水电站发电机功率因数的调整
2007-04-14 18:27
摘要：合理调整电机功率因数，保证系统的无功需求，是电站运行的一项重要工作。本文主要讲述发电机在各种运行工况下，如何调整功率因数，使电站既多发有功，又满足了系统的无功需求，以提高电站的经济效益问题。
关键词：水电站功率因数调整
在水电站的运行工作中，发电机的功率因数是经常调整的一个参数，怎样根据水电站季节性水量变化较大、发电机负荷不均的特点，合理地调整发电机功率因数，满足系统无功负荷的需求，解决在满负荷运行时发电机端电压偏高的问题。对水电站的安全运行及提高电站的经济效益，有着重要的意义。
博爱县丹东水电站是丹河流域梯级开发的一座引水式水电站，电站总装机容量为3130kW，其中有两台为1250kW和一台630kW水轮发电机组。发电机额定电压为6.3kV，发电机功率因数为0.8，三台发电机均为同步发电机。电站年发电量1400万kW·h。1995年与大电网并网，同时电站有独立的自供区。每年上网与自供负荷的比例为三比一。
由于电站的供电系统有两个部分组成，电站必须合理调整发电机的功率因数，以满足两个系统对无功的需求。在电站自供区内，共安装有变压器容量3000kVA，变压器近40台，而且多为老式高耗能变压器，用电负荷变化大，无功负荷需求量也大。10kV线路上和400V低压用户均未安装电容器。如用安装电容器来补偿无功，提高自供区内线路的功率因数，一次性投资大，电容器运行维护费用高，经常还会出现"过补"现象。因此通过对电站发电机功率因数进行适时调整，补充自供区线路的无功负荷，提高线路的经济运行，较为合理。并网负荷的功率因数，电力部门的要求也十分严格，规定功率因数必须为0.8。如少发无功处罚、多发无功奖励，奖罚以0.8为标准，低0.01奖当月上网电费的0.1%，高0.01罚当月上网电费的0.5%，即奖一罚五的规定。电力部门的规定虽然十分严格，但我们电站在不同季节，根据水量和负荷变化的特点，合理地调整发电机的功率因数，每年不但保证自供区无功负荷的需要，而且还受电网多发无功的奖励。
合理调整发电机的功率因数，必须注意几个问题，即针对不同运行季节的特点，正确地进行调整。
对于径流式没有调节能力的小水电站，在雨季水量充足时，电站内多台机组都能满负荷运行，这时应把发电机的功率因数调到0.85～0.9左右，让发电机多发有功，少发无功。《发电机运行规程》中规定：功率因数以0.8为宜，不得超过0.95，必要时方可在功率因数为1的情况下运行。说明功率因数调整稍高一点符合规程要求。另一方面，在满足负荷运行时，功率因数不宜调得太低。这是因为，当发电机的功率因数从额定值到零的范围内变动时，它的有功出力应根据转子电流的允许值而适当降低，因功率因数愈低，定子电流的无功分量也愈大，转子电流也愈大，这可能使转子线圈温度超过允许温升，所以在满负荷运行时必须把发电机的功率因数调高。
汛期水量充足时水电站提高功率因数运行，多发有功、少发无功，对于电网也是可行的。因在汛期机组开的多，电网的无功负荷也相对过剩，并不会因小水电站机组在汛期功率因数适当提高了，电网内的无功负荷就会减少很多。如一旦电网功率因数太低，可以临时投入电容器装置，进行无功补偿。
并网运行的水电站，在汛期水量充足机组满负荷运行时，经常会出现发电机
端电压过高的现象，如端电压过高，功率因数也应适当提高。但端电压过高时，为了保证机组的安全运行，必须减少机组的出力。如我们丹东水电站，在前几年汛期三台机组满负荷运行时，端电压最高达到7.2kV，高出额定电压6.3kV的14%。根据统计，目前很多上网运行的小水电站，都存在有上述现象，端电压过高，影响了水电站的安全运行，容易引发各类事故的发生，电器设备元、器件容易击穿烧毁。端电压过高，对于运行年限长，绝缘老化或机组有潜在性绝缘缺陷的发电机，会引起绝缘击穿，严重时造成发电机着火或冒烟。当端电压高于105%额定电压时，由于磁通饱和，使发电机的铁损增加，铁芯发热，发电机效率下降，加速绝缘老化。由于端电压过高，不得不减少机组负荷，弃水发电，浪费宝贵的水力资源，影响了电站的经济效益。适当提高发电机的功率因数，可使发电机的端电压降低，但不能解决端电压过高的根本问题，端电压过高是由以下几方面引起的：①电网在汛期时负荷出现供大于求现象，特别是无功负荷过剩，提高了电网电压，使发电机出口电压升高；②电站并网线路线损超过规定，造成线路压降大；
③两端的变压器分接开关位置选择的不当。根据以上情况，电站应对线路进行改造，对分接开关位置进行重新调整。
并网运行的水电站，由于在枯水期来水量减小，机组都不能满负荷运行，这时可以把发电机功率因数调低到0.7～0.75左右。在有功不变的情况下，尽量多发无功。我们丹东电站在枯水期运行时，总负荷只有1400～1500kW。这时让1台1250kW机组带900～1000kW负荷，630kW机组带400～500kW负荷，功率因数都调整到0.75以下，同时还有1台1250kW机组在停运状态。由于在枯水期大电网系统的功率因数也相对较低，也需用投入电容器的办法来补偿无功的不足。根据这种情况，我们积极向电网部门建议，把停运的1250kW机组做调相运行。我们电站机组调相运行为电网送无功有以下条件：①机组为卧式机组，机组中心线高于尾水位1.9m，不需要向尾水管压气，就可达到调相运行的目的；②电站并网为10kV并网，距大电网升压站仅有3km，处在负荷的中心，向大电网补偿无功的技术条件允许，电力部门可以按无功电量计算电费，这样电站可以充分利用枯水期水少机不停，提高电站的经济效益。
当发电机在低功率因数下运行时，运行人员必须认真监视发电机的温升情况，做到随时调整，防止温升超过允许值。
当发电机在调相运行时，如果电站尾水位高于水轮机的中心线，应当注意向尾水管内压气，保证蜗壳内不充水。如蜗壳内有水流，机组在旋转时，受到较大阻力，要消耗一定有功。电站还应计算1kW·h有功能发几kW·h无功，做到调相的经济运行。同时要加强与电网调度的联系，按照电网功率因数的变化增减无功负荷。
