论文部分内容阅读
【摘要】经济的发展以及科技的进步使得工厂配电领域在原有的基础上得到了很大的发展和进步。然而，在工厂配电领域发展的同时，也面临着一定的困难，供配电系统功率因数就是目前面临的最为严重的问题之一。因此，对于工厂供配电系统功率因数的研究是十分有必要的。本文主要阐述了提高功率因数的意义，并对提高功率因数的方法进行了一定的研究，希望能够为工厂供配电系统的提高而提供一些有价值的参考意见。
【关键词】功率因数；自然功率因数；人工补偿；电容器补偿
工厂供配电系统功率因数降低是当下许多工厂面临的一个严重问题，其因数的高低直接关系到工厂电量的消耗以及工厂的经济效益。我国供配电领域虽然对工厂供配电系统功率因数方面进行了一定的研究，并且其研究应用在实际的供配电系统中也取得了很大的成就。然而，随着我国供配电领域的不断发展，现有的对工厂供配电系统功率因数的研究已经不能很好的满足工厂发展的需要。因此，在今后的发展中，要加强对工厂供配电系统功率因数的重视和研究，并且在研究的过程中逐渐将对工厂供配电系统功率因数纳入到供配电领域研究的一个重点课题，从而促进我国工厂供配电系统的进一步提高。
一、提高功率因数的意义
在工厂的供配电系统中，提高功率因数对于工厂供配电领域有着多个方面的重要意义。首先，提高供配电系统的功率因数能够有效的提高电力系统的供电能力。也就是说，在供配电系统其它条件不变时，如发电、输电等等，如果能够大幅度的提高功率的因数，那么则会在很大程度上提高电力系统的供电能力。其次，提高供配电系统功率因数，能够有效的降低供电网络中电压的损失，以此来使得供电的质量提高。这是由于功率因数提高后，其电流在网络中就会相应的减少，从而导致的电压损失就会变小。而电压损失变小的直接作用就是能够提高供电的质量。再次，提高功率因数能够供电网络中的功率耗损降低。而以上种种这些作用和意义都会在很大程度上降低企业产品的成本。总而言之，提高供配电系统的中的功率因数，其意义重大，其作用更是不可忽视的。
二、提高功率因数的方法
由上述可知，提高供配电系统中的功率因数对于工厂用电量的减少、工厂成本的降低等多个方面都有着十分重要的作用。然而，我国当下在工厂供配电系统功率因数方面普遍存在着因数较低的现象。而这种现象的存在严重的影响了工厂的发展。所以，对于这一问题不容忽视。笔者在此对提高功率因数的方法进行了一定的探索，希望能够为供配电系统的提高而做出一些贡献。
1、提高负荷的自然功率因数
在工厂供配电系统中，要想提高功率因数，其方法是有很多的。但是，就笔者看来最为重要的一点就是要提高负荷的自然功率因数。所谓的提高自然功率数指的就是在不使用任何补偿设备的条件下，利用科学的、合理的方法和措施来降低供配电设备中无功功率的需求量，进而提高供配电系统的总功率因数。由于这种方法不许要添加额外的设备，所以是最为经济的一种方式，同时也是工厂在运行中经常采用的一种方法。而其具体的做法如下：
（1）提高负荷的自然功率因数首先就应该选择合理的电动机。所谓的合理的、正确的电动机指的就是能够不在轻载或者是空载的状态下也能够理想的运行。如果工厂的条件良好，最好是可以使用笼型异步电动机。这种电动机对应于提高负荷的自然功率因数是十分有效的。
（2）其次，提高负荷的自然功率还应该要有效的保证电动机的检修质量。而这里的检修主要是针对于电动机的结构参数以及电动机的性能参数。这主要是因为，在电动机运转的过程中，其中的一些定子线圈等会或大或小的减少励磁电流增大，进而使得功率因数提高。而检修电动机的结构参数以及性能参数则能够很多好的限制其因数的降低。
（3）合理选择变压器的容量，适当调整其运行方式，尽量避免变压器空载运行。变压器轻载时功率因数会降低，但满载时有功损耗会增加，因此，选择变压器的容量时要从经济运行和改善功率因数两个方面考虑。
2、人工补偿法提高功率因数
如果负荷的自然功率因数不能满足要求，应采取人工补偿的方法提高负荷的功率因数。目前，工厂企业广泛采用并联电容器补偿、同步电动机补偿和动态无功补偿方式进行无功功率的人工补偿。同步电动机补偿是通过调节同步电动机励磁电流起到补偿无功功率的作用。并联电容器，又称移相电容器，是一种专门用来改善功率因数的电力电容器。并联电容器与同步电动机相比，具有安装简单、运行维护方便有功损耗小、组装灵活、扩建方便等优点。
