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影响功率因数的主要因素

影响功率因数的主要因素
影响功率因数的主要因素

影响功率因数的主要因素

(1)大量的电感性设备,如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计,在工矿企业所消耗的全部无功功率中,异步电动机的无功消耗占了60%~70%;而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60%~70%。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。

(2)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%~15%,它的空载无功功率约为满载时的1/3。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期处于低负载运行状态。

(3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。

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。所以,应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。

2 无功补偿的一般方法

无功补偿通常采用的方法主要有3种:低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。

(1)低压个别补偿:

低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电

设备并接,它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗,以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是: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,因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。

(2)低压集中补偿:

低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。

(3)高压集中补偿:

高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6~10kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端,用户本身又有一定的高压负荷时,可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用;补偿装置根据负荷的大小自动投切,从而合理地提高了用户的功率因数,避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护,补偿效益高。

3 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不需要任何补偿设备投资,仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率,这是一种最经济的提高功率因数的方法。

(1)合理使用电动机;

(2)提高异步电动机的检修质量;

(3)采用同步电动机: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,而无功功率取决于转子中的励磁电流大小,在欠励状态时,定子绕组向电网"吸取"无功,在过励状态时,定子绕组向电网"送出"无功。因此,对于恒速长期运行的大型机构设备可以采用同步电动机作为动力。

异步电动机同步运行就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,这就是"异步电动机同步化"。

(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,一般采取"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。

4 无功电源

电力系统的无功电源除了同步电机外,还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器,这4种装置又称为无功补偿装置。除电容器外,其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。(1)同步电机:

同步电机中有发电机、电动机及调相机3种。

①同步发电机:

同步发电机是唯一的有功电源,同时又是最基本的无功电源,当其在额定状态下运行时,可以发出无功功率:

Q=S×sinφ=P×tgφ

其中:Q、S、P、φ是相对应的无功功率、视在功率、有功功率和功率因数角。

发电机正常运行时,以滞后功率因数运行为主,向系统提供无功,但必要时,也可以减小励磁电流,使功率因数超前,即所谓的"进相运行",以吸收系统多余的无功。

②同步调相机:

同步调相机是空载运行的同步电机,它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功,装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率,这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢,近来已逐渐退出电网运行。

③并联电容器:

并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源,由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压,相反于电感中的滞后,由此可视为向电网"发?quot;无功功率:

Q=U2/Xc

其中:Q、U、Xc分别为无功功率、电压、电容器容抗。

并联电容器本身功耗很小,装设灵活,节省投资;由它向系统提供无功可以改善功率因数,减少由发电机提供的无功功率。

④静止无功补偿器:

静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成,由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速,而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节,以满足动态无功补偿的需要,同时还能做到分相补偿;对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性;但由于晶

闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波,为此需加装专门的滤波器。

⑤静止无功发生器:

它的主体是一个电压源型逆变器,由可关断晶闸管适当的通断,将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压,再通过电抗器和变压器并联接入电网。适当控制逆变器的输出电压,就可以灵活地改变其运行工况,使其处于容性、感性或零负荷状态。

与静止无功补偿器相比,静止无功发生器响应速度更快,谐波电流更少,而且在系统电压较低时仍能向系统注入较大的无功。

5 结束语

本文集中探讨了功率因数对广大供电企业的影响以及提高功率因数所带来的经济效益和社会效益,介绍了影响功率因数的主要因素和提高功率因数的几种方法,还讨论了目前所通用的几种无功电源及其特点。这对供电企业是十分有益的。

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。

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?

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

功率因素

功率因数(Power Factor是衡量电气设备效率高低的一个系数。它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1,一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。功率因数低,说明无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。 关于功率因数的讨论网上也有不少文章,但很多人仍然对一些概念存有误解,这将为系统的设计带来诸多危害,有必要在此再加以澄清。 一、功率因数的由来和含义 在电气领域的负载有三个基本品种:电阻、电容和电感。电阻是消耗功率的器件,电容和电感是储存功率的器件。日常所用的交流电在纯电阻负载上的电压和电流是同相位的,即相位差q = 0°,如图1(a)所示;交流电在纯电容负载上的电压和电流关系是电流超前电压90°(q =90°),如图1(b)所示;交流电在纯电感负载上的电压和电流关系是电流滞后电压90°(q = -90°),如图1(c)所示。