目录 1、什么是功率因数？ (1) 2、为什么要实行功率因数调整电费？ (1) 3、功率因数调整电费的适用范围是什么？ (1) 4、功率因数执行标准是什么？ (1) 5、功率因数低有什么危害？ (1) 6、提高功率因数的基本方法？ (1) 7、实行功率因数调整电费的客户在什么情况下可降低功率因数标准值或不实行功率因数调整电费办法？ 8、功率因数调整电费金额的如何计算？ (2) 9、如何计算功率因数调整电费增减率？ (2) 1、什么是功率因数？ 答：电网中的电力负荷如电动机、变压器等，属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。cosφ称为功率因数，又叫力率，其大小由电路负载中的电阻与阻抗的比值来决定。 功率因数是反映电力客户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。 2、为什么要实行功率因数调整电费？ 答：鉴于电力生产的特点，客户用电功率因数的高低，对发、供、用电设备的充分利用，节约电能和改善电压质量有着重要影响。为了提高客户的功率因数并保持其均衡，以提高供用电双方和社会的经济效益，达到改善电压质量、提高供电能力、节约用电的目的，故实行功率因数调整电费办法。 3、功率因数调整电费的适用范围是什么？ 答：（1）大工业用电用户； （2）受电容量在100kVA（kW）及以上的一般工商业及其他用电（临时用电除外）、农业用电。 4、功率因数执行标准是什么？ 答：根据“水电财字215号”《关于颁发<功率因数调整电费办法>的通知》和“华东电供字第204号”《关于〈功率因数调整电费办法〉的实施说明》，功率因数分为0.90、0.85、0.80三个执行标准，适用范围分别如下： 1、0.90：适用于160千伏安以上的高压供电的工业用户、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站； 2、0.85：适用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工业用户、100千伏安（千瓦）及以上的商业和非工业用户、100千伏安（千瓦）及以上的电力排灌站； 3、0.80：适用于100千伏安（千瓦）及以上的农业用户和趸售用户。 5、功率因数低有什么危害？ 答：功率因数低会造成： （1）增加供电线路的电能损失，降低输电效率； （2）增加供电线路的电压损失，造成电压波动，影响供电质量； （3）降低发、供、用电设备的有效利用率； （4）供电企业为减少电能损失、提高电压质量而投入的投资成本加大； （5）功率因数低的企业要增加电费支出，加大了生产成本。
水利电力部 文件 国家物价局 功率因数调整电费办法 （83）水电财字第215号文件1983年12月2日?鉴于电力生产的特点，用户用电功率因数的高低对发、供、用电设备的充 分利用、节约电能和改善电压质量有着重要影响。为了提高用户的功率因数并保持其均衡，以提高供电用双方和社会的经济效益，特制定本办法。 ?功率因数的标准值及其适用范围 ?功率因数标准0.90，适用于160千伏安以上的高压供电工业用户（包括社队工业用户）、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200 千伏安及以上的高压供电电力排灌站； ?功率因数标准0.85，适用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工业用户（包括社队工业用户），100千伏安（千瓦）及以上的非工业用户和100 千伏安（千瓦）及以上的电力排灌站； ?功率因数标准0.80，适用于100千伏安（千瓦）及以上的农业用户和趸售用户，但大工业用户未划由电业直接管理的趸售用户，功率因数标准应为0.85。 ?功率因数的计算 ?凡实行功率因数调整电费的用户，应装设带有防倒装置的无功电度表，按用户每月实用有功电量和无功电量，计算月平均功率因数； ?凡装有无功补尝设备且有可能向电网倒送无功电量的用户，应随其负荷和电压变动及时投入或切除部分无功补尝设备，电业部门并应在计费计量点加装有防倒装置的反向无功电度表，按倒送的无功电量与实用无功电量两者的绝对值之和，计算月平均功率因数； ?根据电网需要，对大用户实行高峰功率因数考核，加装记录高峰时段内有功、无功电量的电度表，据以计算月平均高峰功率因数；对部分用户还可试行高峰、低谷两个时段分别计算功率因数，由试行的省、市、自治区电力局或电网管理局拟订办法，报水利电力部审批后执行。 ?电费的调整 根据计算的功率因数，高于或低于规定标准时，在按照规定的电价计算出其当月电费后，再按照“功率因数调整电费表”（表一、二、三、）所规定的百分数增减电费。如用户的功率因数在“功率因数调整电费表”所列两数之间，则以四舍五入计算。 五、根据电网的具体情况，对不需增设补尝设备，用电功率因数就能达到规定标准的用户，或离电源点较近，电压质量较好、勿需进一步提高用电功率因数的用户，可以降低功率因数标准或不实行功率因数调整电费办法，但须经省、市、自治区电力局批准备，并报电网管理局备案。降低功率因数标准的用户的实际
功率因数调整电费办法 《电力系统和无功电力管理条例》中的『电力用户的功率因数及无功补偿设备的管理』 第十二条规定：《用户在当地供电局规定的电网高峰负荷时的功率因数，应达到下列规定： 高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户功率因数为0.9 及以上；其他100kVA 及以上电力用户和大、中型电力排灌站功率因数为0.85 及以上；销售和 农业用户功率因数为0.80 及以上。凡功率因数未达到上述规定的新用户，供电局可拒绝供 电。第十四条规定：《为调动用户改善电压，管好无功设备的积极性，对电力负荷不满足第 十二条规定的电力用户，按国家批准的《功率因数调整电费办法》的有关规定进行功率因数 考核和电费调整。以0.9 为标准值的功率因数调整电费表如下： 功率因数0.89 0.88 0.87 0.86 0.85 0.84 0.83 0.82 0.81 0.80 0.79 0.78 0.77 0.76 电费增加 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 （% ） 增收电 费功率因数0.75 0.74 0.73 0.72 0.71 0.70 0.69 0.68 0.67 0.66 0.65 功率因数自0.64 以下电费增加每降低0.01 电费增加 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 （% ） 2% 功率因数0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95--1.00 减收电 费 电费减少 （% ） 0.0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 以0.85 为标准值的功率因数调整电费表如下： 功率因 0.84 0.83 0.82 0.81 0.80 0.79 0.78 0.77 0.76 0.75 0.74 数 电费增 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 加(%) 功率因 0.73 0.72 0.71 0.70 0.69 0.68 0.67 0.66 0.65 0.64 0.63 增收数 电费电费增 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 11.0 12.0 加(%) 功率因 0.62 0.61 0.60 功率因数自0.59 及以下，每降低0.01 电费增加2％ 数 电费增 13.0 14.0 15.0 加(%) 功率因 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 ～1.00 减收数 电费电费减 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.65 0.80 0.95 1.10 少(%)
