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功率因数的概念及用电企无功补偿(2)


式中tg中为企业各种感性设备功率因数的正切值。此见,当用电企 业总的功率因数小于0.8时,则消耗无功功率将大于有功功率,必须进行无功补偿。

三、无功的优化管理和补偿

电网供电中,无功与电压存在着较强的耦合关系,无功电流变化比有功电流对负载电压的影响大得多,无功功率在潜移默化地影响着电压质量。为此,用电企业在优化无功管理的同时,还要积极实施无功补偿,实现无功电源的优化配置,减少无功潮流,提高功率因数。

无功电源不像有功功率那样,只能由发电厂提供,而无功功率既可由发电机组提供,也可以由电容器、调相机、静止无功补偿装置和静止无功发生器等进行无功补偿。

发电机组作为无功电源可给用电企业提供无功功率,但对需经多级变压的长距离传送无功功率,若由发电机组提供必将产生不良影响:

①降低发电机有功功率的输出;

②降低输变设备的供电能力;

③造成输电线路电压损失增大;

④降低用电设备使用效率,严重时还会产生电压波动,给用电安全造成危害。

为此,用电企业消耗的无功功率,不能仅依赖大电机输送,除优化无功管理外,还要采取各种措施进行无功补偿,有利于提高用电企业的功率因数。

1.提高设备的自然功率因数

自然功率因数系指经人工补偿前设备所具有的功率因数,即设备本身运行时的功率因数。提高自然功率因数,从本质上讲是改善设备运行工况,从而降低设备自身的无功消耗,这是不需增加设备的无功补偿。其方法有:

①合理选用异步发动机容量,避免“大马拉小车”,使发动机处于最佳负载率工况下运行,这可改善功率因数;

②轻载运行异步发动机可将其定子接线由三角形改为星形运行,达到降低运行电压改善功率因数;

③装设空载自停装置,当异步电动机较长处于空载运行时,该装置能自动切断电源,以减少无功消耗而改善功率因数。

2.改善设备自身结构参数提高功率因数

根据感性设备的阻抗三角形可知:其功率因数表达式为:


式中的电阻R和感抗,可视为感性设备自身的两个参变量,而功率因数cosφ可看出作参变量的函数。从式中可知:cosφ是随R的增加,而变大,随XL的增加而减小。因此对某些感性设备在允许的范围内,通过改变设备自身的结构参数,将其电阻适当增大,或将感抗XL适当减小,即可达到设备自身功率因数改变的效果。

因为,将感性设备自身参数中的感抗适当减小,或将其电阻适当增大,在保持设备阻抗基本不变的情况下,使其阻抗角即感性设备端电压-5其通过的电流之间的相位差角减小,即可达到提高设备自身功率因数的效果。 (责任编辑:admin)

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