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提高功率因数的作用与供电效率的关系

提高功率因数的作用与供电效率的关系
提高功率因数的作用与供电效率的关系

提高功率因数的作用与供电效率的关系

功率因数是指电力网中线路的视在功率供给有功功率的消耗所占百分数。在电力网的运行中,我们所期望的*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,关于电力系统发、供、用电设备的充分利用,有着显著的阻碍。适当提高用户的功率因数,不但能够充分地发挥发、供电设备的生产能力、减少线路缺失、改善电压质量,而且能够提高用户用电设备的工作效率和为用户本身节约电能。因此,关于全国宽敞供电企业、专门是对现时期全国性的一些改造后的农村电网来说,若能有效地搞好低压补偿,不但能够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缺失,减少用户电费。其社会效益及经济效益都会是专门显著的。

一、阻碍功率因数的要紧因素

第一我们来了解功率因数产生的要紧缘故。功率因数的产生要紧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。当有功功率P有一定时,如减少无功功率P无,则功率因数便能够提高。在极端情形下,当P无=0时,则其功率因素=1。因此提高功率因数问题

的实质确实是减少用电设备的无功功率需要量。阻碍功率因素要紧是下面几个方面。

(一)异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的要紧设备

异步电动机的定子与转子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的要紧因素。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的。因此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。变压器消耗无功的要紧成份是它的空载无功功率,它和负载率的大小无关。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畴也会对功率因数造成专门大的阻碍当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的阻碍,无功功率将增长得专门快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一样工厂的无功将增加35%左右。当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会阻碍电气设备的正常工作。因此,应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳固。

(三)电网频率的波动也会对异步电机和变压器的磁化无功功率造

成一定的阻碍

我们明白了阻碍电力系统功率因数的一些要紧因素,因此我们要寻求一些行之有效的、能够使低压电力网功率因数提高的一些有用方法,使低压网能够实现无功的就地平稳,达到降损节能的成效。

(四)交流异步电机和变压器的材质选用对功率因数有一定阻碍

我们明白,随着变频器的问世各大企业选用了变频电机,变频电机与一般电机的不同之处除了是否带编码器和铁芯压制工艺不同之外最

重要的是铁芯材质不同。变频电机的铁芯材质要好一些,目的是减小铁损,提高电机性能。这在变频器作辨识时,通过观看励磁时刻一目了然。目前市场上销售的变压器价格差别专门大,除了绕组导线分铝芯和铜芯外要紧区别是铁芯材质和制作工艺的不同。是否选用了国标优质紫铜线和优质铁芯对变压器铜损铁损有直截了当关系,从而阻碍电网功率因数。同等条件下材质差的变压器噪音大温升相对高,损耗大,投入后功率因数低。

(五)负载对功率因数的阻碍

三相负载不平稳电网的功率因数低,另外变频器、逆变器、晶闸管调速装置等设备的使用比例越大,功率因数越低。

二、低压网无功补偿的一样方法

低压无功补偿我们通常采纳的方法要紧有三种:随机补偿、随器补偿、跟踪补偿。下面简单介绍这三种补偿方式的适用范畴及使用该种补偿方式的优缺点。

1. 就地补偿

就地补偿确实是将低压电容器组与电动机并接,通过操纵、爱护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿电动机的无功消耗,以补偿磁无功为主,此种方式可有效减小开关、电缆回路的电流,适当减轻开关和电缆的负担。

就地补偿的优点是:用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,而且不需频繁调整补偿容量。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、爱护简单、事故率低等特点。

2. 随器补偿

随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧,以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。配变在轻载或空载时的无功负荷要紧是变压器的空载励磁无功,配变空载无功是农网无功负荷的要紧部分,关于轻负载的配变而言,这部分损耗占供电量的比例专门大,从而导致电费单价的增加,不利于电费的同网同价。

随器补偿的优点是:接线简单、爱护治理方便、能有效地补偿配变空载无功,限制电网无功基荷,使该部分无功就地平稳,从而提高配变利用率,降低无功网损,具有较高的经济性,是目前补偿无功最有效的手段之一。

3. 集中跟踪补偿

集中跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为操纵爱护装置,将低压电容器组补偿在大用户0.4kv母线上的补偿方式。适用于100kVA以上的专用配变用户,能够替代就地、随器两种补偿方式,补偿成效好。

跟踪补偿的优点是:运行方式灵活,运行爱护工作量小,比前两种补偿方式寿命相对延长、运行更可靠。但缺点是操纵爱护装置复杂、首期投资相对较大。但当这三种补偿方式的经济性接近时,应优先选用集中跟踪补偿方式。