什么是电机的功率因数 电网中的电力负荷如电动机、变压器等，属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。cosφ称为功率因数，又叫力率。功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。 cosφ——功率因数； P——有功功率，kW； Q——无功功率,kVar； S——视在功率,kV。A； U——用电设备的额定电压,V； I——用电设备的运行电流,A。 功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。 (1)自然功率因数：是指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说用电设备本身所具有的功率因数。自然功率因数的高低主要取决于用电设备的负荷性质，电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高，等于1，而电感性负荷(电动机、电焊机)的功率因数比较低，都小于1。 (2)瞬时功率因数：是指在某一瞬间由功率因数表读出的功率因数。瞬时功率因数是随着用电设备的类型、负荷的大小和电压的高低而时刻在变化。 (3)加权平均功率因数：是指在一定时间段内功率因数的平均值. 提高功率因数的方法有两种，一种是改善自然功率因数，另一种是安装人工补偿装置。 功率因数是交流电路的重要技术数据之一。功率因数的高低，对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。 所谓功率因数，是指任意二端网络(与外界有二个接点的电路)两端电压U与其中电流I之间的位相差的余弦。在二端网络中消耗的功率是指平均功率，也称为有功功率，电路中消耗的功率P，不仅取决于电压V与电流I的大小，还与功率因数有关。而功率因数的大小，取决于电路中负载的性质。对于电阻性负载，其电压与电流的位相差为0，因此，电路的功率因数最大()；而纯电感电路，电压与电流的位相差为π／2，并且是电压超前电流；在纯电容电路中，电压与电流的位相差则为－(π／2)，即电流超前电压。在后两种电路中，功率因数都为0。对于一般性负载的电路，功率因数就介于0与1之间。 一般来说，在二端网络中，提高用电器的功率因数有两方面的意义，一是可以减小输电线路上的功率损失；二是可以充分发挥电力设备(如发电机、变压器等)的潜力。因为用电器总是在一定电压U和一定有功功率P的条件下工作。 可知，功率因数过低，就要用较大的电流来保障用电器正常工作，与此同时输电线路上输电电流增大，从而导致线路上焦耳热损耗增大。另外，在输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降，都与用电器中的电流成正比，增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失。因此，提高用电器的功率因数，可以减小输电电流，进而减小了输电线路上的功率损失。 提高功率因数，可以充分利用供电设备和线路的容量，减小设备、线路中的损耗,电机的有效功率会提高。 1) 提高用电质量，改善设备运行条件，可保证设备在正常条件下工作，这就有利于安全生产。 2) 可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。例如：当cos?=0.5时的损耗是cos?=1时的4倍。 3) 能提高企业用电设备的利用率，充分发挥企业的设备潜力。 4) 可减少线路的功率损失，提高电网输电效率。 5) 因发电机的发电容量的限定，故提高cos?也就使发电机能多出有功功率。 在实际用电过程中，提高负载的功率因数是最有效地提高电力资源利用率的方式。 在现今可用资源接近匮乏的情况下，除了尽快开发新能源外，更好利用现有资源是我们解决燃眉之急的唯一办法。而对于目前人类所大量使用和无比依赖的电能使用，功率因数将是重中之重。 高功率因数，可提高电机设备出力。 对于3相电动机：P＝√3UIcosφ所以功率因素从0.8提高到0.9，出力提高0.1UI√3其它：感应电动机的功率因数有两种，即自然功率因数和总功率因数。自然功率因数就是设备本身固有的功率因数，其值决定
水利电力部文件 国家物价局功率因数调整电费办法 （1983）水电财字第215号文件1983年12月2日 一、鉴于电力生产的特点，用户用电功率因数的高低对发、供、用电设备的充分利用、节约电能和改善电压质量有着重要影响。为了提高用户的功率因数并保持其均衡，以提高供电用双方和社会的经济效益，特制定本办法。 二、功率因数的标准值及其适用范围 1、功率因数标准0.90，适用于160千伏安以上的高压供电工业用户（包括社队工业用户）、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站； 2、功率因数标准0.85，适用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工业用户（包括社队工业用户），100千伏安（千瓦）及以上的非工业用户和100千伏安（千瓦）及以上的电力排灌站； 3、功率因数标准0.80，适用于100千伏安（千瓦）及以上的农业用户和趸售用户，但大工业用户未划由电业直接管理的趸售用户，功率因数标准应为0.85。 三、功率因数的计算 1、凡实行功率因数调整电费的用户，应装设带有防倒装置的无功电度表，按用户每月实用有功电量和无功电量，计算月平均功率因数； 2、凡装有无功补尝设备且有可能向电网倒送无功电量的用户，应随其负荷和电压变动及时投入或切除部分无功补尝设备，电业部门并应在计费计量点加装有防倒装置的反向无功电度表，按倒送的无功电量与实用无功电量两者的绝对值之和，计算月平均功率因数； 3、根据电网需要，对大用户实行高峰功率因数考核，加装记录高峰时段内有功、无功电量的电度表，据以计算月平均高峰功率因数；对部分用户还可试行高峰、低谷两个时段分别计算功率因数，由试行的省、市、自治区电力局或电网管理局拟订办法，报水利电力部审批后执行。 四、电费的调整 根据计算的功率因数，高于或低于规定标准时，在按照规定的电价计算出其当月电费后，再按照“功率因数调整电费表”（表一、二、三、）所规定的百分数增减电费。如用户的功率因数在“功率因数调整电费表”所列两数之间，则以四舍五入计算。 五、根据电网的具体情况，对不需增设补尝设备，用电功率因数就能达到规定标准的用户，或离电源点较近，电压质量较好、勿需进一步提高用电功率因数的用户，可以降低功率因数标准或不实行功率因数调整电费办法，但须经省、市、自治区电力局批准备，并报电网管理局备案。降低功率因数标准的用户的实际功率因数，高于降低后的功率因数标准时，不减收电费，但低于降低后的功率因数标准时，应增收电费。
