影響供電線(xiàn)路功率因數(shù)的根本原因是什么

1、影響供電線(xiàn)路功率因數(shù)的根本原因是什么？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數(shù)，用符號(hào)表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，如白熾燈泡、電阻爐等電阻負(fù)荷的功率因數(shù)為1，一般具有電感或電容性負(fù)載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù)。功率因數(shù)低，說(shuō)明電路用于交變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換的無(wú)功功率大，從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線(xiàn)路供電損失。所以，供電部門(mén)對(duì)用電單位的功率因數(shù)有一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。（1最基）本分析：拿設(shè)備作舉例。例如：設(shè)備功率為10個(gè)0單位，也就是說(shuō)，有10個(gè)0單位的功

2、率輸送到設(shè)備中。然而，因大部分電器系統(tǒng)存在固有的無(wú)功損耗，只能使用70個(gè)單位的功率。很不幸，雖然僅僅使用70個(gè)單位，卻要付10個(gè)0單位的費(fèi)用。（我們?nèi)粘Ｓ脩?hù)的電能表計(jì)量的是有功功率，而沒(méi)有計(jì)量無(wú)功功率，因此沒(méi)有說(shuō)使用70個(gè)單位而卻要付10個(gè)0單位的費(fèi)用的說(shuō)法，使用了70個(gè)單位的有功功率，你付的就是70個(gè)單位的消耗）在這個(gè)例子中，功率因數(shù)是0.（7如果大部分設(shè)備的功率因數(shù)小于0.時(shí)9，將被罰款），這種無(wú)功損耗主要存在于電機(jī)設(shè)備中（如鼓風(fēng)機(jī)、抽水機(jī)、壓縮機(jī)等），又叫感性負(fù)載。功率因數(shù)是馬達(dá)效能的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。（2基本）分析：每種電機(jī)系統(tǒng)均消耗兩大功率，分別是真正的有用功（叫千瓦）及電抗性的無(wú)用功。功率

3、因數(shù)是有用功與總功率間的比率。功率因數(shù)越高，有用功與總功率間的比率便越高，系統(tǒng)運(yùn)行則更有效率。（高3）級(jí)分析：在感性負(fù)載電路中，電流波形峰值在電壓波形峰值之后發(fā)生。兩種波形峰值的分隔可用功率因數(shù)表示。功率因數(shù)越低，兩個(gè)波形峰值則分隔越大。保爾金能使兩個(gè)峰值重新接近在一起，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。編輯本段對(duì)于功率因數(shù)改善電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈及電弧爐等，大多屬于電感性負(fù)荷，這些電感性的設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中不僅需要向電力系統(tǒng)吸收有功功率，還同時(shí)吸收無(wú)功功率。因此在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備后，將可以提供補(bǔ)償感性負(fù)荷所消耗的無(wú)功功率，減少了電網(wǎng)電源側(cè)向感性負(fù)荷提供及由線(xiàn)路輸送的無(wú)功

4、功率。由于減少了無(wú)功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，因此可以降低輸配電線(xiàn)路中變壓器及母線(xiàn)因輸送無(wú)功功率造成的電能損耗，這就是無(wú)功補(bǔ)償?shù)男б妗o(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕康木褪翘嵘a(bǔ)償系統(tǒng)的功率因數(shù)。因?yàn)楣╇娋职l(fā)出來(lái)的電是以或者來(lái)計(jì)算的，但是收費(fèi)卻是以，也就是實(shí)際所做的有用功來(lái)收費(fèi)，兩者之間有一個(gè)無(wú)效功率的差值，一般而言就是以為單位的無(wú)功功率。大部分的無(wú)效功都是電感性，也就是一般所謂的電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈，幾乎所有的無(wú)效功都是電感性，電容性的非常少見(jiàn)。也就是因?yàn)檫@個(gè)電感性的存在，造成了系統(tǒng)里的一個(gè)值,三者之間是一個(gè)三角函數(shù)的關(guān)系：的平方的平方的平方簡(jiǎn)單來(lái)講，在上面的公式中，如果今天的的值為零的話(huà)，就會(huì)與相等，那么供電

5、局發(fā)出來(lái)的的電就等于用戶(hù)的消耗，此時(shí)成本效益最高，所以功率因數(shù)是供電局非常在意的一個(gè)系數(shù)。用戶(hù)如果沒(méi)有達(dá)到理想的功率因數(shù)，相對(duì)地就是在消耗供電局的資源，所以這也是為什么功率因數(shù)是一個(gè)法規(guī)的限制。目前就國(guó)內(nèi)而言功率因數(shù)規(guī)定是必須介于電感性的之間，低于0.，9或高于1.都0需要接受處罰。這就是為什么我們必須要把功率因數(shù)控制在一個(gè)非常精密的范圍，過(guò)多過(guò)少都不行。供電局為了提高他們的成本效益要求用戶(hù)提高功率因數(shù)，那提高功率因數(shù)對(duì)我們用戶(hù)端有什么好處呢？通過(guò)改善功率因數(shù)，減少了線(xiàn)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(xiàn)等的容量，因此不但減少了投資費(fèi)用，而且降低了本身電能的損耗。藉由良好

