提高功率因数是企业节电的有效途径

孙安民（中国石油大庆炼化公司机电仪厂电气一车间（黑龙江 大庆）163411）

王虹（大庆电业局庆北变电所（黑龙江 大庆））

一、功率因数低的原因分析

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，增加了线路供电损失，因此供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。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1，一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1.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。

功率因数低的原因可能是： 大量采用感应电动机或其他电感性用电设备.如∶电焊机、感应电炉；电感性的用电设备配套不合适和使用不合理， 造成设各长期轻载或空载运行； 采用日光灯、汞灯照明时，没有配电容器；变电设备负载率和年利用小时数过低。 举例说明，工矿企业中的电动机是必不可少的，企业大多使用交流电动机，属于感性负载，电流滞后于电压，自然功率因数较低。 电机运行时，电动机消耗电压形成有功功率和无功功率， 有功功率既是转化为机械能并伴随部分热能消耗掉的用于企业生产的， 无功功率是电动机占用与电力网进行交换传递时所造成的的电能损失。

二、提高功率因数的有效方法

功率因数反应交流电的电流与电压之间的关系， 是电流与电压相位角的余弦值。 功率因数的定义公式：功率因数＝有功功率/视在功率。 有功功率，是设备消耗了的，转化为其他能量的功率。无功功率，是维持设备运转，但是并不消耗的能量。装用无功功率补偿设备进行人工补偿， 对于提高功率因数具有重要的意义。 电容器无功补偿可提高功率因数，缓解企业电力紧张。

1、实行电力电容器无功补偿

电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。 在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后， 可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗。

电容在交流电路里可将电压维持在较高的平均值， 高冲低放可改善电路电压的稳定性。 对大电流负载的突发启动给与电流补偿，可提供巨大的瞬间电流，减少对电网的冲击。 通过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。 可以增加电网中有功功率的比例常数，减少发、供电设备的设计容量，减少投资，减低线路损耗（公式ΔΡ%＝（1－cosΦ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ 为补偿后的功率因数，cosΦ 为补偿前的功率因数，则cosΦ＞cosΦ，所以提高功率因数后，线损率也下降了，减少设计容量、减少投资，增加电网中有功功率的输送比例， 以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。

在电网中常用的无功补偿方式有， 在高低压配电线路中安装并联电容器的集中补偿； 在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器的分组补偿； 在单台电动机处安装并联电容器的单台电动机就地补偿等形式。 加装无功补偿设备，不仅可使功率消耗小，功率因数提高，还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。 同时，在确定无功补偿容量时，应注意，在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功会造成功率损耗增加；功率因数越高，每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小，通常情况下，将功率因数提高到0.95 就是合理补偿。

2、保证电气设备的合理运行

电气设备是在电力系统中对发电机、变压器、电力线路、断路器等设备的统称。 要想电器设备合理运行，首先要选准电气设备。 电气设备选择时，既要满足在正常工作时能安全可靠运行，同时还要满足在发生短路故障时不至产生损坏， 开关电器还必须具有足够的断流能力，并适应所处的位置(户内或户外)、环境温度、海拔高度，以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件。 选择时可根据工作环境及正常工作条件进行选择， 选择相适应的设备型号，按工作电压选择电气设备的额定电压，按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。 只有选对型号、设定好电压、电流才能够保电气设备能够正常的运行。

在电气设备投入使用前， 为保证电气设备在短路故障时不至损坏， 按最大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定。 动稳定是电气设备在冲击短路屯流所产生的电动力作用下，电气设备不至损坏。 热稳定是电气设备载流导体在最大隐态短路屯流作用下， 其发热温度不超过载流导体短时的允许发热温度。 同时还要确保断路器和熔断器等担负着可靠切断短路电流任务的电气设备，有断流能力，开关设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量。

三、提高功率因数的重要意义

就企业而言，功率因数的提高，相当于减少了应缴的电费，减少了能源的消耗，是可持续发展战略的有力体现。 功率因数的提高，使得在相同的有功功率下降低了负载电流，增加了电气设备的功率储备，提高了用电质量，改善了设备的运行条件，可保证设备在正常条件下工作，有利于安全生产，同时也有利于职工的健康。 对于原有电气设备来讲，减线路传送的电流，减少了电网的电压损失，从而提高企业用电设备的利用率，充分发挥企业的设备潜力，减少线路的功率损失，提高电网输电效率。

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