提高功率因数的意义与无功补偿的实效
试述提高功率因数的意义和方法
试述提高功率因数的意义和方法
功率因数是指功率系统的实际功率与理论功率的比值,它与电力的质量密切相关,是衡量电能质量的重要指标。
保持高功率因数是电力发电、输送、分配等电网全过程中非常重要的内容,它决定着电力质量的高低,决定着能源的有效利用。
由于提高功率因数必须保证功率因数大于或等于0.90,因此,必须采取一定的措施来提高功率因数。
首先,要建立电力质量管理制度,加强电力质量监督检测,及时发现功率因数的异常现象,及时处理和改善。
其次,可通过改善调度技术,正确安排电力供给状态,合理安排供需,扩大发电机组调度范围,实现电力负荷多起点,多终点调度。
此外,可以降低电能耗散,使用变频调速,增加电力系统效率;安装功率因数补偿装置,调整变压器的线路接法;使用节能电力设备,改善负荷结构,优化供需比,以及采用多类型发电机机组等,以期达到提高功率因数的目的。
总之,提高功率因数对于保证电力质量具有重要意义,不仅能够优化电力供给,更能够降低用电成本,带来更大的经济效益。
提高功率因数的意义和方法
提高功率因数的意义和方法摘要:在供电过程中,用户功率因数的高低,直接关系到电力网中的功率损耗和电能损耗;关系到供电线路的电压损失和电压波动,而且关系到节约电能和整个供电区域的供电质量。
提高电力系统功率因数对于企业效率、国民经济、节约能源有重要的现实意义。
文章从功率因数提高的现实意义、影响电网功率因数的主要原因、低压无功补偿的几种实用方法、功率因数自动跟踪补偿多角度作了分析论述。
提出了:功率因数补偿要因地制宜,根据实际情况灵活地采取补偿措施,从补偿设备的“硬件”上和电力设备使用管理的“软件”上同时进行,提高功率因数,减少电力损耗、节约能源,保障供电质量。
关键词:功率因数;节约电能;供电质量;自然功率因数;补偿方法;自动跟踪补偿;1 前言功率因数是指电力网中线路的视在功率供给有功功率的消耗所占百分数。
功率因数是交流电路的重要技术数据之一。
目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9~1之间。
功率因数的高低,对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。
在电力网的运行中,我们所希望的是功率因数越大越好,如能做到这一点,则电路中的视在功率将大部分用来供给有功功率,以减少无功功率的消耗。
用户功率因数的高低,对于电力系统发、供、用电设备的充分利用,有着显著的影响。
因此,对于全国广大供电企业、特别是对现阶段全国性的一些改造后的农村电网来说,若能有效地搞好低压补偿,不但可以减轻上一级电网补偿的压力,改善提高用户功率因数,而且能够有效地降低电能损失,减少用户电费。
其社会效益及经济效益都会是非常显著的。
2 功率因数及其意义2.1 功率因数所谓功率因数,是指任意无源二端网络(与外界有二个接点的电路)两端电压U与其电流I之间的位相差的余弦。
在二端网络中消耗的功率是指平均功率,也称为有功功率,P=UIcosΦ。
在交流电路中,负载电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即:cosΦ=P/S。
用电企业提高功率因数的意义和方法
用电企业提高功率因数的意义和方法目前广大工矿企业以及农村电网中的企业,一般情况下主要的用电设备都是电动机和风机等,即大部分都是电感性负载。
根据现场实际情况调查得知,这些用电设备正常运行时功率因数一般都比较低。
因此,要解决功率因数较低的这一问题,电网除供给工矿企业一定的有功功率外,还需供给一定的无功功率。
功率因数较低,对电网安全运行,和广大工矿企业内部经济效益以及配电系统都有极大的影响,一是线路电流增加,引起线路和设备的功率损耗和电能损耗增大;二是功率因数较低,致使供配电设备不能充分利用,降低了供电能力;三是功率因数较低,线路的电压损失大,致使设备运行条件恶化(低电压下运行);四是功率因数较低,长时间将导致线路、设备绝缘损坏、发热、甚至烧坏。
国家规定:一般要求新建的工矿企业月平均功率因数须达到0.9以上。
但目前一般地区的电网实际功率因数仍然在0.8~0.85左右,对此,根据理论计算而得知,这样的用户耗用电网的无功约为有功的70%~62%。