视在功率与功率因数 在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：Q=U×Isinφ，其中的φ指的是电压和电流的相位差。 在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。 视在功率≠有功+无功 视在功率apparent power S=UI 有功功率active power P=UI * cosφ 无功功率reactive power Q=UI *sinφ 无功功率分电感性无功和电容性无功，这两种是互补的。 在实际的电路中，由于以感性负载为主，无功功率通常都是电感性无功，为了减少这类无功，提高功率因数就得用电容性无功去补偿电感性无功，提高整个电路的功率因数 功率三角形 三者在数值上的关系三角形。 是表示视在功率S、有功功率P和无功功率Q 其中φ是u(t)（瞬时电压）与i(t)（瞬时电流）的相位差, 也称功率因数角，cosφ表示功率因素。
电能测量四象限的定义: 测量平面的横轴表示电压向量U （固定在横轴），瞬时的电流向量用来表示当前电能的输送，并相对于电压相量U 具有相位角Φ。逆时针方向Φ角为正。四象限的示意图如图1所示： A —有功电能；R —无功电能；R L —感性无功电能；R C —容性无功电能 1、当系统向用户输送有功和无功时，电能表工作在第Ⅰ象限，电能表显示有功是正值，无功也是正值；这最常见的一种方式，大部分用户也都是这种方式； 2、当系统向用户输送无功，用户向系统反送有功时，电能表工作在第Ⅱ象限，电能表显示有功是负值，无功是正值；有些自发电的用户在有功电能发的多的情况下，可能有有功电能向网上送的情况； 3、当用户向系统反送有功和无功时，电能表工作在第Ⅲ象限，电能表显示有功是负值，无功也是负值；有些自发电的用户在内部没有负荷时，出现和专业电厂一样，有功和无功全部向网上输送； 4、当系统向用户输送有功，用户向系统反送无功时，电能表工作在第Ⅳ象限，电能表显示有功是正值，无功是负值；说明该用户在从网上取有功，但内部电容器等投多了，向网上输送无功； 电力系统中的正向功率和反向功率是什么东西？为什么要分正向功率和反向功率 答：正向功率就是吸收系统的有用功，反向功率就是向系统输送有用功。国家电网都是联起来的，最简单的就象一个口字形的电网，不是我们一般用户看到的用电末端都是向一端输送电能的。 分正反功率一个可以计量，还有一个就是保护。当出现短路时决定短开环形电网的哪几个断路器，把故障段分离出来。 输入有功（+A ） 输出有功（-A ）
功率因数的提高及其效果 在供电过程中，用户功率因数的高低，直接关系到电力网中的功率损耗和电能损耗，关系到供电线路的电压损失和电压波动，而且关系到节约电能和整个供电区域的供电质量。对广大厂矿企业来说，功率因数的高低是关系到电能质量和电网安全、经济运行的一个重要问题，应予以充分重视。本文集中讨论了影响电力系统功率因数的几个重要因素，提出了相应的解决措施，并结合我矿的实际情况，对利用并联移相电容提高电网的功率因数进行了探讨。 在电力网的运行中，我们所希望的是功率因数越大越好，如能做到这一点，则电路中的视在功率将大部分用来供给有功功率，以减少无功功率的消耗。用户功率因数的高低，对于电力系统发、供、用电设备的充分利用，有着显著的影响。适当提高用户的功率因数，不但可以充分地发挥发、供电设备的生产能力，减少线路损失，改善电压质量，而且可以提高用户用电设备的工作效率。若能有效地搞好补偿，不但可以减轻上一级电网补偿的压力，改善提高用户功率因数，而且能够有效地降低电能损失，减少用户电费。其社会效益及经济效益都会是非常显著的。 一、影响功率因数的主要因素 首先我们来了解功率因数产生的主要原因。功率因数的产生主要是因为交流用电设备在其工作过程中，除消耗有功功率外，还需要无功功率。因此提高功率因数问题的实质就是减少用电设备的无功功率需要量。影响功率因素主要是下面几个方面。
（一）异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备 我矿绝大部分动力负荷都是异步电动机, 异步电动机转子与定子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素,而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。因此，在选择异步电动机时，既要注意它们的机械性能，又要考虑它们的电气指标，合理选择异步电动机的型号、规格和容量，使其处于经济运行状态，若电动机长期处于低负载下运行，既增大功率损耗，又使功率因数和效率都显著恶化。故而从节约电能和提高功率因数的观点出发，必须正确的合理的选择电动机的容量。其次，要提高异步电动机的检修质量，因为异步电动机定子绕组匝数变动和电动机定、转子间的气隙变动时对异步电动机无功功率的大小有很大的影响。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。 电力变压器的无功功率消耗，是由于变压器的变压过程是由电磁感应来完成的，是由无功功率建立和维持磁场进行能量转换的。没有无功功率，变压器就无法变压和输送电能。变压器消耗无功的主要成分是它的空载无功功率，提高变压器的功率因数就必须降低变压器的无功损耗，避免变压器空载运行或长期处于低负载运行状态。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。 （二）供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响
功率因数调整电费办法标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