三、采取适当措施,设法提高系统自然功率因数

提高自然功率因数是在不添置任何补偿设备,采纳降低各用电设备所需的无功功率减少负载取用无功来提高工矿企业功率因数的方法,它不需要增加投资,是最经济的提高功率因数的方法。下面将对提高自然功率因数的措施作一些简要的介绍。

1. 合理选用设备

合理选用电动机的功率,使其接近满载运行。假如减少变频调速器、晶闸管调速装置、逆变器等这类设备的使用比例,也可改善低压电网的功率因数。在选择电动机时,既要注意它们的机械性能,又要考虑它们的电气指标。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动身,必须正确地合理地选择电动机的容量。

2. 提高异步电动机的检修质量

实验说明,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专门大的阻碍。

3. 采纳同步电动机或异步电动机同步运行提高功率因数

由电机原理明白,同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小,而无功取决于转子中的励磁电流大小,在欠激状态时,定子绕组向电网“吸取”无功,在过激状态时,定子绕组向电网“送出”无功。因此,只要调剂电机的励磁电流,使其处于过激状态,就能够使同步电机向电网“送出”无功功率,减少电网输送给工矿企业的无功功率,从而提高了工矿企业的功率因数。异步电动机同步运行确实是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流,使其呈同步电动机运行,这确实是“异步电动机同步化”。因而只要调剂电机的直

流励磁电流,使其呈过激状态,即能向电网输出无功,从而达到提高低压网功率因数的目的。

4. 合理选择配变容量,改善配变的运行方式

对负载率比较低的配变,一样采取“撤、换、并、停”等方法,使其负载率提高到最佳值,从而改善电网的自然功率因数。

通过以上一些提高加权平均功率因数和自然功率因数的叙述,或许我们差不多对“功率因数”那个简单的电力术语有了更深的了解和认识。

功率因数PF与效率区别

功率因数PF=输入有用功功率S/输入总功率P(视在功率) 转换效率=输出额定功率(Pout)/ 输入有用功功率S×100% 有功功率=电源自身损耗(热量,机械能等)+输出功率 视在功率:即交流电压和交流电流的乘积,用公式表示为:S=UI。 也为有功功率+无功功率 P是有功功率,单位是W(瓦) Q为无功功率,单位是VAR(乏) S视在功率,单位是VA F=COSθ 被称为功率因数,PFs 上式中,S是额定输出功率,单位是VA(伏安),U是额定输出电压,单位是V,如220V、380V等;I是额定输出电流,单位是A。视在功率包括两部分:有功功率(P)和无功功率(Q),有功功率是指直接做功的部分。比如使灯发亮,使电机转动,使电子电路工作等。因为这个功率做功后都变成了热量,可以直接被人们感觉到,所以有些人就产生一个错觉,即把有功功率当成了视在功率,孰不知有功功率只是视在功率的一部分,用式表示:P=SCOS0θ=UICOSθ =UI·F 上式中,P是有功功率,单位是W(瓦),F=COSθ 被称为功率因数,而θ是在非线性负载时电压电流不同相时的相位差。无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率,用式表示:Q=Ssinθ=UIsinθ。上式中,Q为无功功率,单位是var(乏)。 对于计算机和其它一切靠直流电压工作的电子电路,离开无功功率是根本无法工作的。 假如有一台计算机,当交流市电输入后进行整流,就得到脉动直流电压,若不将脉动电压进行任何工,就直接提供给计算机电路,毫无疑问,电路根本无法正常工作。虽然这时计算机的功率因数接近于1,可这又有何用呢。为了让计算机电路能正常工作,必须向其提供平滑了的直流电压。这个“平滑”工作必须由接在计算机电源整流器后面的滤波电容器C来完成。这个滤波器就像一个水库,电容器里面必须储存足够数量的电荷,在整流半波之间的空白时,使电路上的工作电压仍不间断,能保持正常电平。换句话说,即使在两个脉动半波之间无输入电能时,UC的电压电平也无显著的变化,这个功能是靠电容器内的储能来实现的,储存在电容器内的这部分能量就是无功功率。所以说,计算机是靠无功功率的支持,才能保证电路正确运用有功功率实现正常运行的 希望对你有帮助。 Chroma8000所测的效率计算疑问? Uac=264V