假如用户装有补偿电容器,使功率因数提高到0.94~0.95时,通过计算可知,耗用电网的无功就显然下降为有功的35%~31%,这会为电网节约大量的电能。
这必将进一步有利于电网电压质量及输变电能力的不断提高,同时为保证国家电网安全运行以及致使广大工矿企业正常安全生产,不断提高经济效益,打下了坚实的基础。
综上所述了提高功率因数的意义,那么究竟用什么最有效的方法来进行呢?为此,笔者认为有以下几点:一、对于大电网来说,可以装上调相机和同步电动机向电网送无功,从而达到提高电网电压和提高功率因数的目的。
陈有海二、对于新建的广大工矿、农村企业以及城市大居民区,根据负载的总容量以及近期发展容量,合理确定供电变压器的容量和台数,严禁大马拉小车。
三、根据负载所需使用的电流以及所需电压要求,合理选用供电线路截面积,以及变压器所确定的安装位置(供电半径)和变压器分节开关应放的挡位。
四、部分工矿企业在生产淡季,以及农村电网中冬季农闲负荷较轻时,应该超前意识,提前向供电部门申请办理临时停运一部分变压器以及调换与负载容量基本相等的变压器。
提高功率因数的意义和方法
提高功率因数的意义和方法一、提高功率因数的意义1.充分利用供电设备的容量,使同样的供电设备为更多的用电器供电每个供电设备都有额定的容量,即视在功率S UI =。
供电设备输出的总功率S 中,一部分为有功功率cos P S ϕ=,另一部分为无功功率sin Q S ϕ=。
ϕcos 越小,电路中的有功功率cos P S ϕ=就越小,提高ϕcos 的值,可使同等容量的供电设备向用户提供更多的功率。
因此,提高供电设备的能量的利用率。
例(补1) 一台发电机的额定电压为220V ,输出的总功率为4400kV ·A 。
试求:(1)该发电机能带动多少个220V ,,ϕcos =的用电器正常工作(2)该发电机能带动多少个220V ,,ϕcos =的用电器正常工作解:(1)每台用电器占用电源的功率:11 4.48.8()cos 0.5N P S kV A ϕ===台台 该发电机能带动的电器个数:331440010500()8.810N S n S ⨯===⨯电源台台(2)每台用电器占用电源的功率:1 4.45.5()cos 0.8N P S kV A ϕ===台1台该发电机能带动的电器个数:331440010800()5.510N S n S ⨯===⨯电源台台 可见,功率因数从提高到,发电机正常供电的用电器的个数即从500个提高到800个,使同样的供电设备为更多的用电器供电,大大提高供电设备的能量利用率。
2.减少供电线路上的电压降和能量损耗我们知道,cos P IU ϕ=,/(cos )I P U ϕ=,故用电器的功率因数越低,则用电器从电源吸取的电流就越大,输电线路上的电压降和功率损耗就越大;用电器的功率因数越高,则用电器从电源吸取的电流就越小,输电线路上的电压降和功率损耗就越小。
故提高功率因数,能减少供电线路上的电压降能量损耗。
例(补2) 一台发电机以400V 的电压输给负载6kW 的电力,如果输电线总电阻为1Ω,试计算: (1).负载的功率因数从提高到时,输电线上的电压降可减小多少 (2).负载的功率因数从提高到时,输电线上一天可少损失多少电能解:(1)cos ϕ=时,输电线上的电流3161030()cos 4000.5P I A U ϕ⨯===⨯ 输电线上的电压降1130130()U I R V ∆==⨯=cos ϕ=时,输电线上的电流3261020()cos 4000.75P I A U ϕ⨯===⨯ 输电线上电压降减小的数值:12302010()U U U V ∆=∆-∆=-=(2) cos ϕ=时输电线上的电能损耗:2211301900()W I R W ==⨯=损cos ϕ=时输电线上的电能损耗:222201400()W I R W ==⨯=2损输电线上一天可少损失的电能(900400)2412000()12()W W h ∆=-⨯==度二、提高功率因数的方法1.合理选用电器设备及其运行方式a. 尽量减少变压器和电动机的浮装容量,减少大马拉小车现象;b. 调整负荷,提高设备的利用率,减少空载、轻载运行的设备;c. 对负载有变化且经常处于轻载运行状态的电动机,采用Y ∆—自动切换方式运行。
