功率因數(shù)的提高與節(jié)能.doc

功率因數(shù)的提高與節(jié)能姓名：溫忠寶班級：機制一班學(xué)號：4080105127功率因數(shù)的提高與節(jié)能摘要：功率因數(shù)的高低關(guān)系到輸配電線路、設(shè)備的供電能力，也影響 到其功率損耗。本文從理論上分析了提高功率因數(shù)對于節(jié)約電能，降低損耗，提高輸配電設(shè)備的供電能力方面的數(shù)量關(guān)系。關(guān)鍵詞：功率因數(shù)、節(jié)能降損作者簡介：溫忠寶 08機制本一班 4080105127前言功率因數(shù)是供用電系統(tǒng)的一項重要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，用電設(shè)備在消耗有功功率的同時，還需大量的無功功率由電源送往負(fù)荷，功率因數(shù)反映的是用電設(shè)備在消耗一定的有功功率的同時所需的無功功率。對于農(nóng)村電負(fù)荷來說，主要是一些小加工業(yè)及照明負(fù)荷，其中大部分用電設(shè)備為感性負(fù)載，其功率因數(shù)都很低，影響了線路及配電變壓器的經(jīng)濟運行。通過合理配置無功功率補償設(shè)備，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，從而達(dá)到節(jié)約電能，降低損耗的目的。一功率因數(shù)在交流電路中，電壓與電流之間的相位差()的余弦叫做功率因素(Power Factor)，用符號表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率P和視在功率S的比值，即。二 提高功率因數(shù)的意義1. 通過改善功率因數(shù)，減少了線路中總電流和供電系統(tǒng)中的電氣元件，如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線等的容量，因此不但減少了投資費用，而且降低了本身電能的損耗。2. 藉由良好功因值的確保，從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失，可以使負(fù)載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質(zhì)量。如110KV以下的線路，其電壓損失可近似為： 其中：U線路的電壓損失，KV-線路的額定電壓，kv線路輸送的有功功率，kw-線路輸送的無功功率，kvar -線路電阻，-線路電抗，由上式可見，當(dāng)用戶功率因數(shù)提高以后，它向電力系統(tǒng)吸取的無功功率就要減少，因此電壓損失也要減少，從而改善了用戶的電壓質(zhì)量。3. 可以增加系統(tǒng)的裕度，挖掘出了發(fā)供電設(shè)備的潛力。如果系統(tǒng)的功率因數(shù)低，那么在既有設(shè)備容量不變的情況下，裝設(shè)電容器后，可以提高功率因數(shù)，增加負(fù)載的容量。舉例而言，將1000KVA變壓器之功率因數(shù)從0.8提高到0.98時：補償前：10000.8=800KW補償后：10000.98=980KW同樣一臺1000KVA的變壓器，功率因數(shù)改變后，它就可以多承擔(dān)180KW的負(fù)載。4. 減少了用戶的電費支出；透過上述各元件損失的減少及功率因數(shù)提高的電費優(yōu)惠。三提高功率因數(shù)的方法R根據(jù)感性負(fù)載的阻抗三角形，如圖1，其中阻抗=，由圖可知，功率因數(shù)角。欲提高功率因數(shù)，即需降低功率因數(shù)角。由圖可知，在允許的范圍內(nèi)，改善用電設(shè)備自身參數(shù)結(jié)構(gòu)，適當(dāng)增大電阻R或減小感抗X，以提高其功率因數(shù)。提高功率因數(shù)最常用的方法就是在需要無功的用電或供電設(shè)備上并聯(lián)無功補償電容器，這樣，上述設(shè)備所需要的無功功率，便可由并聯(lián)電容器供給。由原來的功率因數(shù)補償?shù)剿枰墓β室驍?shù)，需要并聯(lián)的電容器容量可用下式計算：式中:應(yīng)補償?shù)臒o功功率，kvar； P最大負(fù)荷月的平均有功負(fù)荷，kw； 補償前的功率因數(shù)； 補償后的功率因數(shù)。對于家庭用電，如日光燈原理如圖，可根據(jù)推導(dǎo)求出并聯(lián)電容值。LRCI圖并聯(lián)電容器將電路的功率因數(shù)提高到X。說明：功率因數(shù) 電容電流為： 因為并聯(lián)電容前后電路有用功率不變 在實際應(yīng)用中，可根據(jù)事先計算好的表格查出所需補償?shù)臒o功容量。人工補償無功功率的方法，除采用并聯(lián)電容器外，在電力部門還有用同步調(diào)相機補償?shù)?。由于同步調(diào)相機投資高，有功功率損耗大(比電容器大510倍)，運行、維護管理都較復(fù)雜，工礦企業(yè)很少采用。但用戶使用的繞線式異步電動機可以同步化運行(即將繞線式異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組通入直流勵磁電流，實現(xiàn)同步運行)，提高用戶的功率因數(shù)，特別是大功率容量的電動機實現(xiàn)同步運行經(jīng)濟效果更好。但異步電動機同步化也有其不足之處，如在重負(fù)載情況下(負(fù)載超過60% 80%時)，牽入同步較困難，同時容易失步；操作過程較為復(fù)雜，宜用于起停少的負(fù)載；同時需要增加一套整流裝置，增加了維修工作量。用戶要避免大電動機拖動小負(fù)載工作，它會導(dǎo)致負(fù)荷的功率因數(shù)下降，增加了耗電量。運行電動機的負(fù)荷一般要求達(dá)到額定容量的70%以上，運行才是經(jīng)濟的功率因數(shù)與無功功率的關(guān)系。四結(jié)語功率因數(shù)的提高，減少了無功