功率因数调整电费办法 《电力系统和无功电力管理条例》中的『电力用户的功率因数及无功补偿设备的管理』第十二条规定：《用户在当地供电局规定的电网高峰负荷时的功率因数，应达到下列规定：高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户功率因数为及以上；其他100kVA及以上电力用户和大、中型电力排灌站功率因数为及以上；销售和农业用户功率因数为及以上。凡功率因数未达到上述规定的新用户，供电局可拒绝供电。第十四条规定：《为调动用户改善电压，管好无功设备的积极性，对电力负荷不满足第十二条规定的电力用户，按国家批准的《功率因数调整电费办法》的有关规定进行功率因数考核和电费调整。以为标准值的功率因数调整电费表如下： 以为标准值的功率因数调整电费表如下： 某用户变压器容量为S9-160kVA，采用低压计量，2004年5月份所消耗有功电量为25000kWH，无功电量为27000kVAH，试计算1、该用户当月的功率因素，及功率因互调整电费
2、如该用户有功用电不变的情况下，加装电容后，功率因素提高到，计算该用户的功率因素调整电费为多少 解：（一）、当月用户无功电量与有功电量的比值为(27000+无功变损3790)÷(25000+有功变损1036)=查表可知功率因素为,对照力率调整电费查对表得出调整百分数为+13%,即当月该用户的力率调整电费为电度电费总额乘以13%=25000××15%=元。 （二）、功率因素为时，查表得出调整百分数为－0。75，即该用户的力率调整电费为：25000××%= —元（即奖励电费）。 1）.功率因素的计算： 凡实行功率因素调整电费的用户，应装设无功电度表。按每月实用有功电量和无功电量，计算月平均功率因素。所谓功率因素就是有功功率与视在功率的比值，通俗地讲就是用电设备的实际出力与用电设备的容量的比值，又简称为力率。 一般用公式： COSφ是功率因素；P有功功率；S视在功率；Q为无功功率。视在功率用来表示提供给负载的总电功率（包括有用功和无用功） 额定功率是电器持续工作时可以消耗或提供的最大功率。所以一般来说，视在功率等于额定功率。电力变压器就用视在功率表示容量，单位为伏安(VA)。意思是不管有功功率与无功功率是多少，只能输出这么大的电压与电流。 在交流电路中电压和电流的相位有三种情况，当负载是纯电阻性质时，电压和电流相位相同；当负载是（或含有）电感性质时，电压相位超前电流；当负载是（或含有）容性负载时，电压相位滞后电流，或者说，电流相位超前电压，也就是说的“容性电流”。如：平常用的异步电机，就是感性负载，用来补偿电网功率因数的补偿电容就是容性负载。 发电机的电压和电流的相位关系有超前和滞后之比：当无功负荷为感性时电压超前于电流，当无功负荷为容性时电流超前于电压。最直接的方法是通过功率因数表检测：正数表示感性，负数表示容性。如果电能表有向量功能，也可以从电能表上检测。 在同一电路元件中，电流电压初相位不同，怎样判断电压和电流超前滞后问题 这个是相对的，假定电压角度为0度，电流角度为负三十度，那结果就是电压超前电流30度，电流滞后电压30度．方法为你设置一个参考点，顺时针角度为滞后，逆时针角度为超前，角度为它们的夹角． 超前是说你的电容补偿太多,本地用电设备用不了,剩余的就反馈到供电系统中,滞后就是你的本地无功负荷太大但是又没有电容补偿,这样一来供电系统就会给你补偿,但是无功电量供电局是不收你钱的相当于你的无功白白占用了电网的一部分通道,功率因数要控制在以内,要不供电局要罚你钱的 要说无功补到什么程度最好，当然是滞后。要从经济的角度讲，通常不低于就可以满足电力部门的要求。一般企业控制在月平均功率因数在之间最好。 指针式功率因数表在设计时，是取A、B相电压和C相电流并且功率因数等于1时，指针在中间（1）位置设计的。低压供电网络的功率因数基本都是滞后。极少是等于1。
供电营业规则 第一章总则 第一条为加强供电营业管理，建立正常的供电营业秩序，保障供用双方的合法权益，根据《电力供应与使用条例》和国家有关规定，制定本规则。 第二条供电企业和用户在进行电业供应与使用活动中，应遵守本规则的规定。 第三条供电企业和用户应当遵守国家有关规定，服从电网统一调度，严格按指标供电和用电。 第四条本规则应放置在供电企业的用电营业场所，供用户查阅。 第二章供电方式 第五条供电企业供电的额定频率为交流５０赫兹。 第六条供电企业供电的额定电压： １、低压供电：单相为２２０伏，三相为３８０伏； ２、高压供电：为１０、３５（６３）、１１０、２２０千伏。 除发电厂直配电压可采用３千伏或６千伏外，其他等级的电压应逐步过渡到上列额定电压。 用户需要的电压等级不在上列范围时，应自行采取变压措施解决。 用户需要的电压等级在１１０千伏及以上时，其受电装置应作为终端变电站设计，方案需经省电网经营企业审批。 第七条供电企业对申请用电的用户提供的供电方式，应从供用电的安全、经济、合理和便于管理出发，依据国家的有关政策和规定、电网的规划、用电需求以及当地供电条件等因素，进行技术经济比较，与用户协商确定。 第八条用户单相用电设备总容量不足１０千瓦的可采用低压２２０伏供电。但有单台设备容量超过１千瓦的单相电焊机、换流设备时，用户必须采取有效的技术措施以消除对电能质量的影响，否则应改为其他方式供电。 第九条用户用电设备容量在１００千瓦及以下或需用变压器容量在５０千伏安及以下者，可采用低压三相四线制供电，特殊情况也可采用高压供电。 用电负荷密度较高的地区，经过技术经济比较，采用低压供电的技术经济性明显优于高压供电时，低压供电的容量界限可适当提高。具体容量界限由省电网经营企业作出规定。 第十条供电企业可以对距离发电厂较近的用户，采用发电厂直配供电方式，但不得以发电厂的厂用电源或变电站（所）的站用电源对用户供电。 第十一条用户需要备用、保安电源时，供电企业应按其负荷重要性、用电容量和供电的可能性，与用户协商确定。 用户重要负荷的保安电源，可由供电企业提供，也可由用户自备。遇有下列情况之一者，保安电源应由用户自备： １.在电力系统瓦解或不可抗力造成供电中断时，仍需保证供电的； ２.用户自备电源比从电力系统供给更为经济合理的。 供电企业向有重要负荷的用户提供的保安电源，应符合独立电源的条件。有重要负荷的用户在取得供电企业供给的保安电源的同时，还应有非电性质的应急措施，以满足安全的需要。 第十二条对基建工地、农田水利、市政建设等非永久性用电，可供给临时电源。临时用电期限除经供电企业准许外，一般不得超过六个月，逾期不办理延期或永久性正式用电手续的，供电企业应终止供电。 使用临时电源的用户不得向外转供电，也不得转让给其他用户，供电企业也不受理其变更用电事宜。如需改为正式用电，应按新装用电办理。 因抢险救灾需要紧急供电时，供电企业应迅速组织力量，架设临时电源供电。架设临时电源所需的工程费用和应付的电费，由地方人民政府有关部门负责从救灾经费中拨付。