提高功率因数的意义和方法

提高功率因数的意义和方法 摘要: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。提高电力系统功率因数对于企业效率、国民经济、节约能源有重要的现实意义。文章从功率因数提高的现实意义、影响电网功率因数的主要原因、低压无功补偿的几种实用方法、功率因数自动跟踪补偿多角度作了分析论述。提出了:功率因数补偿要因地制宜,根据实际情况灵活地采取补偿措施,从补偿设备的“硬件”上和电力设备使用管理的“软件”上同时进行,提高功率因数,减少电力损耗、节约能源,保障供电质量。 关键词:功率因数;节约电能;供电质量;自然功率因数;补偿方法;自动跟踪补偿; 1 前言 功率因数是指电力网中线路的视在功率供给有功功率的消耗所占百分数。功率因数是交流电路的重要技术数据之一。目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9~1之间。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。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。因此,对于全国广大供电企业、特别是对现阶段全国性的一些改造后的农村电网来说,若能有效地搞好低压补偿,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。 2 功率因数及其意义 2.1 功率因数 所谓功率因数,是指任意无源二端网络(与外界有二个接点的电路)两端电压U与其电流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,P=UIcosΦ。在交流电路中,负载电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,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。

用电企业无功功率补偿的作用、目的和意义

用电企业无功功率补偿的作用、目的和意义 电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。它们在能量转换过程中建立交变磁场,在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等,这种功率叫无功功率。电力系统中,不但有功功率平衡,无功功率也要平衡。 有功功率、无功功率、视在功率之间的关系如图1所示 式中 S——视在功率,kVA P——有功功率,kW Q——无功功率,kvar φ角为功率因数角,它的余弦(cosφ)是有功功率与视在功率之比即cosφ=P/S称作功率因数。 由功率三角形可以看出,在一定的有功功率下,用电企业功率因数cosφ越小,则所需的无功功率越大。如果无功功率不是由电容器提供,则必须由输电系统供给,为满足用电的要求,供电线路和变压器的容量需增大。这样,不仅增加供电投资、降低设备利用率,也将增加线路损耗。为此,国家供用电规则规定:无功电力应就地平衡,用户应在提高用电自然功率因数的基础上,设计和装置无功补偿设备,并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除,防止。还规定用户的功率因数应达到相应的标准,否则供电部门可以拒绝供电。因此,无论对供电部门还是用电部门,对无功功率进行自动补偿以提高功率因数,防止无功倒送,从而节约电能,提高运行质量都具有非常重要的意义。 无功补偿的基本原理是:把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,能量在两种负荷之间相互交换。这样,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。 当前,国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小。 采用并联电容器进行无功补偿的主要作用: 1、提高功率因数 如图2所示图中

提高功率因数的意义和方法

提高功率因数的意义和方法

提高功率因数的意义和方法 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,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 功率因数的大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据,功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数, 功率因数低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。 电能占企业成本的5%~30%,有些企业占得更高。因此如何提高电能的利用率和使用效率,保证电能质量,是企业节能提效的重要手段。绝大多数企业是用电动机作为机械的原动机,而电动机是感性负载,功率因数并不高,因此企业的能源消耗中无功能源消耗占了很大成份。尽可能的减少无功能量的消耗,是企业节能的头等大事。对于企业而言,供电损耗主要是电动机损耗、低压线路损耗、高压线路损耗和变压器损耗。安装无功补偿装置后功率因数提高,线路电流会下降,这样线路损耗降低,变压器的有功损失也会降低。电动机损耗(即效率)是电动机本身固有的,目前Y系列的电动机的效率一般都在85%~95%。但电动机的功率因数将影响整个电网的效率。用电系统装设无功补偿设备,提高功率因数,对于企业的降损节电、用电系统的安全可靠运行具有极为重要的意义 2.影响功率因数的主要因素 异步电动机和电力变压器。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,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。变压器消耗无功的主要成 份是它的空载无功功率,它和负载率的大小无关。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。 供电电压。当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将 增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般工厂的无功 将增加35%左右,当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功 率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。 3.提高功率因数的意义 ⑴提高功率因数可以提高设备的利用率 由于有功功率:P=UI COSφ,当U和I为定值时,P∞COSφ,这就是说在电源 提供同样的视在功率UI情况下,有功功率P与功率因数COSφ的大小成正比。 我们知道,电源设备的容量都是根据额定电压UN和额定电流IN确定的,因 此其额定视在功率为SN=UN IN。它表示该设备允许输出的最大有功功率,换句话 说,假如负载COSφ=1,P=UN IN COSφ=UN IN=SN,此时电源的容量全部转换成有

功率因素和供电效率关系

功率因素和供电效率的关系 【摘要】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。文章介绍影响电网功率因数的主要因素以及低压无功补偿的几种实用方法。【关键词】功率因数;节约电能;供电质量 the relationship between power factor and supply efficiency taizhou motor vehicle inspection center yu shui abstract:druing the process of power supply , power factors are related to the power loss and electric energy loss from the power network , related to loss of voltage and voltage pulsation of charging line and related to the quality of power . this passage tells us the main factors and several practical methods of low tension . key words : power factors , save power , quality of supply 功率因数是指电力网中线路的视在功率供给有功功率的消耗所 占百分数。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