6、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。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，將變壓器之功率因數(shù)從提高到時(shí)：補(bǔ)償前：0補(bǔ)償后：0同樣一臺(tái)的變壓器，功率因數(shù)改變后，它就可以多承擔(dān)的負(fù)載。減少了用戶(hù)的電費(fèi)支出；透過(guò)上述各元件損失的減少及功率因數(shù)提高的電費(fèi)優(yōu)惠。此外，有些電力電子設(shè)備如整流器、變頻器、開(kāi)關(guān)電源等；可飽和設(shè)備如變壓器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等；電弧設(shè)備及電光源設(shè)備如電弧爐、日光燈等，這些設(shè)備均是主要的諧波源，運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生大量的諧波。諧

7、波對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器等所有連接于電網(wǎng)的電器設(shè)備都有大小不等的危害，主要表現(xiàn)為產(chǎn)生諧波附加損耗，使得設(shè)備過(guò)載過(guò)熱以及諧波過(guò)電壓加速設(shè)備的絕緣老化等。并聯(lián)到線(xiàn)路上進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萜鲗?duì)諧波會(huì)有放大作用，使得系統(tǒng)電壓及電流的畸變更加嚴(yán)重。另外，諧波電流疊加在電容器的基波電流上，會(huì)使電容器的電流有效值增加，造成溫度升高，減少電容器的使用壽命。諧波電流使變壓器的銅損耗增加，引起局部過(guò)熱、振動(dòng)、噪音增大、繞組附加發(fā)熱等。諧波污染也會(huì)增加電纜等輸電線(xiàn)路的損耗。而且諧波污染對(duì)通訊質(zhì)量有影響。當(dāng)電流諧波分量較高時(shí)，可能會(huì)引起繼電保護(hù)的過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)的誤動(dòng)作。因此，如果系統(tǒng)量測(cè)出諧波含量過(guò)高

8、時(shí)，除了電容器端需要串聯(lián)適宜的調(diào)諧()電抗外，并需針對(duì)負(fù)載特性專(zhuān)案研討加裝諧波改善裝置。編輯本段改善電能質(zhì)量的理由為什么說(shuō)提高用戶(hù)的功率因數(shù)可以改善電壓質(zhì)量？電力系統(tǒng)向用戶(hù)供電的電壓，是隨著線(xiàn)路所輸送的有功功率和無(wú)功功率變化而變化的。當(dāng)線(xiàn)路輸送一定數(shù)量的有功功率是，如輸送的無(wú)功功率越多，線(xiàn)路的電壓損失越大。即送至用戶(hù)端的電壓就越低。如果以下的線(xiàn)路，其電壓損失可近似為：U=(PR+QX)/Ue其中：-線(xiàn)路的電壓損失，-線(xiàn)路的額定電壓，-線(xiàn)路輸送的有功功率，-線(xiàn)路輸送的無(wú)功功率，線(xiàn)路電阻，歐姆-線(xiàn)路電抗，歐姆由上式可見(jiàn)，當(dāng)用戶(hù)功率因數(shù)提高以后，它向電力系統(tǒng)吸取的無(wú)功功率就要減少，因此電壓損失也要減

9、少，從而改善了用戶(hù)的電壓質(zhì)量。在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流是視在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）將小于視在功率。有功功率與視在功率之比叫做功率因數(shù)，以表示，其實(shí)最簡(jiǎn)單的測(cè)量方式就是測(cè)量電壓與電流之間的相位差，得出的結(jié)果就是功率因數(shù)。為了最大限度地減少無(wú)功功率的傳輸損耗，提高輸配電設(shè)備的效率，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的配臵一、為了最大限度地減少無(wú)功功率的傳輸損耗，提高輸配電設(shè)備的效率，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的配臵，應(yīng)按照“分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡”的原則，合理布局。（1總）體平衡與局部平衡相結(jié)合，以局部為主。（2電）力部門(mén)補(bǔ)償與用戶(hù)補(bǔ)償相結(jié)合。在配電網(wǎng)絡(luò)中，用戶(hù)消耗的無(wú)功功率