关于提高功率因数的研究 1、什么叫功率因数？ 有功功率和视在功率的比叫功率因数。 2、提高功率因数的意义。 提高功率因数非常重要：①可减少有功损失；②减少电力线路的电压损失，改善电压质量；③可提高设备利用率；④可减少输送同容量有功的电流，因而可使线路及变电设备的容量降低。 3、提高功率因数的方法？ 提高功率因数的方法有：①提高自然功率因数，包括合理选择电器设备．避免变压器轻载运行，合理安排工艺流程，改善机电设备的运行状况；②通过人工补偿提高功率因数、最常用的是并联电容器补偿。并不是经补偿后的功率因数越高越好，因为补偿装置消耗有功发出无功，随着补偿容量的增加，其有功损耗也增加，初投资增大。就经济运行角度而言，补偿后的功率因数过高或过低均会使总功率损耗增加；若补偿功率因数恰当，能使总有功损耗最小，此时的补偿容量及功率因数称为按经济运行原则确定的补偿容量及功率因数。 并联移相电容提高功率因数 由于我公司实际生产工艺中没有使用同步电机，所以我们采用并联移相电容器的方式进行功率因数补偿。 （一）、补偿方式的选择： 根据移相电容器在工厂供电系统中的装设位置，①、有高压集中补偿、②、低压成组补偿和③、低压分散补偿三种方式。 高压集中补偿是将高压移相电容器集中装设在变配电所的10KV母线上，这种补偿方式只能补偿10KV 母线前（电源方向）所有线路上的无功功率。 低压分散补偿，又称个别补偿，是将移相电容器分散地装设在各个车间或用电设备的附近。这种补偿方式能够补偿安装部位前的所有高低压线路和变电所主变压器的无功功率，因此它的补偿范围最大，效果也较好。但是这种补偿方式总的设备投资较大，且电容器在用电设备停止工作时，它也一并被切除，所以利用率不高。现有我厂没有采用。 低压成组补偿是将移相电容器装设在车间变电所的低压母线上，这种补偿方式能补偿车间变电所低压母线前的车间变电所主变压器和厂内高压配电线及前面电力系统的无功功率，其补偿范围较大。由于这种补偿能使变压器的视在功率减小从而使变压器容量选得小一些，比较经济，而且它安装在变电所低压配电室内，运行维护方便。同时由于我厂存在谐波源，车间变压器的存在，也起到了隔离和衰减谐波的作用。有利于低压移相电容器的安全稳定运行。 4、影响我厂功率因数的主要原因及对策： 一、异步电动机对功率因数的影响 我厂绝大部分动力负荷都是异步电动机, 异步电动机转子与定子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素,而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动
功率因数调整电费办法
功率因数调整电费办法 鉴于电力生产的特点，用户用电功率因数的高低对发、供、用电设备的充分利用、节约电能和改善电压质量有着重要影响。为了提高用户的功率因数并保持其均衡，以提高供电用双方和社会的经济效益，特制定本办法。 功率因数的标准值及其适用范围 功率因数标准0.90，适用于160千伏安以上的高压供电工业用户（包括社队工业用户）、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站； 功率因数标准0.85，适用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工业用户（包括社队工业用户），100千伏安（千瓦）及以上的非工业用户和100千伏安（千瓦）及以上的电力排灌站； 功率因数标准0.80，适用于100千伏安（千瓦）及以上的农业用户和趸售用户，但大工业用户未划由电业直接管理的趸售用户，功率因数标准应为0.85。
所规定的百分数增减电费。如用户的功率因数在“功率因数调整电费表”所列两数之间，则以四舍五入计算。 根据电网的具体情况，对不需增设补尝设备，用电功率因数就能达到规定标准的用户，或离电源点较近，电压质量较好、勿需进一步提高用电功率因数的用户，可以降低功率因数标准或不实行功率因数调整电费办法，但须经省、市、自治区电力局批准备，并报电网管理局备案。降低功率因数标准的用户的实际功率因数，高于降低后的功率因数标准时，不减收电费，但低于降低后的功率因数标准时，应增收电费。 表一以0.90为标准值的功率因数调整电费表 减收电费增收电费 实际功率因数月电费减少％实际功率因数月电费增加％实际功率因数月电费增加％ 0.90 0.00 0.89 0.5 0.75 7.5 0.91 0.15 0.88 1.0 0.74 8.0 0.92 0.30 0.87 1.5 0.73 8.5 0.93 0.45 0.86 2.0 0.72 9.0 0.94 0.60 0.85 2.5 0.71 9.5 0.84 3.0 0.70 10.0 0.95~1.00 0.75 0.83 3.5 0.69 11.0
**供电公司功率因数运行管理办法 1 总则 1.1 范围 为进一步提高**电网功率因数合格率及安全稳定、经济运行水平，根据上级有关管理规定，特制定本办法。 本办法规定了**电网功率因数在运行、调整、检查考核等方面的管理办法。 本办法适用于**地调管辖的各发、供、用电单位以及公司内相关单位和部门。 1.2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 集团调运…2008?8号 **电网220kV主变高压侧功率因数管理办法(试行) 能源电…1988?18号电力系统电压和无功电力管理条例 水电财字…1983?215 国家物价局功率因数调整电费办法 国家电网生…2004?203号国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定 生产营销…2004?116号 **电力集团公司电力负荷管理系统功能规范及 电力负荷管理系统建设与运行管理办法 1.3 术语和定义 1.3.1功率因数 在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数（也称“力率”），用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 1.3.2 系统额定电压 电力系统各级电压网络的标称电压值。目前**电网典型系统额定电压值有：500kV、220kV、110kV、35kV、10kV、380V、220V等。 其中：220V为单相交流值，其余均为三相交流值。 1.3.3 无功电能 在交流系统内，与电力系统和其所接设备的运行有关的不同电场和磁场之间连续交换的固定电能。 1.3.4 无功补偿 电网中存在大量非纯电阻负荷，如电动机、变压器等，在运行中需要向这些
浅谈功率因数对供电企业的影响 发表时间：2019-11-08T10:44:22.050Z 来源：《电力设备》2019年第13期作者：陈婷婷[导读] 摘要：供电企业在不断进步与发展过程中，用户功率因数的高低情况直接影响整个电网的损耗，与整个线路的电压损失、波动情况等也存在较大关系。 (国网江西省电力有限公司芦溪县供电分公司 337200) 摘要：供电企业在不断进步与发展过程中，用户功率因数的高低情况直接影响整个电网的损耗，与整个线路的电压损失、波动情况等也存在较大关系。可使安装在系统中的供电、用电设备得到更加充分的利用,进而达到降低供电企业线损,为企业创造更大经济效益的目的,针对电力系统运行中的功率因数问题,本文从影响低压配电网功率易因数的因素的入手,着重探讨了降低供电企业线损的方法,并就低压配电网功 率因数对供电企业线损的影响作了详细论述,得出结论以供同行参考借鉴。 关键词：低压配电网；功率因数；企业线损；影响；研究前言：用户功率因数对电力系统的发电设备、供电设备等都会产生影响，提高用户的功率因数，不仅能提高供电设备的生产能力，减少线路受到的损失，还能促进用电质量，设备运行效率的提升，实现良好的电能节约工作。对于国内当前的供电企业来说,如何提高其电网功率因数,尤其是提高其改造之后的低压配电网的功率因数,减少电网运行中电能的损耗,为用电客户提供更优质、更可靠的供电服务已成为企业思考的主要问题。 一、影响用户功率因数的主要因素 1.1电感性设备与电力变压器 消耗无功功率的主要设备为电感性设备与电力变压器，尤其是大量的电感性设备，其中的消耗设备为交流电焊机、感应电炉等。根据相关的调查与分析，在工矿企业中，将会消耗到全部的无功功率中，其中，异步电动机产生的无功消耗在60%以上。异步电动机空载期间产生的消耗也会在65%左右。针对该情况，需要对异步电动机的功率因数进行改变，防止电动机的空载运行现象，促进负载率的提升。一般情况下，电力变压器消耗的无功功率维持在左右，空载无功功率为满载的三分之一。所以说，要改善电力系统化与企业的功率因数，变压器不应该实现空载运行或者长期处于低负载运行。 1.2供电电压超出范围 当供电电压超出一定范围，也会影响到功率因数。在供电电压超出额定数值的10%，受磁路饱和的影响，无功功率将实现较快增长。根据相关资料的统计与分析，在供电电压的额定数值在110%时，无功将增加到35%。当供电电压低于额定电压数值时，降低无功功率，促进功率因数的提升。但是，随着供电电压数值的不断降低，将影响电气设备的正常运行。所以，需要利用相关措施进行分析，保证能够维护电力系统供电电压的稳定性。 1.3电网频率的波动与变压器的磁化无功功率 电网产生的频率以及波动对异步电动机、变压器的磁化无功功率也会产生一定影响。针对该要素，需要为其提出有效的解决对策，提高低压电力网的功率因数，保证低压网的无功更均衡，从而实现降低损耗与节能效果。 二、低压网无功补偿方法分析 一般来说，对于低压无功补偿而言，当前应用比较广泛的主要有三种方法，即随机补偿与随器补偿，另外还包括跟踪补偿。下面主要介绍不同补偿方式的适用范围，同时对于不同补偿方式分析其存在的优缺点。 2.1随机补偿 对于随机补偿方式而言，其就是在供电过程中使低压电容器组与电动机之前成为并联关系，在实际运行过程中，可以实现对装置及电机进行控制保护，从而能够使现同时投切得以有效实现。对于该补偿方式而言，比较适用于对电动机无功消耗进行补偿，其主要就是励磁无功补偿，该方式能够对农网无功峰荷进行较好限制。在实际应用过程中，随机补偿方式表现出十分明显的优势，具体而言其主要包括以下方面：首先，将无功补偿投入用电设备之后，在用电设备停止工作状态下，其补偿设备也能够退出，同时利用该方式能够不需频繁调补偿容量；其次，该补偿方式投资比较少，安装也相对比较容易，占位也相对较小；第三，该补偿方式具有十分灵活方面的配置，其日常维护也相对较简单，在实际应用过程中发生事故可能性比较小。 2.2随器补偿 对于随器补偿方式而言，其就是在配电电压器二次侧，选择低压电容器以低压保险方式进行连接，当配电变压器处于空载状态时，能够对其无功进行补偿。在配电变压器实际使用过程中，当其处于轻载状态或者处于空载时状态情况下，其无功负荷以励磁无功为主，对于配电変圧器在空载状态下出现无功而言，其在农网中为主要部分，若配变为轻负载，则对于该部分无功而而言，其在供电量中所占比例就会很大，这样一来，会在一定程度上导致电费单价有所增加，这样情况的出现对实现电费同网同价会产生十分不利影响。 具体而言，随器补偿在实际应用过程中主要表现出以下几个方面优点：首先，该补偿方式具有比较简单的接线，并且在维护管理方面也相对较方便，可有效补偿配变空载无功，还可在一定程度上有效限制农网无功基荷；其次，该方式能够使该部分无功的就地平衡得以实现，可明显提高配变利用率，降低无功网损，具有较高经济性。 2.3跟踪补偿 对于跟踪补偿方式而言，其在供电设备中所选择的控制保护装置为无功补偿投切装置，对于大用户0.4kV母线，可以通过低压电容器组补偿。对于该方式而言，其比较适用于100kV A之上专用配变用户，通过该方式可替代上述两种方式，其补偿效果比较理想。 三、人工补偿功率因数 在电器设备使用状况以及利用程度方面，功率因数属于十分重要的指标，具有很强代表性，同时在电网安全以及经济运行的保证方面也属于主要的一项指标。对于当前供电企业而言，工厂自身应当配备有关补偿装置，从而可通过人工方法使功率因数补偿得以实现。从当前情况来看，对于人工补偿方式，主要包括以下几种常见方式：
1.多数发电机的功率因数为0.8，个别的功率因数可达0.85或0.9。 一般情况下，功率因数由额定值到1.0的范围内变化时，发电机的出力可以保持不变，但为保持系统的静态稳定，要求功率因数不能超过0.95，也就是无功负荷不得小于有功负荷的1/3。当发电机的功率因数低于额定值时，由于转子电流增大，会使转子温度升高，此时，应调整负荷，降低发电机的出力。否则，转子温度可能超出极限值。所以，运行时值班人员必须注意调整负荷，使转于电流不超过在该冷却空气进口温度下的允许值。一般地，功率因数都是0.8-0.9左右吧！这个要根据这台机组所规定的功率因数参数和电网的要求。如果机组是调峰机组，可能白天和晚夜就不一样的，我们厂现在由供电局规定的，白天多发无功，晚上少发无功。 2. 由Q=UIsinΦ和P=UIcosΦ知，若机组发出的无功越多，功率因数就是减小，在发电机输出功率不变的情况下，机端的电压会升高。无功越多，励磁电流就会增大，机组的定、转子温度会有所升高，过高的话，两者的绝缘可能也会受到威胁呢.反之，如果功率因数过高，，机组所发的无功功率就是很少啦！机端电压也会降低，就会降低运行的稳定性很容易失步或有可能会造成机组进行运行呢？ 所以机组运行时，注意机端电压在规定值和保证机组不进相运行就可以了。 3.为了保证机组的稳定运行，发电机的功率因数一般不应超过迟相0.95运行，或无功负荷应不小于有功负荷的1/3。在发电机自动调整励磁装置投入运行的情况下，必要时发电机可以在功率因数为1.0的情况下短时运行，长时间运行会引起发电机的振荡和失步。