功率因数的实际意义

提高功率因数的实际意义 1.对于电力系统中的供电部分,提供电能的发电机是按要求的额定电压和额定电流设计的,发电机长期运行中,电压和电流都不能超过额定值,否则会缩短其使用寿命,甚至损坏发电机。由于发电机是通过额定电流与额定电压之积定额的,这意味着当其接入负载为电阻时,理论上发电机得到完全的利用,因为P=U*I*cos?中的cos?=1;但是当负载为感性或容性时,cos?<1,发电机就得不到充分利用。为了最大程度利用发电机的容量,就必须提高其功率因数。 2.对于电力系统中的输电部分,输电线上的损耗:Pl=RI*I,负载吸收的平均功率:P.=V*I*cos? ,因为I=P./V/ cos?,所以Pl=R*P./V/cos?(V是负载端电压的有效值)。由以上式可以看出,在V和P都不变的情况下,提高功率因数cos?会降低输电线上的功率损耗! 在实际中,提高功率因数意味着: 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。 三.提高负载因数的几种方法 可分为提高自然功率因数和采用人工补尝两种方法: 提高自然因数的方法: 1). 恰当选择电动机容量,减少电动机无功消耗,防止“大马拉小车”。 2). 对平均负荷小于其额定容量40%左右的轻载电动机,可将线圈改为三角形接法(或自动转换)。 3). 避免电机或设备空载运行。 4). 合理配置变压器,恰当地选择其容量。 5). 调整生产班次,均衡用电负荷,提高用电负荷率。

功率因数提高措施

功率因数控制措施 水厂铁矿担负水厂总降站整体功率因数的指标完成任务,为保证水厂总降113开关功率因数在0.95以上,目前水厂铁矿无功补偿装置总装机容量为34035kvar,全部投入运行。为了在保证供电系统安全运行的前提下,最大能力的提高功率因数,特制定如下功率因数控制措施: 1、水厂总降站为北区供电中心,在6kVⅠ、Ⅱ、Ⅲ段共安装了15000kVar 补偿电容器,其中每段静态补偿4000 kVar电容器,动态补偿1000 kVar电容器。为了保证113进口功率因数达到0.95左右,日常运行中601、60 2、603功率因数按照0.97-0.99控制,当系统停机负荷降低时,系统电压过高造成6KV电容器跳闸,为了保证总降电容器无功补偿最大投入,将动态补偿电容器切除,只投入静态补偿电容器,待系统转车负荷升高时再投入动态补偿电容器,确保总降6KV 功率因数不低于0.97。 2、为了确保水厂铁矿整体功率因数达标,减少无功补偿电容器投入,统计新建主厂14台和老厂23台同步机励磁电流,将励磁装置电流调整到最佳状态;值班人员每2小时检查和调整一次同步机励磁电流和功率因数,确保上限为超前0.98,下限为滞后0.98。 3、为防止系统出现过补,导致系统谐振引发故障,或者频繁的过压冲击影响电容器和系统内其他设备的寿命,要求西排变电站值班员按照生产作业日计划安排,提前20分钟将6KV电容器手动退出运行,在西排转车时,负荷稳定后投入运行。 4、尾矿35KV电容器在选系统生产时投入运行,在选系统停机检修时退出运行。 5、通过增加电容器,提高总降功率因数,保证分支线路电容器投入合理,从而降低线路损失,通过技改工程的实施不断优化无功补偿系统,减少无功负荷在系统中的传输,结合新建环水、尾矿6KV配电室的改造,分别增加200和600KV AR的无功补偿。结合输送、磁选低压柜的改造对8变压器进行就地补偿,增加无功补偿1600kVar。 6、强化就地补偿电容器的管理,监控各线路功率因数,在确保在装就地补偿电容器全部投入的情况下,大力推广就地补偿装置,尤其在供电线路较长的末端站所优先考虑,在就地补偿容量增加后,陆续减少集中补偿电容器的装机容量,使得系统并联电容器分布趋向合理。