（1） 并联电容器的结线
并联补偿的电力电容器大多采用△形结线，对于低压并联电容器，因为大多是做成三相的，故其内部已接成△形。假设有电容为C的三个单相电容器，如果其额定电压与三相网络的额定电压相同时，应将电容器接成三角形；如果电容器的额定电压低于三相网络额定电压时，应将电容器接成星形。
（2） 并联电容器的装设地点
并联电力电容器在工厂供配电系统中的装设位置有三种，即高压集中补偿、低压集中补偿和单独就地补偿。高压集中补偿高压集中补偿是指将高压电容器組集中装设在工厂变电所的6～10kV母线上。该补偿方式只能补偿总降压变电所的6～10kV母线之前的供配电系统中由无功功率产生的影响，而对无功功率在企业内部的供配电系统中引起的损耗无法补偿，因此补偿范围最小，经济效果较后两种补偿方式差。
工厂供配电系统功率因数的研究涉及的方面是很多的，而以上仅仅只是笔者对于供配电系统因数的几个主要方面的研究，并且由于笔者在功率因数方面的研究有限，因此，仅仅凭借上述功率因数的研究来提高供配电系统是远远不够的。所以，对于供配电系统功率因数的研究还需要供配电领域的专业人士共同致力于研究和探索。
结语
综上所述，工厂供配电系统功率因数的研究对于工厂的发展以及供配电系统的提高等多个方面都有着不可忽视的重要作用。然而，工厂供配电系统功率因数的研究是一项比较复杂的研究，再加之我国供配电领域对于工厂供配电系统功率因数的研究还没有达到一定的深入程度，因此不利于供配电系统的提高。所以，在今后的发展中，要加强对工厂供配电系统功率因数的重视和研究，并且要从工厂的多个角度，从供配电系统因数的多个方面进行研究，从而研究出更好、更有效的提高系统因数的方法和措施，促进我国供配电领域的进一步发展。
参考文献
[1]马翔，黄剑峰，宋昕.电力系统功率因数研究[J].今日科苑，2010（22）.
[2]李玉成，慈兢.某冶炼厂配电系统功率因数提高的节能分析[J].科技资讯，2011（05）.
[3]王玲，康健，邹宏亮，崔大伟，李晨光.实时电能质量监测系统的构建及应用[J].电力系统保护与控制，2011（02）.
【关键词】功率因数；自然功率因数；人工补偿；电容器补偿
工厂供配电系统功率因数降低是当下许多工厂面临的一个严重问题，其因数的高低直接关系到工厂电量的消耗以及工厂的经济效益。我国供配电领域虽然对工厂供配电系统功率因数方面进行了一定的研究，并且其研究应用在实际的供配电系统中也取得了很大的成就。然而，随着我国供配电领域的不断发展，现有的对工厂供配电系统功率因数的研究已经不能很好的满足工厂发展的需要。因此，在今后的发展中，要加强对工厂供配电系统功率因数的重视和研究，并且在研究的过程中逐渐将对工厂供配电系统功率因数纳入到供配电领域研究的一个重点课题，从而促进我国工厂供配电系统的进一步提高。
一、提高功率因数的意义
在工厂的供配电系统中，提高功率因数对于工厂供配电领域有着多个方面的重要意义。首先，提高供配电系统的功率因数能够有效的提高电力系统的供电能力。也就是说，在供配电系统其它条件不变时，如发电、输电等等，如果能够大幅度的提高功率的因数，那么则会在很大程度上提高电力系统的供电能力。其次，提高供配电系统功率因数，能够有效的降低供电网络中电压的损失，以此来使得供电的质量提高。这是由于功率因数提高后，其电流在网络中就会相应的减少，从而导致的电压损失就会变小。而电压损失变小的直接作用就是能够提高供电的质量。再次，提高功率因数能够供电网络中的功率耗损降低。而以上种种这些作用和意义都会在很大程度上降低企业产品的成本。总而言之，提高供配电系统的中的功率因数，其意义重大，其作用更是不可忽视的。
二、提高功率因数的方法
由上述可知，提高供配电系统中的功率因数对于工厂用电量的减少、工厂成本的降低等多个方面都有着十分重要的作用。然而，我国当下在工厂供配电系统功率因数方面普遍存在着因数较低的现象。而这种现象的存在严重的影响了工厂的发展。所以，对于这一问题不容忽视。笔者在此对提高功率因数的方法进行了一定的探索，希望能够为供配电系统的提高而做出一些贡献。