图1 不同性质负载上的电流电压关系 功率因数的定义是: (1) 在电阻负载上的有功功率就是视在功率,即二者相等,所以功率因数F=1。而在纯电容和纯电感负载上的电流和电压相位差90°,所以所以功率因数F=cosq = cos90°=0,即在纯电容和纯电感负载上的有功功率为零。 从这里可以看出一个问题,同样是一个电源,对于不同性质的负载其输出的功率的大小和性质也不同,因此可以说负载的性质决定着电源的输出。换言之,电源的输出不取决于电源的本身,就像一座水塔的供水水流取决于水龙头的开启程度。 从上面的讨论可以看出,功率因数是表征负载性质和大小的一个参数。而且一般说一个负载只有一种性质,就像一个人只有一个身份证号码一样。这种性质的确定是从负载的输入端看进去,称为负载的输入功率因数。一个负载电路完成了,它的输入功率因数也就定了。

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。

工厂无功功率因数的补偿

工厂无功功率因数的补 偿 Document number:BGCG-0857-BTDO-0089-2022

许多企业一般都是在企业内部配电室里二次侧的千伏母线上集中安装一些电容器柜,对变配电系统的无功功率进行补偿,这对于提高企业内部的供电能力,节约变配电损耗都有积极作用。可是,由于企业内部的电动机大都通过低压导线连接,即在供配电线路的未端,分散在各个生产车间里面,形成了企业内部的输配电网络,其结果造成大量的无功电流仍然在企业内部的输配电线路中流动,所造成很大的损耗。由此,企业尽可能提高自然功率因数外,还必须采取分组补偿和就地补偿等措施,来提高功率因数,最终实现节能降耗的目的。 二、现状 在二十五家企业中,抽查了他们的变压器和总共119条输配电线路运行情况,绝大多数企业能将自己变电系统中的功率因数补偿到以上的规定指标,以免被罚款。这就是说在功率因数的补偿工作中,他们的集中补偿做的不错,但仍有部分企业的分组补偿和就地补偿做的就差些了,或根本就没做,补偿好的单位,其主变压器的二次端至各车间的输配电线路的功率因数基本上在以上,而补偿差些的单位其输配电线路大部分功率因数在以下,如温州某皮革有限公司(以下简称A公司)抽查七条输配电线路,有五条在以下的,而温州某钢业有限公司(以下简称B公司)的一条输配电线路的功率因数只有。综合这些单位被抽查的输配电线路的功率因数,在以上的约占52%,在~之间的约占27%,在以下的约占21%。 可见分组补偿和就地补偿做得远远不够,这主要是企业对功率因数认识不足引起的,如B公司企业规模较大,企业内有二级变压从35KV变 10KV,到车间再变至380V,有企业变电站,中心控制室,全电脑控制显示,其设施和环境可谓一流,但检查发现其补偿就有问题,将无功补偿

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

无功补偿的意义及原理

四、无功补偿的意义及原理 人们对有功功率的理解非常容易,而要深刻认识无功功率却并不轻而易举的。在正弦电路中,无功功率的概念是清楚的,而在含有谐波时,至今尚无公认的无功功率定义。但是,对无功功率这一概念的重要性和无功补偿重要性的认识,却是一致的。无功功率应包含对基波无功功率的补偿和对谐波无功功率的补偿。 无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。因此,粗略地说,为了输送有功功率,就要求送电端和受电端有一相位差,这在相当宽的范围内可以实现。而为了输送无功功率,则要求两端电压有一幅值差,这只能在很窄的范围内实现。不仅大多网络元件消耗无功功率,大多数负载也需要消耗无功功率。网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然,这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的,通常也是不可能的。合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率,这就是无功补偿。 无功补偿的作用主要有以下几点: (1)提高供用电系统及负载的功率因数,降低设备容量,减少功率损耗; (2)稳定受电端及电网的电压,提高供电质量。在长距离输电线路合适的地点设置动态无功补偿装置,还可以改善输系统的稳定性,提高输电能力; (3)在电气化铁道等三相负载不平衡的场合,通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。 (一).无功补偿的物理意义 无功功率只是描述了能量交换的幅度,而并不消耗功率。图中的单相电路就是这

方面的一个例子,其负载为一阻感负载。电阻消耗有功功率,而电感则在一周期内的一部分时间把从电源吸收的能量储存起来,另一部分时间再把储存的能量向电源和负载释放,并不消耗能量。无功功率的大小表示了电源和负载电感之间交换能量的幅度。电源向负载提供这种功率是阻感负载内在的需要,同时也对电源的输出带来一定的影响。 下图是带有阻感负载的三相电路,为了和上图对照,假设u、R、L的参数均和上图相同,且为对称三相电路。这时无功功率的大小当然也表示了电源和负载电感之间能量交换的幅度。无功能量在电源和负载之间来回流动。