功率因数和效率的区别

功率因数与效率的区别 尽管功率因数和转换效率都是指电源的利用率, 但区别却很大。功率因素是输入视在功率与输入有功功率之比,与效率无关的,功率因数越大表示无功量就小;它是电源对电网的利用率。电源效率是输入有功功率与输出有功功率之比,效率越高表示机电的损耗就小;它指的是转换效率,就是你这个LED灯泡是5W,但是你把这整个灯接上就不是5W,电源本身也要耗电,这个效率就是多少点是真正让灯泡用了,多少是无用的。当然效率越高越好。简单的说,功率因数产生的损耗是电力部门负担,而转换效率的损耗是用户自己负担。一般来讲,功率因数与本设备的效率并没有必然的、直接的联系,但是,功率因数低了的话,会大量占用供电设备的容量,增加电路损耗,提高供电成本。比如,同样是1KW的电器,如果功率因数是0.9,那么占用供电系统的容量 1/0.9=1.1KvA,如果功率因数是0.5,那么占用供电系统的容量是1/0.5=2KVA。因为后者的线路电流较前者大了近一倍,所以线路损耗增加了近三倍。所以使用高功率因数设备的意义在于节约供电设备容量和减少线路损耗。效率,通俗地说就是吃了多少饭,干了多少活。比如一个电源,测得输入的功率是220W,又测得输出各路电压的总功率是190W,那么其效率190/220=86.4%。其效率还是很高的。如果换用一个低效率的电源,由于无论使用什么电源,电脑的实际需要是一定的,仍是190W,但这时测得输入的功率是280W,那么这个电源的效率是190/280=67.9%。很显然,两个效率不同的电源,电脑的工作都是一样的,不同的是,后一个电源比前一个电源多耗电280-220=60W。多了这60W,全部转化为热能,由风扇排出了。如果你有测温的工具,可以明显测出这两个电源工作温度和排出空气的温度是明显不同的。使用高效率的电源,对用户而言,可以节省电费,对供电企业,意义是节省供电设备的容量,减少供电设备的压力电源测量仪是各种生产或测量各种低压电源(常见的是开关电源,灯具电源、等等)的通用仪表,可以测各种参数,包括功率因数、输出电压、输出电流、电源效率、纹波、视在功率、有功功率、无功功率,等等。LED常常是用低压直流工作,所以它有一个电源,用来将交流变成低压直流,称为:“驱动器”,或“电源”。电源效率:是衡量输入电源的交流有功功率,有多少转化为直流功率了(有发热损耗等等)。发光效率:是指电能(或功率)转换成光能的转换效率,用lm/瓦来衡量,就是说同样的电能,

功率因数计算公式及提高功率因数的方法

功率因数计算公式功率因数统计计算公式 视在功率S 有功功率P 无功功率Q 功率因数cos@(符号打不出来用@代替一下) 视在功率S=(有功功率P的平方+无功功率Q 的平方)再开平方而功率因数cos@=有功功率P/视在功率S 功率因数统计计算公式 可分为提高自然功率因数和采用人工补尝两种方法: 提高自然因数的方法: 1). 恰当选择电动机容量,减少电动机无功消耗,防止“大马拉小车”。 2). 对平均负荷小于其额定容量40%左右的轻载电动机,可将线圈改为三角形接法(或自动转换)。 3). 避免电机或设备空载运行。 4). 合理配置变压器,恰当地选择其容量。

5). 调整生产班次,均衡用电负荷,提高用电负荷率。 6). 改善配电线路布局,避免曲折迂回等。 人工补偿法: 实际中可使用电路电容器或调相机,一般多采用电力电容器补尝无功,即:在感性负载上并联电容器。一下为理论解释: 在感性负载上并联电容器的方法可用电容器的无功功率来补偿感性负载的无功功率,从而减少甚至消除感性负载于电源之间原有的能量交换。 在交流电路中,纯电阻电路,负载中的电流与电压同相位,纯电感负载中的电流滞后于电压90o,而纯电容的电流则超前于电压90o,电容中的电流与电感中的电流相差180o,能相互抵消。 电力系统中的负载大部分是感性的,因此总电流将滞后电压一个角度,如图1所示,将并联电容器与负载并联,则电容器的电流将抵消一部分电感电流,从而使总电流减小,功率因数将提高。 并联电容器的补偿方法又可分为: 1.个别补偿。即在用电设备附近按其本身无功功率的需要量装设电容器组,与用电设备同时投入运行和断开,也就是再实际中将电容器直接接在用电设备附近。 适合用于低压网络,优点是补尝效果好,缺点是电容器利用率低。 2.分组补偿。即将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路出线上,它可与工厂部分负荷的变动同时投入或切除,也就是再实际中将电容器分别安装在各车间配电盘的母线上。 优点是电容器利用率较高且补尝效果也较理想(比较折中)。 3.集中补偿。即把电容器组集中安装在变电所的一次或二次侧的母