目前大机组基本上不允许进相运行，有的大机组正在进行进相试验，运行人员应根据本机组的情况及时调整。当功率因数低于额定值时，发电机出力应降低，因为功率因数越低，定子电流中的无功分量越大，转子电流也必然增大，这会引起转子电流超过额定值而使其绕组发生过热现象，试验证明，当功率因素等于0.7时，发电机的出力将减少8%。因此发电机在运行中，若其功率因数低于额定值时，值班人员必须及时调整，使出力尽量带到允许值，而转子电流不得超过额定值。 4.功率因数过高或过低对发电机运行有影响，主要是指在满负荷的情况下。 功率因数cosφ=有功功率/视在功率 当有功负荷满发时，cosφ过高即无功过低，减少系统的无功裕量，会影响发电机的稳定性。虽然提高了经济性，但从长远来看，这是以增加事故的概率换来的，一旦有突发事故发生，发电机可能经受不起小的扰动或震荡，有可能失步。 此外，无功过低将引起发电机端电压下降，使厂用电动机受影响。电动机吸取的电流上升，而使电压更低，形成恶性循环，可能导致整个系统失去稳定运行而崩溃。 cosφ过高还会增加发电机进相运行的机会，使发动机端部容易发热。 cosφ过低即无功过高，励磁电流上升，转子绕组温度上升，寿命缩短。 cosφ过低使得发电机端电压上升，铁芯内磁通密度增加，损耗也增加，铁芯温度上升。 当发电机在额定负荷下运行时，cosφ过低，发动机的励磁电流、定子电流增加，将使设备发热，增加了设备老化、开关跳闸等机会。
提高电网功率因数的主要原因及对策 摘要：对广大厂矿企业来说，功率因数的高低是关系到电能质量和电网安全、经济运行的一个重要问题，应予以充分重视。本文集中讨论了影响电力系统功率因数的几个重要因素，提出了相应的解决措施，并结合我厂的实际情况，对利用并联移相电容提高电网的功率因数进行了探讨。 关键词：电网功率因数并联移相电容 沙隆达股份有限公司是一家以氯碱化工为基础，农药化工为主体，精细化工为特色的大型化工企业。主要生产能力为：农药3万吨，烧碱6万吨，化工原料及中间体30万吨，自采盐矿2 0万吨。下属能源动力厂主要负责水、电、汽、冷等能源的管理和运行。我厂电力系统总装机容量为47500KVA，设有一个110KV变电站、4个10KV区间变电所和4套电解整流装置，共有电力变压器22台，整流变压器4台，年用电量2亿多千瓦时，其中整流装置用电量要占总用电量的三分之二。整流装置平均功率因数比较高，可以达到0.95,但由于整流装置的存在，谐波分量也比较重。其它动力负荷主要是异步电动机,平均功率因数很低,我厂主要针对低压配电网络进行补偿,补偿前整个电力系统的功率因数只有0.87,补偿后整个电力系统功率因数可以达到0.95以上。 影响我厂功率因数的主要原因及对策： 一、异步电动机对功率因数的影响 我厂绝大部分动力负荷都是异步电动机,异步电动机转子与定子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素,而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。因此，在选择异步电动机时，既要注意它们的机械性能，又要考虑它们的电器指标，合理选择异步电动机的型号、规格和容量，使其处于经济运行状态，若电动机长期处于低负载下运行，既增大功率损耗，又使功率因数和效率都显著恶化。故从节约电能和提高功率因数的观点出发，必须正确的合理的选择电动机的容量。其次，要提高异步电动机的检修质量，因为异步电动机定子绕组匝数变动和电动机定、转子间的气隙变动时对异步电动机无功功率的大小有很大的影响。 二、电力变压器对功率因数的影响 电力变压器的无功功率消耗，是由于变压器的变压过程是由电磁感应来完成的，是由无功功率建立和维持磁场进行能量转换的。没有无功功率，变压器就无法变压和输送电能。变压器消耗无功的主要成分是它的空载无功功率，提高变压器的功率因数就必须降低变压器的无功损耗，避免变压器空载运行或长期处于低负载运行状态。 三、整流装置对功率因数的影响 单就整流系统而言，其功率因数可达到0.95，但是由于整流系统网侧电流不是正弦波，整流变压器除向电网吸取基波电流外，还向电网送出谐波电流，严重影响并联电容的运行。尽可能减少谐波分量的产生是消除整流装置对功率因数补偿设备影响的根本办法。整流机组的网侧谐波分量与等效相数有密切关系，提高等效相数是抑制谐波产生的有效措施。我公司整流系统共有四台整流变压器，为提高等效相数，我们分别将整流变压器接成△/△▽和Y/△▽，从而组成12相整流系统，这时单套6脉波整流的工作原理不变，只是一台整流变压器通过Y/△移相使5，7，17，19……次谐波相互抵消,注入系统的只有12K±1次特征谐波，在不增加设备的前提下，达到了最大限度抑制谐波分量，减少了谐波分量对电容运行的影响的目的。 我厂对提高功率因数采取的措施 提高自然功率因数 提高自然功率因数主要是靠提高变压器、电动机负载率、调整负荷结构，使功率因数达到最佳。 二、并联移相电容提高功率因数 由于我公司实际生产工艺中没有使用同步电机，所以我们采用并联移相电容器的方式进行功率因数补偿。 （一）、补偿方式的选择： 根据移相电容器在工厂供电系统中的装设位置，有高压集中补偿、低压成组补偿和低压分散补偿三种方式。 高压集中补偿是将高压移相电容器集中装设在变配电所的10KV母线上，这种补偿方式只能补偿10KV母线前（电源方向）所有线路上的无功功率，而此母线后的厂内线路没有得到无功补偿，所以这种补偿方式的经济效果较后两种补偿方式差。同时因我厂存在整流装置，虽然我们对其进行了调整，但仍然不能完全避免谐波分量的产生。如采用高压集中补偿，会对高压电容器的安全运行造成严重影响。 低压分散补偿，又称个别补偿，是将移相电容器分散地装设在各个车间或用电设备的附近。这种补偿方式能够补偿安装部位前的所有高低压线路和变电所主变压器的无功功率，因此它的补偿范围最大，效果也较好。但是这种补偿方式总的设备投资较大，且电容器在用电设备停止工作时，它也一并被切除，所以利用率不高。 低压成组补偿是将移相电容器装设在车间变电所的低压母线上，这种补偿方式能补偿车间变电所低压母线前的车间变电所主变压器和厂内高压配电线及前面电力系统的无功功率，其补偿范围较大。由于这种补偿能使变压器的视在功率减小从而使变压器容量选得小一些，比较经济，而且它安装在变电所低压配电室内，运行维护方便。同时由于我厂存在谐波源，车间变压器的存在，也起到了隔离和衰减谐波的作用。有利于低压移相电容器的安全稳定运行。 综合以上三种补偿方式的优缺点，根据我厂的实际情况，我们选择了低压成组补偿方式。 （二）、补偿容量的确定 对于车间变（配）电所，安装的容性无功量应等于装置所在母线上的负载按提高功率因数所需补偿的容性无功量与变压器所需补偿的容性无功量之和。 负载所需补偿的装置容量Kvar（千乏）按下式考虑