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摘要:功率因数是电力系统中至关重要的一个技术参数,功率因素是衡量电气设备效率高低的一个系数。提高功率因素对国家能源的利用、企业的经济效益起到促进作用,它是保证电力系统电能质量、电压质量、降低网络损耗以及安全运行所不可缺少的条件,同时也是节约能源、利国利民的重要举措。因此有效的改善功率因数可以提升电气设备的利用率,减少电网中的损耗,提高电网输电效率,从而达到改善电网质量的效果。
关键词:电力系统;功率因数;电能损耗
引言
当前,随着时代的不断进步与发展,以及国民经济的快速持续增长,使得我国的电力供需情况有了翻天覆地的改变,我国开始出现了电力供需的矛盾。然而电力又是我国国民经济发展过程中不可或缺的一个重要因数,因此,为了缓解这一紧张的状况,就应该加强电力规划、加快建设电网的步伐、改善电网质量、增加电能的利用率、提高电网安全供电。
一直以来,我国很多地区在两网改造前表面上电量供过于求,而事实上是,配电网比较落后,从而形成有电送不出,用户想要却得不到电,如居民用电、电压低、电费高、农村用电线损耗高、以及供电不可靠等众多问题,已成为电力系统供用电的瓶颈,电网可靠性差,供电质量低,对自然灾害和意外事故的抵抗能力有限。同时,电网中由于无功损耗的存在而耗消大量的电量,因此,功率因数的调整和改善,对电网质量的提高起着非常重要的作用。
1、改善功率因数的意义
电力市场的主要载体是电网,人们的日常生活也和电网息息相关,建设电网,发展电网,改善电网,提高电网质量,尽快建立和完善电力市场机制,加快全国联网,建立统一、竞争有序电力市场,这会对推动电力工业的发展和促进电力工业效益的提高有所帮助。我国虽然地大物博,但是依然存在能源资源分布的不均匀性和资源、负荷分布的不一致性,如果想要进一步促进资源的优化配置和有效利用,要克服这种不均匀性和不一致性,我们就必须加快电网发展的步伐,建立一个稳定的、可靠的、完善的电网体系。改善功率因数带来的好处:
1.1可以提高设备的利用率,
1.2可以减少线路的损耗,
1.3改善供电质量,
1.4减少企业电费支出。
2、功率因数的定义
功率因数的大小与电路的负荷性质有关,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,所谓功率因数,就是有功功率与视在功率的比值,其计算方法有:
在电力网的运行过程中,倘若能够使功率因数达到某一要求的数值,那么会提高电路中视在功率的利用率,用功功率也会相应的得到提高,这样就可以把无功功率的消耗降到最低。电力用户功率因数的大小,对于电力系统中各设备的合理利用,具有尤为显著的影响。合理地改善用电户的功率因数,不仅能够使发、供电设备的生产能力得到提升、降低输电线路的损耗、提升电网的质量,并且还能够提高用电户设备的工作效率以及为用户自己节省部分电能。特别是对于当前的电网来说,倘若能够合理地调整好无功补偿,不仅可以缓解上一级电网无功补偿的压力,提高、改善各用电户的功率因数,对社会效益及经济效益的提高都是很明显的,这不仅能够减少各用户电费的支出,还能适当地降低电能的损失。
3、影响功率因数的主要因数
3.1异步电动机
异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下的无功功率增加值两部分所组成,改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。
3.2电力变压器
变压器消耗无功的主要成分是它的空载无功率,它和负载率的大小无关。因此,为了改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。
4、功率因数的改善方法
4.1提高自然功率因数;
提高自然功率因数,就是不添置任何补偿装置,采取措施来减少供电系统中无功功率的需要量。主要有:
4.1.1正确选用异步电动机的型号和容量;
4.1.2根据负荷选用相匹配的变压器;
4.1.3保证电动机的检修质量;
4.1.4对于容量较大且又不需要调整的电动机,应尽量选用同步电动机;
4.2采用人工补偿无功功率;
人工补偿又称为无功补偿,主要方法是在负载附近装设一些能够提供无功功率的设备,使无功功率就地得到补偿,从而有效地提高功率因数。最常用的方法是采用电力电容器补偿无功,即在感性负载上并联电容器。而采用并联电容器进行无功补偿,又可分为集中补偿、分组补偿和就地补偿三类。
5、提高功率因数的好处
5.1改善电能质量;
5.2减少线路中总电流和供电系统中电气元件的容量,既减少了成本,而且也降低了本身电能的损耗;
5.3可以增加系统的裕度,挖掘出了发供电设备的潜力。若系统的功率因数低,在既有设备容量不变的情况下,装设相应的电容器后,可以提高功率因数,增加负载的容量。
6、提高功率因数的意义
目前,提高功率因素对国家能源的利用、企业的经济效益起到促进作用,同时也是节约能源、利国利民的重要举措。因此,重视功率因数的控制,这对缓解我国的电力供应紧张状态,提高企业的经济效益以及节能环保,有着非常重要的意义。
参考文献:
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