怎样提高功率因数

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

电动机的效率 功率因数及其影响因素

电动机的效率、功率因数及其影响因素一、什么是电动机的功率因数? 异步电动机的功率因数是衡量在异步电动机输入的视在功率(即容量等于三倍相电流与相电压的乘积)中,真正消耗的有功功率所占比重的大小,其值为输入的有功功率P1与视在功率S之比,用cos ψ来表示。cosψ=P/S 电动机在运行中,功率因数是变化的,其变化大小与负载大小有关,电动机空载运行时,定子绕组的电流基本上是产生旋转磁场的无功电流分量,有功电流分量很小。此时,功率因数很低,约为0.2左右,当电动机带上负载运行时,要输出机械功率,定子绕组电流中的有功电流分量增加,功率因数也随之提高。当电动机在额定负载下运行时,功率因数达到最大值,一般约为0.7-0.9。因此,电动机应避免空载运行,防止“大马拉小车”现象。 二、什么是电动机的输入功率和输出功率 电动机从电源吸取的有功功率,称为电动机的输入功率,一般用P1表示。而电动机转轴上输出的机械功率,称为输出功率,一般用P2表示。在额定负载下,P2就是额定功率Pn。 电动机运行时,内部总有一定的功率损耗,这些损耗包括:绕组上的铜(或铝)损耗,铁芯上的铁损耗以及各种机械损耗等。因此输入功率等于损耗功率与输出功率之和,也就是说,输出功率小于输入功率。

三、什么是电动机的效率 电动机内部功率损耗的大小是用效率来衡量的,输出功率与输入功率的比值称为电动机的效率,其代表符号为η 1、三相交流异步电动机的效率:η=P/(√3*U*I*COSφ) 其中,P—是电动机轴输出功率 U—是电动机电源输入的线电压 I—是电动机电源输入的线电流 COSφ—是电动机的功率因数 2、电动机的输出功率:指的是电动机轴输出的机械功率 3、电动机的输入功率:指的是电源给电动机输入的有功功率: P=√3*U*I*COSφ(KW) 其时,这个问题有些含糊,按说电动机的输入功率应该指的是电源输入的视在功率:S==√3*U*I这个视在功率包括有功功率(电动机的机械损耗、铜损、铁损等)、无功功率。 效率高,说明损耗小,节约电能。但过高的效率要求,将使电动机的成本增加。一般异步电动机在额定负载下其效率为75~92%。异步电动机的效率也随着负载的大小而变化。空载时效率为零,负载增加,效率随之增大,当负载为额定负载的0.7~1倍时,效率最高, 影响电动机功率的因素 电动机的损耗包含各种形式,有与负载电流大小基本无关的铁损、由励磁电流产生的定子铜损以及机械损耗,还有与负载电流大小有关的定、转子铜损、杂散损耗等。即使在电动机空载情况下,电动

功率因数的提高及其效果

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

提高功率因数的意义和方法分析

提高功率因数的意义和方法 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,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 功率因数的大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据,功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数, 功率因数低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。 电能占企业成本的5%~30%,有些企业占得更高。因此如何提高电能的利用率和使用效率,保证电能质量,是企业节能提效的重要手段。绝大多数企业是用电动机作为机械的原动机,而电动机是感性负载,功率因数并不高,因此企业的能源消耗中无功能源消耗占了很大成份。尽可能的减少无功能量的消耗,是企业节能的头等大事。对于企业而言,供电损耗主要是电动机损耗、低压线路损耗、高压线路损耗和变压器损耗。安装无功补偿装置后功率因数提高,线路电流会下降,这样线路损耗降低,变压器的有功损失也会降低。电动机损耗(即效率)是电动机本身固有的,目前Y系列的电动机的效率一般都在85%~95%。但电动机的功率因数将影响整个电网的效率。用电系统装设无功补偿设备,提高功率因数,对于企业的降损节电、用电系统的安全可靠运行具有极为重要的意义 2.影响功率因数的主要因素 异步电动机和电力变压器。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,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。变压器消耗无功的主要成份是它 的空载无功功率,它和负载率的大小无关。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。 供电电压。当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将 增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般工厂的无功 将增加35%左右,当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功 率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。 3.提高功率因数的意义 ⑴提高功率因数可以提高设备的利用率 由于有功功率:P=UI COSφ,当U和I为定值时,P∞COSφ,这就是说在电源 提供同样的视在功率UI情况下,有功功率P与功率因数COSφ的大小成正比。 我们知道,电源设备的容量都是根据额定电压UN和额定电流IN确定的,因此 其额定视在功率为SN=UN IN。它表示该设备允许输出的最大有功功率,换句话说, 假如负载COSφ=1,P=UN IN COSφ=UN IN=SN,此时电源的容量全部转换成有功功 率,因而电源设备得到充分利用。如果COSφ< 1则电源能提供的功率为P=UN IN

