[摘要> 对广大供电企业来说，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，而且关系到节约用电和整个供电区域的供电质量，这是众所周知的道理。因此，提高电力系统的功率因数，已成为电力工业中一个重要课题，而提高电力系统的功率因数，首先就要提高各用户的功率因数。文中简要集中探讨了影响电网功率因数的主要因素以及低压无功补偿的几种使用方法，以及确定无功补偿容量从而提高电力系统功率因数的一般方法。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
plcjs.技.术_网
[关键词> 功率因数 影响因素 补偿方法 容量确定WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的"无功"并不是"无用"的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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： WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
COSφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2 WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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。WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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，不但可以充分的发挥发、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和为用户本身节约电能。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，若能有效的搞好低压补偿，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。W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
1 影响功率因数的主要因素plcjs.技.术_网
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
1.1 电感性设备和电力变压器是耗用无功功率的主要设备plcjs.技.术_网
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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。电力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。WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
1.2 供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大影响WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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。WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
1.3 电网频率的波动也会对异步电动机和变压器的磁化无功功率造成一定的影响WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
综上所述，我们知道了影响电力系统功率因数的一些主要因素，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实用方法，使低压网能够实现无功的就地平衡，达到降损节能的效果。WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
2 低压网的无功补偿WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
2.1 低压网无功补偿的一般方法WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
低压无功补偿我们通常采用的方法主要有三种：随机补偿、随器补偿和跟踪补偿。下面简单介绍这三种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
2.1.1 随机补偿WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
随机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。此种方式可较好地限制农网无功峰荷。——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
plcjs.技.术_网
随机补偿的优点是：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，不会造成无功倒送，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、维护简单、事故率低等优点。 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
2.1.2 随器补偿WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
随器补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器二次侧，以无功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主要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主要部分，对于轻负载的配变而言，这部分损耗占供电量的比例很大，从而导致电费单价的增加，不利于电费的同网同价。W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
随器补偿的优点：接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配变空载无功，限制农网无功基荷，使该部分无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低无功网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
2.1.3 跟踪补偿plcjs.技.术_网
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，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以上的专用配电用户，可以替代随机、随器两种补偿方式，补偿效果好。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
跟踪补偿的优点是运行方式灵活，运行维护工作量小，比前两种补偿方式寿命相对延长、运行更可靠。但缺点是控制保护装置复杂、首期投资相对较大。但当这三种补偿方式的经济性接近时，应优先选用跟踪补偿方式。WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
2.2 采用适当措施，设法提高系统自然功率因数WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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。下面将对提高自然功率因数的措施做一些简要的介绍。P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
2.2.1合理选用电动机P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
合理选择电动机，使其尽可能在高负荷率状态下运行。在选择电动机时，既要注意它们的机械特性，又要考虑它们的电气指标。举例说，三相异步电动机（100KW）在空载时功率因数仅为0.11，1/2负载时约为0.72，而满负载时可达0.86。所以核算负荷小于40%的感应电动机，应换以较小容量的电动机，并合理安排和调整工艺流程，改善运行方式，限制空载运转。故从节约电能和提高功率因数的观点出发，必须正确合理的选择电动机的容量。WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
2.2.2 提高异步电动机的检修质量WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
实验表明，异步电动机定子绕组匝数变动和电动机定、转子间的气隙变动是对异步电动机无功功率的大小有很大影响。因此检修时要特别注意不使电动机的气隙增大，以免使功率因数降低。WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
2.2.3 采用同步电动机或异步电动机同步运行补偿WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
由电机原理可知，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，只要调节电机的励磁电流，使其处于过激状态，就可以使同步电机向电网“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状态，这就是“异步电动机同步化”。因而只要调节电机的直流励磁电流，使其呈过激状态，即可以向电网输出无功，从而达到提高低压网功率因数的目的。WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
2.2.4 正确选择变压器容量提高运行效益WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
对于负载率比较低的变压器，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。如：对平均负荷小于30%的变压器宜从电网上断开，通过联络线提高负荷率。WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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，或许我们已经对“功率因数”这个简单的电力术语有了更深的了解和认识。知道了功率因数的提高对电力企业的深远影响，下面我们将简单介绍对用电设备进行人工补偿的方式和对补偿容量的确定方法。WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
3 功率因数的人工补偿——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
功率因数是工厂电气设备使用状况和利用程度的具有代表性的重要指标，也是保证电网安全、经济运行的一项主要指标。供电企业仅仅依靠提高自然功率因数的办法已经不能满足工厂对功率因数的要求，工厂自身还需要装设补偿装置，对功率因数进行人工补偿。WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网