对提高供电网功率因数工作的考虑

摘要：改革开放以来，我国国民经济不断增长，工业、农业、服务业等快速发展，用电量也急剧攀升，虽然新能源的利用以及国家电网的改革，极大的改善了部分地区用电紧张的局面，但是，纵观全局，我国电力系统耗能严重，电力紧张局面在很长时间内仍将持续存在。因此，本文分析了供电网络功率因数的影响因素，并找出提高供电网功率因数工作的措施。

关键词：供电企业 电网功率因数 影响因素 提高措施

1 引言

随着人类社会的发展，电能成为现代社会使用最广泛的能源，对供电网可靠性、安全性以及技术合理性、经济性等都提出了更高的要求。供电网络涉及电动机、变压器以及电磁开关等设备，这就要求电力系统除了供给这些设备有功功率外，还要提供大量的额无功功率，这就导致供电电能的质量降低，同时导致发电和输配电设备的功能不能完全的发挥，造成大量的能源损耗以及安全隐患。在整个输送电系统中，无功功率占用了大量的设备容量，在配电线路上产生大量的线损。提高电网功率因数，可以有效的降低电能损耗，提高供电效率，已经成为广大供电企业研究的重点，因此，本文分析了供电网络功率因数的影响因素，并找出提高供电网功率因数工作的措施。

2 电网功率因数概述

2.1 供电网功率因数概念

电网功率因数是指电力系统中有功功率占总功率消耗的百分比。一般来说，电网的功率因数越高，说明电网中设备、发电和供电的效率越高，因此，提高电网的功率因数，可以有效的发挥发、供电以及电气设备的生产能力，减少电能的损失，提高供电质量，同时提高用户的满意度和节约电能。

2.2 提高电网功率因数的意义

（1）提高功率因数，可减少无功电力购入费用

电力系统所需的无功电力主要是由发电厂的发电机进行供给的，只有很少一部分是通过电网加装的无功补偿装置进行补充。在各个发电厂的发电机工作时，产生有功功率的同时也制造出无功功率，这一部分的功功率是耳钉的。我们把这部分叫做超额无功成本。如果供电企业和用户能够提高供电网功率因数，就可以减少无功功率的需求，同时就减少了购买超额无功的费用，由于供电企业节约了大量的成本，电力价格也相应的下降。

（2）降低供电网络中的功率损耗

根据电工的相关理论可以知道，如果输电线路的电压以及输送的有功功率保持不变时，电网中的功率因数的平方和功率损耗成反比例关系。目前，我国输配电损耗占总发电量的7%左右，因此，如果提高了功率因数，可以有效的降低线损，提高电能的利用率，促进电网经济效益的提高。

3 电网功率因数影响因素

3.1电力变压器和异步电动机是耗用无功功率的主要设备

异步电动机的定子与转子间的气隙导致异步电动机需要比较多的无功功率。异步机所消耗的无功功率主要由其空载运行时的无功功率和一定负载情况下的无功功率增加值构成，因此，想要减少异步电动机所消耗的无功功率，就必须防止异步电动机的空载运行，同时尽量的提高异步电动机的负载率。电力变压器消耗的无功功率主要是空载无功功率，也就是常说的铁损，想要改善电力系统的功率因数，就必须防止变压器的空载运行。

3.2整流装置对电网功率因数的影响

因为电网的电流并不是完全数学意义上的正弦波，即使电网的整流装置可以将系统功率因数提高到0.96左右，但是整流变压器在向电网吸收基波电流的时候，还不断的向电网送出谐波电流，这严重的影响了补偿功率因数用的并联电容的运行。因此，必须尽量的减少整流装置对功率因数补偿设备的影响，提高电网功率因数。

3.3供电电压超出规定范围对功率因数造成的影响

如果供电网络中的电压高于额定值10%以上，受到磁路的饱和影响，无功功率将会快速的增长。根据相关资料的统计，当供电电压超过额定值10%时，无功功率将会增加35%左右。同理，如果供电网络的电压低于额定值的时候，无功功率就相应的减小，电网的功率因数也就相应的提高。然而，虽然减低电压可以提高功率因数，但是电压的降低将会影响电气设备的正常运行，因此，必须采取有效的措施保障电力系统电压的尽可能稳定。

4 提高电网功率因数的措施

4.1 合理使用电器设备，提高异步电动机的检修质量

应该坚持合理性的原则选取电气设备，尤其是在选择异步电动机的时候，除了要重视其机械性能外，还应该对其规格、型号以及容量等电气指标进行科学考察，保证其能够最大程度的接近满载运行。为了提高电网的功率因数，降低电能的损耗，应该保证电动机的负荷达到额定容量的70%以上，这样才能实现节能运行。异步电动机定子绕组匝数变动以及电动机定、转子间的气隙变动，都会造成电动机无功功率的变化，因此，必须加强异步电动机的检修质量，提高电网功率因数。

4.2装设必要的无功补偿装置，以补充系统无功

供电企业应该弄清楚当前电力系统的无功功率情况，综合考虑经济效益、供电质量等因数，科学分析，确定供电企业的各级电网中合理的功率因数水平。按照确定的功率因数水平，合理的选择功率补偿设备，帮助企业实现既定的功率因数水平，达到较好的经济效益。对于缺乏无功功率的系统，安装无功功率补偿装置，有效的补充系统的无功功率。供电企业在进行无功补偿工作时，应该坚持两个原则：首先，供电企业应该充分的利用地区性的发电厂进行无功功率补偿生产；其次，应该利用好电网内部已有的无功补偿装置。在这两个原则的指导下，科学的设计无功补偿计划，确定补偿的方式和容量。一般来说，无功补偿优先选用就地补偿，其次再进行集中补偿，实现无功负荷和无功电源的平衡。

4.3采用同步运行提高功率因数

根据电机原理可知，同步电动机所消耗的有功功率，主要取决于电动机上机械负荷的大小，而无功功率的大小则取决于转子间的励磁电流大小。在欠激状态下，定子绕组吸收电网的无功功率，在过激状态下，定子绕组送出无功功率。通过这种方式，既不需要添加任何的无功补偿装置，又可以有效的进行无功补偿，提高功率因数，实现电网的高效、节能运行，提高供电质量，促进节能减排的实现。

5 结束语

随着电网建设的不断加快，提高供电网络功率因数可以有效的降低线损，提高电网的运行效率，因此，必须合理的使用电器设备，提高异步电动机的检修质量，装设必要的无功补偿装置，以补充系统无功，采用同步运行提高功率因数，有效的加强电网的运行效率，促进电力系统的安全性和稳定性提高。

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