电机功率因素和效率

1、效率低涉及:铜耗、铁耗 定子绕组铜耗大、转子导体铜损耗大、定子铁耗大、机械耗大、谐波分量损耗大 a、定子绕组铜耗大:缩短端部降低漏抗(加大启动电流),增大导线面积降低匝数, 磁密、Tmax上升和功率因数下降 b、转子导体铜损耗大:加大转子槽面积,导致齿部和轭部磁密上升和功率因数下降 或加厚端环,或转子槽型深窄化提高漏抗,使得功率因数和Tmax均下降 c、定子铁耗大:减小定子内径引起转子磁密提高,增加铁心长度增加定子绕组匝数,使定子 电阻损耗增大, 漏抗增大,减少定、转子槽口宽度和采用磁性槽楔,以减少旋转铁耗漏抗增大,使Tmax降低 d、机械耗大:在满足风量下,尽量缩小风扇直径,注意倾角改善风阻,装配精度降低轴 系磨耗 e、谐波分量损耗大:选择恰当槽配合,降低5、7、11、13次谐波幅值,在无法改变槽配 合的时候 可以适当加大气隙,以削弱非基次谐波幅值,以减少损耗,但加大加大气隙 的结果就是励磁电流加大,功增加功率因数下降,基波幅值下降因此基本Tmax 下降 2、功率因数低涉及:励磁电抗、总漏抗 磁化电流大、电抗电流大 a、磁化电流大:增加定子绕组匝数,以降低磁密,定子电阻增大,使效率降低,漏抗增大, Tmax下降。 或适当减少气隙,降低励磁电流,如果槽配合不当会提高谐波幅值,最大转矩稍微提高, 使得效率下降,电磁噪音或震动增加,温升增加,同时造成装配困难增加。 使谐波漏抗增大,增加铁心长度以降低磁密,调整槽形尺寸,使齿部和轭部磁密分 配合理。 b、电抗电流大:电抗电流大,由于漏抗大所致,可以改变槽形尺寸,加大槽宽,减小槽高,增大槽 口 如此,漏抗减小, 启动电流增大,同时缩短绕组端部长度以减少端部漏抗,但嵌线 困难 随写几种,其实,许多是相互制约的,一般优先考虑Tmax、效率、启动电流,其次再考 虑功率因数, 必将两全齐美很难,这个就要看客户的要求,来分配铜耗与铁耗、励磁电抗与漏抗的关系。

功率因数补偿的原理方法及意义

功率因数补偿 功率因数补偿概述 功率因数补偿的理论分析 功率因数补偿方法 功率因数补偿的意义 编辑本段功率因数补偿概述 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,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。 电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等,大多属于电感性负荷,这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率,还同时吸收无功功率。因此在电网中安装并联电容器无功补偿设备后,将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率,减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。减少了无功功率在电网中的流动,可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗,这种措施称作功率因数补偿。 由于功率因数提高的根本原因在于无功功率的减少,因此功率因数补偿通常称之为无功补偿。 在大系统中,无功补偿还用于调整电网的电压,提高电网的稳定性。 在小系统中,通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照wangs定理:在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此,对于三相电流不平衡的系统,只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器,不但可以将各相的功率因数均补偿至1,而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。 编辑本段功率因数补偿的理论分析 功率因数的大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效