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

功率因数过补偿

功率因数过补偿 由于大部分用电负荷都是感性的,未补偿前功率因数为滞后,如果为补偿无功电流而投入的电容器过多,则会使功率因数变为超前,这就是过补偿。在过补偿的情况下,系统中出现容性的无功电流,使视在电流增大,因此使系统的损耗加大,多投入了电容器反而使系统损耗加大当然不是好事。另外,由于投入电容器会使电压升高(这里电压升高主要是因为供电线路的电感及变压器的漏感造成,与同步发电机的关系不大),在过补偿的情况下电压进一步升高,在夜间负荷较低电网电压较高的情况下影响更大。因此人们总是不希望发生过补偿。 但是事物都有两面性,过补偿不一定总是坏事。 通常的补偿装置都是安装在变压器的低压侧,在低压侧进行检测并进行控制将负荷的无功电流补偿掉,却无法补偿变压器自身的无功电流。一般人总认为变压器自身的无功只能在高压侧进行补偿,其实不然,通过在低压侧适量过补偿的办法,同样可以补偿变压器自身的无功电流。因为变压器属于理想元件,所谓理想元件就是能量传送没有方向的元件,同一台变压器,如果将高压侧接电源低压侧接负荷就是一台降压变压器,如果将低压侧接电源高压侧接负荷就是一台升压变压器。根据这个原理,对变压器进行无功补偿在低压侧进行与在高压侧进行没有区别。 对于为降低用户力率电费(功率因数调整电费)而安装的无功补偿装置,如果不采取适量过补偿的方法,就有可能出问题。 设某一单位,变压器为S7-500KV A,高压计量,用电设备主要是金属切削机床,一班生产,无夜班,每周5天生产,不生产时无负荷,月均用电量为2万度。未安装补偿装置之前月平均功率因数为0.5,按功率因数0.9为标准值需加收45%的力率电费。按功率因数0.85为标准值需加收35%的力率电费。 假定安装补偿装置后,在生产期间可以将低压侧功率因数补偿到0.95,停产期间由于无负荷没有电容器投入。那么根据cos(x)=0.95 我们可以算出x=18.2°, sin(x)=0.31 无功与有功的比值为0.31/0.95=0.33 由负荷形成的无功电量为20000×0.33=6600 度。 由于该单位是高压计量,因此变压器自身的无功电流也会使无功表走数。该单位的变压器为500KV A,按空载电流2%计算则变压器的无功功率为500×2% =10Kvar,每月形成的无功电量为10×24×30 = 7200 度,每月的总无功电量为6600+7200=13800度,无功与有功的比值为13800/20000=0.69即tg(x)=0.69 ,x=34.6°,cos(x)=0.82,还是要交利率电费。 从以上的分析我们可以看出,对于这样的用户,不补偿变压器自身的无功电流是不可能消除力率电费的。 解决的方案有三种: 方案1,在变压器的高压侧固定接一台10Kvar的高压电容器,这种方案为保证安全性较难操作。 方案2,在变压器的低压侧固定接一台10Kvar的低压电容器,这就是一种低压侧过补偿方法,并且这台电容器可以装在补偿装置柜内,比方案1的操作简单。但是要注意,这台电容器的电源线必须单独引出接在补偿装

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

功率因数补偿电路

电子报/2006年/8月/27日/第013版 资料(开发) 电子镇流器功率因数补偿电路 河北黄海成 《电子报》今年第24期刊载的《日光灯电感镇流器与电子镇流器》一文,提供了一款电子镇流器的电路图,并称其具有功率因数补偿功能。笔者认为,该镇流器只有简单电容滤波,没有功率因数补偿功能。本文简单介绍几种功率因数补偿电路。 功率因数补偿电路分为有源功率因数补偿和无源功率因数补偿两类。 一、有源功率因数补偿 有源功率因数补偿是指利用有源电子器件使电子镇流器输入电流波形与输出电压波形一致,从而提高功率因数的电路。 图1所示电路是通过IC1控制开关管VT1的导通和截止时间来控制流过电感T1电流的,称PFC升压电路。IC1③脚是交流整流后脉动电压的取样端,②脚是400V取样端,开关管的导通截止同时被两个参数控制,所以此电路有功率因数补偿功能,同时具有稳压作用,可使功率因数最高达到0.99,电流波峰比接近1。其优点是,功率因数高、电流畸变极小,缺点是电路相对复杂,成本较高。 二、无源功率因数补偿 无源功率因数补偿是利用无源器件使电子镇流器的输入电流接近正弦波,从而提高功率因数的电路,有三种电路。 1.改变滤波电容在充电和放电时的电容量。灯管功率一定的情况下,改变滤波电容的容量,功率因数也会改变。假如滤波电容容量为零,输入电流波形为正弦波,功率因数等于1,随着电容容量的增加,电容两端的电压也在不断的升高(电容滤波的特点之一),输入电流变成越来越窄的脉冲,功率因数越来越低。用什么办法让电容充电的时候容量变小而放电的时候容量文变大呢?如图2所示,整流二极管对电容充电时,C8、C9串联,等效容量是它们容量的一半,电容对负载放电时,C8、C9并联,等效容量是它们的两倍。如果一下子理解不了,把虚线右边的电路去掉,换成图3电路容易理解。这种电路的功率因数大于0.9,电流波峰比大于2。其优点是电路简单、成本低廉、其缺点是波峰比大,影响灯管寿命。

