指出。在我國現行的電力收費制度中，明確規定當企業的功率因數達不到規定值時，需要增加電費，高于規定值時可以減少部分電費。的電。

4結論

綜上所述，功率因數對工廠的生產經營有著非常重要的影響。通過提高功率因數，不僅可以為廠家帶來更多的經濟效益，還可以充分提高電網的整體利用效率。誠然，為了達到提高系統中功率因數的目的，冒充電容是不可避免的，這在一定程度上也增加了企業投資成本和設備體積。而這方面的不利因素可以稱為下一個研究方向。

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