10、約占0其余的無(wú)功功率消耗在配電網(wǎng)中。因此，為了減少無(wú)功功率在網(wǎng)絡(luò)中的輸送，要盡可能地實(shí)現(xiàn)就地補(bǔ)償，就地平衡，所以必須由電力部門(mén)和用戶(hù)共同進(jìn)行補(bǔ)償。（3分）散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相結(jié)合，以分散為主。集中補(bǔ)償，是在變電所集中裝設(shè)較大容量的補(bǔ)償電容器。分散補(bǔ)償，指在配電網(wǎng)絡(luò)中分散的負(fù)荷區(qū)，如配電線(xiàn)路，配電變壓器和用戶(hù)的用電設(shè)備等進(jìn)行的無(wú)功補(bǔ)償。集中補(bǔ)償，主要是補(bǔ)償主變壓器本身的無(wú)功損耗，以及減少變電所以上輸電線(xiàn)路的無(wú)功電力，從而降低供電網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功損耗。但不能降低配電網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功損耗。因?yàn)橛脩?hù)需要的無(wú)功通過(guò)變電所以下的配電線(xiàn)路向負(fù)荷端輸送。所以為了有效地降低線(xiàn)損，必須做到無(wú)功功率在哪里發(fā)生，就應(yīng)在哪里補(bǔ)償。所

11、以，中、低壓配電網(wǎng)應(yīng)以分散補(bǔ)償為主。（4降）損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主。二、影響功率因數(shù)的主要因素功率因數(shù)的產(chǎn)生主要是因?yàn)榻涣饔秒娫O(shè)備在其工作過(guò)程中，除消耗有功功率外，還需要無(wú)功功率。當(dāng)有功功率一定時(shí)，如減少無(wú)功功率Q則功率因數(shù)便能夠提高。在極端情況下，當(dāng)時(shí)，則其力率i因此提高功率因數(shù)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)就是減少用電設(shè)備的無(wú)功功率需要量。2.、1異步電動(dòng)機(jī)和電力變壓器是耗用無(wú)功功率的主要設(shè)備異步電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙是決定異步電動(dòng)機(jī)需要較多無(wú)功的主要因素。而異步電動(dòng)機(jī)所耗用的無(wú)功功率是由其空載時(shí)的無(wú)功功率和一定負(fù)載下無(wú)功功率增加值兩部分所組成。所以要改善異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)就要防止電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行并

12、盡可能提高負(fù)載率。變壓器消耗無(wú)功的主要成份是它的空載無(wú)功功率，它和負(fù)載率的大小無(wú)關(guān)。因而，為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應(yīng)空載運(yùn)行或長(zhǎng)其處于低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。2.、2供電電壓超出規(guī)定范圍也會(huì)對(duì)功率因數(shù)造成很大的影響當(dāng)供電電壓高于額定值的10時(shí)%，由于磁路飽和的影響，無(wú)功功率將增長(zhǎng)得很快，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，當(dāng)供電電壓為額定值的110時(shí)%，一般工廠(chǎng)的無(wú)功將增加35左%右。當(dāng)供電電壓低于額定值時(shí)，無(wú)功功率也相應(yīng)減少而使它們的功率因數(shù)有所提高。但供電電壓降低會(huì)影響電氣設(shè)備的正常工作。所以，應(yīng)當(dāng)采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。2.、3電網(wǎng)頻率的波動(dòng)也會(huì)對(duì)異步電機(jī)和變壓器的磁化無(wú)功功率

13、造成一定的影響2.、4以上論述了影響電力系統(tǒng)功率因數(shù)的一些主要因素，因此必須要尋求一些行之有效的、能夠使低壓電力網(wǎng)功率因數(shù)提高的一些實(shí)用方法，使低壓網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)功的就地平衡，達(dá)到降損節(jié)能的效果。三、低壓配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ弘S機(jī)補(bǔ)償隨機(jī)補(bǔ)償就是將低壓電容器組與電動(dòng)機(jī)并接，通過(guò)控制、保護(hù)裝臵與電機(jī)，同時(shí)投切。隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)的無(wú)功消耗，以補(bǔ)勵(lì)磁無(wú)功為主，此種方式可較好地限制用電單位無(wú)功負(fù)荷。隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)：用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償投入，用電設(shè)備停運(yùn)時(shí)，補(bǔ)償設(shè)備也退出，而且不需頻繁調(diào)整補(bǔ)償容量。具有投資少、占位小、安裝容易、配臵方便靈活，維護(hù)簡(jiǎn)單、事故率低等。隨器補(bǔ)償隨器補(bǔ)償是指將低壓電容