提高功率因数的意义与无功补偿的实效

提高功率因数的意义与无功补偿的实效 工作效率,达到降低损耗、节约电能目的。 1 影响功率因数的主要因素 耗用无功功率的设备大量使用,变压器无功功率消耗,变压器变压过程是由电磁感应来完成,由无功功率建立和维持磁场进行能量转换。没有无功功率,变压器无法变压和输送电能。变压器消耗无功功率主要部分是它的空载无功功率,为改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应长期空载运行。 供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大影响,当供电电压高于额定值10%,受磁路饱和影响,无功功率增长很快,据资料统计,当供电电压为额定值110%时,一般工厂无功功率将增加35%左右。当供电电压低于额定值,无功功率也相应减少而使它们功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以,应采取措施使电力系统供电电压尽可能保持稳定。 2 提高功率因数:并联电容器进行无功补偿 提高功率因数的途径主要在于如何减少电力系统中各个部分所需无功功率,使电力系统在输送一定有功功率时,可降低其中通过的无功电流。提高功率因数,最经济、最常用的方法就是与电感性负载并联电容器。当电感和电容并联接在同一电路时,电感吸收功率时正好电容放出能量,电感放出能量时正好电容吸收功率,能量在它们之间相互交换,即感性负荷所需无功功率,可由电容器的无功输出得到补偿,这就是并联电容器无功补偿作用。并联电容器C与供电设备(如变压器)或负荷(如电动机)并联,则供电设备或负荷所需要的无功功率,全部或部分由并联电容器供给,即并联电容器发出的容性无功,可以补偿负荷所消耗的感性

无功。 3 应用实效 我厂动力车间有110kV變电站、35kV区域变电站和自备电站各一座。110kV变电站为电力调度中心,全面协调、监控我厂高压用电情况,35kV区域变电站和自备电站对高压供电也有举足轻重的作用,合理掌控这三个站发、配电情况,对全厂电力系统经济、安全供电起到关键作用。为提高电压质量、节约电能、完成电力部门规定的功率因数指标(大于0.95),电力调度中心在保障全厂供电安全情况下,根据系统电压和功率因数的变化情况、及时投、切110kV变电站和35kV变电站电容组,调节自备电站发电机的无功负荷,基本上把功率因数控制在0.95-0.98之间。 4 节能效益计算 通过无功补偿的方式来提高系统的功率因数,提高了电压质量,减少线路功率损耗,节省大量电能。具体计算过程:无功功率经济当量表示电力系统每减少1kvar无功功率,相当于电力系统所减少的有功功率损耗kW数,其符号为Kq。Kq值与电力系统的容量、结构及计算点与电源的相对位置等多种因素有关: 工厂变配电中,无功功率经济当量:Kq=0.02~0.15(平均取Kq=0.1);发电机电压直配工厂:Kq=0.02~0.04;两级变压工厂:Kq=0.05~0.08;三级及以上变压工厂:Kq=0.1~0.15。我厂9月份节约有功功率为: E=Qc总*Kq*h总=(2670+2670+1780+2670+1035+1085)*0.1*720=857520(kWh)。Qc总-110kV站、35kV站、自备电站无功补偿总量;E-计算期内的有功功率;Kq-取0.1;h总-9月份机组运行时间。 我厂9月份无功补偿情况,110kV站、35kV站、自备电站无功补偿量见下表。如不考虑其他因素,单方面从无功功率经济当量考虑,通过计算得知9月份通过无功补偿节约电量

什么是功率因数

无功功率和功率因数 无功功率 在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。 有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如:5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能,带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能,供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。 无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功,才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。 无功功率决不是无用功率,它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。因此,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。为了形象地说明这个问题,现举一个例子:农村修水利需要开挖土方运土,运土时用竹筐装满土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是无功功率,竹筐并不是没用,没有竹筐泥土怎么运到堤上呢? 在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。 无功功率对供、用电产生一定的不良影响,主要表现在: (1)降低发电机有功功率的输出。 (2)降低输、变电设备的供电能力。 (3)造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。 (4)造成低功率因数运行和电压下降,使电气设备容量得不到充分发挥。 从发电机和高压输电线供给的无功功率,远远满足不了负荷的需要,所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率,以保证用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。 2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

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