率高低的一个系数。功率因数低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。所以,供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。 (1)最基本分析:拿设备作举例。例如:设备功率为100个单位,也就是说,有100个单位的功率输送到设备中。然而,因大部分电器系统存在固有的无功损耗,只能使用70个单位的功率。很不幸,虽然仅仅使用70个单位,却要付100个单位的费用。在这个例子中,功率因数是0.7(如果大部分设备的功率因数小于0.9时,将被罚款),这种无功损耗主要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等),又叫感性负载。功率因数是马达效能的计量标准。 (2)基本分析:每种电机系统均消耗两大功率,分别是真正的有用功(叫千瓦)及电抗性的无用功。功率因数是有用功与总功率间的比率。功率因数越高,有用功与总功率间的比率便越高,系统运行则更有效率。 (3)高级分析:在感性负载电路中,电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。功率因数越低,两个波形峰值则分隔越大。保尔金能使两个峰值重新接近在一起,从而提高系统运行效率。 编辑本段功率因数补偿方法 无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。因为供电局发出来的电是以KVA或者MVA来计算的,但是收费却是以KW,也就是实际所做的有用功来收费,两者之间有一个无效功率的差值,一般而言就是以KVAR 为单位的无功功率。大部分的无效功都是电感性,也就是一般所谓的电动机、变压器、日光灯……,几乎所有的无效功都是电感性,电容性的非常少见。也就是因为这个电感性的存在,造成了系统里的一个KVAR值,三者之间是一个三角函数的关系 KVA的平方=KW的平方+KVAR的平方 简单来讲,在上面的公式中,如果今天的KVAR的值为零的话,KVA 就会与KW相等,那么供电局发出来的1KVA的电就等于用户1KW的消耗,此时成本效益最高,所以功率因数是供电局非常在意的一个系数。用户如果没有达到理想的功率因数,相对地就是在消耗供电局的资源,所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9~1之间,低于0.9,或高于1.0都需要接受处罚。这就是为什么我们必须要把功率因数控制在一个非常精密的范围,过多过少都不行。 供电局为了提高他们的成本效益要求用户提高功率因数,那提高功率因数对我们用户端有什么好处呢?

功率因数和转换效率的区别

功率因数和转换效率的区别 经常看到市场上有的电源宣称自己的转换效率高达99%,事实真的如此吗?主动PFC和被动PFC何差? 功率因数和转换效率分别是什么意思? 功率因数损失的电费谁为你来承担? 转换效率损失的电费又是谁为你来承担? 功率因数又叫PFC因数,大功率电源中一般都有PFC电路,市电是交流电,如果不整流成直流电,电脑是无法使用的,而功率因数就是将交流电整流成直流电的能力,这个过程是通过PFC 电路来实现的PFC电路分为主动式PFC(有源)和被动式PFC(无源)两种, 主动式PFC电路由高频电感、开关管和电容等元件构成,组成一个可以将输入电压提高的电路,从而减少电流在流向下级电路过程中的电能损耗。简单地说,主动式PFC电路就是一个升压器,具有体积小、重量轻、输入电压范围宽等优越的电气性能,通常它功率因数可达99%;被动式PFC结构相对简单,它利用电感线圈内部电流不能突变的原理调节电路中的电压及电流的相位差,使电流趋向于正弦化以提高功率因素。相对于主动式PFC电路,被动式PFC电路的功率因数要低得多,一般只有70-80%左右,同时被动PFC结构上和电感类似,在对电流和电压补偿的过程中,始终进行着充放电的过程,因而产生了磁性,最终会和周边的金属元件产生震动进而发出噪音。静音型PFC相当于两个非静音型PFC的叠加,达到震动互相抵消的目的。但是,在消除噪音的手段中,安装是否得当也是对静音效果影响较大的因素。在我们了解上述两种PFC结构后,那么我们在上面提到的

PFC因数究竟是什么呢? 其实电源的PFC因数表示的就是有多少电能被电源利用了(输入电源的实际能量/电网供给电源的能量) 对于主动式PFC电路来讲,功率因数可以达到99%的水平,而被动式PFC 电路只能达到上面所说的70-80%而已。通俗的说假如一款标称400W 的电源,电源需要输入200W电量时,如果它采用了主动式PFC电路,那么电网只需要拉202W(200/0.99)电力过来,几乎没有损失,而如果采用的是被动式PFC电路,那么电网需要拉250W(200/0.8)左右,损失了50W,也就是说PFC因数是影响一款电源的电能利用率的指标,但损失那50W我们用户是不需要付钱的,因为那归属于是电力局线路上损失,电力局是没有权力向你要钱的。电源转换效率:这个概念比PFC因数要复杂一些,电源本身是一个“供电器”,同时它又是一个“耗电器”。输入电源的能量并不能100%转化为供主机内各部件使用的有效能量,未被利用的电能转化为热量散发,这样就出现了一个转换效率的问题。我们可以用这个公式来解释电源转换效率:电源转换效率=电源为主机提供的即时输出功率/输入电源的即时功率×100%,一款电源的转换效率会由于其内在的变压电路、电流转换器以及功能电路都会有所不同,再加上自身的功率本来就不相同,所以不同的电源产品其电源的实际转换效率也会不同。另外,即使是同一款电源产品,在不同的工作状态下,其转换效率也是有变化的。由于电源的输入电压是额定的220V,而输出电压则有+12V、+5V、+3.3V不同的规范,这就表示电源里至少拥有三种不同的变压器,由于三种变压器的功耗不尽相同,就意味着+12V、+5V和+3.3V的电压输出其各自所对应的

提高电网功率因数的主要原因及对策

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

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