14、器通過(guò)低壓保險(xiǎn)接在配電變壓器二次側(cè)，以補(bǔ)償配電變壓器空載無(wú)功的補(bǔ)償方式。配變?cè)谳p載或空載時(shí)的無(wú)功負(fù)荷主要是變壓器的空載勵(lì)磁無(wú)功，配變空載無(wú)功是用電單位無(wú)功負(fù)荷的主要部分，對(duì)于輕負(fù)載的配變而言，這部分損耗占供電量的比例很大，從而導(dǎo)致電費(fèi)單價(jià)的增加。隨器補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單、維護(hù)管理方便、能有效地補(bǔ)償配變空載無(wú)功，限制農(nóng)網(wǎng)無(wú)功基荷，使該部分無(wú)功就地平衡，從而提高配變利用率，降低無(wú)功網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，是目前補(bǔ)償無(wú)功最有效的手段之一。跟蹤補(bǔ)償跟蹤補(bǔ)償是指以無(wú)功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，將低壓電容器組補(bǔ)償在大用戶(hù)母線(xiàn)上的補(bǔ)償方式。適用于以上的專(zhuān)用配變用戶(hù)，可以替代隨機(jī)、隨器兩種補(bǔ)償方式，補(bǔ)償效

15、果好。跟蹤補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是運(yùn)行方式靈活，運(yùn)行維護(hù)工作量小，比前兩種補(bǔ)償方式壽命相對(duì)延長(zhǎng)、運(yùn)行更可靠。應(yīng)優(yōu)先選用跟蹤補(bǔ)償方式。四、高壓配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償：國(guó)家電力公司下發(fā)關(guān)于電力行業(yè)創(chuàng)一流的文件中，要求功率因數(shù)不小于0隨，9線(xiàn)損不大于5%，及電壓質(zhì)量和無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行管理等內(nèi)容，其主要解決的問(wèn)題關(guān)鍵之一，是在線(xiàn)路中投入一定的電容器，采用固定或自動(dòng)相結(jié)合的投入方式實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償。如果在一條供電線(xiàn)路中投入固定的電容器組，一般是按線(xiàn)路低負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，而自動(dòng)補(bǔ)償量是在線(xiàn)路滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)計(jì)算出來(lái)的值，一條線(xiàn)路有固定和自動(dòng)補(bǔ)償兩種方式相互配合，即可達(dá)到理想的效果。2隨無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑瓌t是就地平衡，根據(jù)農(nóng)網(wǎng)配電線(xiàn)路的實(shí)際情況比較復(fù)

16、雜，不可能是統(tǒng)一模式，所以要采用分散和集中、固定和自動(dòng)相結(jié)合的方法，分三步進(jìn)行：一是變電所內(nèi)按主變壓器容量的15左%右安裝固定補(bǔ)償電容器組。二是在線(xiàn)路負(fù)荷中心或某處按低負(fù)荷時(shí)的無(wú)功需求量安裝固定補(bǔ)償電容器組。三是在線(xiàn)路負(fù)荷中心的上側(cè)安裝自動(dòng)補(bǔ)償電容器組。對(duì)于農(nóng)網(wǎng)主要使用的配網(wǎng)系統(tǒng),完整的無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)該包括變電站集中補(bǔ)償、線(xiàn)路補(bǔ)償和用戶(hù)端低壓補(bǔ)償，再加上隨機(jī)補(bǔ)償，即“級(jí)補(bǔ)償隨機(jī)補(bǔ)償”“”模式）經(jīng)驗(yàn)估算：當(dāng)e約在時(shí)，可按饋路實(shí)際負(fù)荷的左右補(bǔ)償或按無(wú)功缺口的補(bǔ)償?？紤]到兼顧降低線(xiàn)損、提高力率與電壓的效果，線(xiàn)路補(bǔ)償原則是通過(guò)在線(xiàn)路電桿上安裝電容器實(shí)行單點(diǎn)或多點(diǎn)電容器補(bǔ)償，單點(diǎn)補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)選在離線(xiàn)路首端2/處3，補(bǔ)償?shù)娜萘繎?yīng)為無(wú)功負(fù)荷的2/3兩;點(diǎn)補(bǔ)償分別裝設(shè)在距首端2/和4/處5;若線(xiàn)路較長(zhǎng)，負(fù)荷較大，實(shí)施固定補(bǔ)償與自動(dòng)補(bǔ)償相結(jié)合、在線(xiàn)路上三點(diǎn)進(jìn)行分散補(bǔ)償：第一組裝設(shè)在該線(xiàn)路2/處7為固定補(bǔ)償;第二組為自動(dòng)補(bǔ)償，裝設(shè)在該線(xiàn)路的4/處7，也是負(fù)荷較為集中地段;第三組為固定補(bǔ)償，裝設(shè)在該線(xiàn)路的6/