1、提高负荷的自然功率因数
在工厂供配电系统中，要想提高功率因数，其方法是有很多的。但是，就笔者看来最为重要的一点就是要提高负荷的自然功率因数。所谓的提高自然功率数指的就是在不使用任何补偿设备的条件下，利用科学的、合理的方法和措施来降低供配电设备中无功功率的需求量，进而提高供配电系统的总功率因数。由于这种方法不许要添加额外的设备，所以是最为经济的一种方式，同时也是工厂在运行中经常采用的一种方法。而其具体的做法如下：
（1）提高负荷的自然功率因数首先就应该选择合理的电动机。所谓的合理的、正确的电动机指的就是能够不在轻载或者是空载的状态下也能够理想的运行。如果工厂的条件良好，最好是可以使用笼型异步电动机。这种电动机对应于提高负荷的自然功率因数是十分有效的。
（2）其次，提高负荷的自然功率还应该要有效的保证电动机的检修质量。而这里的检修主要是针对于电动机的结构参数以及电动机的性能参数。这主要是因为，在电动机运转的过程中，其中的一些定子线圈等会或大或小的减少励磁电流增大，进而使得功率因数提高。而检修电动机的结构参数以及性能参数则能够很多好的限制其因数的降低。
（3）合理选择变压器的容量，适当调整其运行方式，尽量避免变压器空载运行。变压器轻载时功率因数会降低，但满载时有功损耗会增加，因此，选择变压器的容量时要从经济运行和改善功率因数两个方面考虑。
2、人工补偿法提高功率因数
如果负荷的自然功率因数不能满足要求，应采取人工补偿的方法提高负荷的功率因数。目前，工厂企业广泛采用并联电容器补偿、同步电动机补偿和动态无功补偿方式进行无功功率的人工补偿。同步电动机补偿是通过调节同步电动机励磁电流起到补偿无功功率的作用。并联电容器，又称移相电容器，是一种专门用来改善功率因数的电力电容器。并联电容器与同步电动机相比，具有安装简单、运行维护方便有功损耗小、组装灵活、扩建方便等优点。
（1） 并联电容器的结线
并联补偿的电力电容器大多采用△形结线，对于低压并联电容器，因为大多是做成三相的，故其内部已接成△形。假设有电容为C的三个单相电容器，如果其额定电压与三相网络的额定电压相同时，应将电容器接成三角形；如果电容器的额定电压低于三相网络额定电压时，应将电容器接成星形。
（2） 并联电容器的装设地点
并联电力电容器在工厂供配电系统中的装设位置有三种，即高压集中补偿、低压集中补偿和单独就地补偿。高压集中补偿高压集中补偿是指将高压电容器組集中装设在工厂变电所的6～10kV母线上。该补偿方式只能补偿总降压变电所的6～10kV母线之前的供配电系统中由无功功率产生的影响，而对无功功率在企业内部的供配电系统中引起的损耗无法补偿，因此补偿范围最小，经济效果较后两种补偿方式差。
工厂供配电系统功率因数的研究涉及的方面是很多的，而以上仅仅只是笔者对于供配电系统因数的几个主要方面的研究，并且由于笔者在功率因数方面的研究有限，因此，仅仅凭借上述功率因数的研究来提高供配电系统是远远不够的。所以，对于供配电系统功率因数的研究还需要供配电领域的专业人士共同致力于研究和探索。
结语
综上所述，工厂供配电系统功率因数的研究对于工厂的发展以及供配电系统的提高等多个方面都有着不可忽视的重要作用。然而，工厂供配电系统功率因数的研究是一项比较复杂的研究，再加之我国供配电领域对于工厂供配电系统功率因数的研究还没有达到一定的深入程度，因此不利于供配电系统的提高。所以，在今后的发展中，要加强对工厂供配电系统功率因数的重视和研究，并且要从工厂的多个角度，从供配电系统因数的多个方面进行研究，从而研究出更好、更有效的提高系统因数的方法和措施，促进我国供配电领域的进一步发展。
参考文献
[1]马翔，黄剑峰，宋昕.电力系统功率因数研究[J].今日科苑，2010（22）.
[2]李玉成，慈兢.某冶炼厂配电系统功率因数提高的节能分析[J].科技资讯，2011（05）.
[3]王玲，康健，邹宏亮，崔大伟，李晨光.实时电能质量监测系统的构建及应用[J].电力系统保护与控制，2011（02）.