电力系统提高功率因数的必要性及其补偿途径
电力系统提高功率因数的必要性及其补偿途径摘要:功率因数是电力系统中的重要参数之一,它反映了电能利用的效率和质量。
本文介绍了提高功率因数的必要性和意义,并综述了常用的功率因数补偿途径,包括静态无功补偿、动态无功补偿和谐波滤波器等。
文章还分析了不同补偿途径的优缺点和适用范围,并提出了一些优化建议,为提高电力系统的功率因数提供了有益的参考。
关键词:功率因数、无功补偿、谐波滤波器、电力系统、效率电力系统中的功率因数是衡量电能利用效率和质量的重要参数,它的大小对电力系统的稳定运行和电能质量有着重要影响。
目前,电力系统中功率因数低下、无功功率浪费等问题已经引起了广泛的关注。
为了提高电力系统的功率因数,需要采取一些有效的补偿措施。
本文将综述常用的功率因数补偿途径,并分析其优缺点和适用范围,为提高电力系统的功率因数提供有益的参考。
1功率因数的概述1.1 功率因数的定义和计算方法功率因数(Power Factor,PF)是指电路中有用功与总功率之比,它反映了电能利用的效率和质量。
功率因数越高,表示电路中有用功占总功率的比例越大,电能利用效率越高。
功率因数的计算方法为PF=P/|S|,其中P表示有用功,|S|表示总功率,单位为无量纲。
1.2 功率因数的重要性和意义功率因数对电力系统的负荷特性、电能质量和能源利用效率都有着重要影响。
功率因数低下会引起电力系统电压降低、线路损耗增加、设备寿命缩短等问题,严重时还会引起电力系统的稳定性问题和电能质量问题。
提高功率因数可以降低电力系统的无功损耗,提高电网设备的运行效率,减少电网的能源消耗,降低电网的运行成本,从而达到节能减排的目的。
2静态无功补偿2.1 静态无功补偿的原理和分类静态无功补偿技术是一种通过电子器件实现的无功补偿技术。
它通过控制电容器和电感器的接入和切断,实现对电力系统的无功功率补偿。
静态无功补偿技术主要分为并联型、串联型和混联型等不同类型。
并联型静态无功补偿器主要由电容器和开关元件组成,它通过在电容器和电源之间并联接入电源电网,实现无功功率的补偿。
浅谈工业企业功率因数及无功补偿
浅谈工业企业功率因数及无功补偿作者:刘广军来源:《世界家苑》2017年第05期摘要:本文阐述了功率因数的概念、提高功率因数的意义及方法,并结合企业实际情况介绍了无功补偿的实施情况和效果。
关键词:功率因数、无功补偿1、功率、功率因数在电网中,功率分为有功功率、无功功率和视在功率。
交流电网中,由于有阻抗和电抗(感抗和容抗)的同时存在,所以电源输送到电器的电功率并不完全做功。
凡实际为电器(电阻性质)所吸收的电功率叫有功功率,常用单位为kW(千瓦),而电感和电容所储的电能仍能回输到电网,这部分功率在电源与电抗之间进行交换,交换而不消耗,称为无功功率,常用单位为kVar(千乏)。
电压和电流的乘积称为视在功率,用字母S表示,常用单位为kVA(千伏安)。
有功功率与视在功率的比值就是功率因数,用COS表示。
COS=P/S在一定的有功功率下,当用户的COS比较小,视在功率比较大,为了满足用电的需要,供电线路和变压器的容量需要大,这样,增加了供电投资、降低设备利用率,也增加线路网损。
负载的功率因数过低,供电设备的容量不能充分利用,在一定的电压下向负载输送一定的有功功率时,通过输电线路的电流增大,导线电阻的能量损耗和导线阻抗会造成电压降。
所以,功率因数是电力系统中的一个重要指标。
在工业企业中,由于存在大量的电动机和变压器,电动机和变压器运行时需要建立磁场,造成电流滞后电压,功率因数较低,因此需要对其进行就近和就地补偿。
2、提高功率因数的意义2.1提高功率因数有利于充分利用供电设备的容量,使同样的供电设备为更多的用电器供电。
每个供电设备都有额定的容量,即视在功率S,有功功率越大,电路中的有功功率P就越大,提高功率因数,可使同等容量的供电设备向用户提供更多的功率,提高供电设备的能量的利用率。
2.2提高功率因数有利于减少供电线路上的电压降和能量损耗在交流电路中,故用电器的功率因数越高,则电路中的电流就越小,输电线和设备的电压降和功率损耗就越小。
无功补偿和提高功率因数的意义
S
根 据 算 式 Icos61=U,得 出总 路 电 流 I的 计 算 公 式 为 I=— ,
COSo l
由 于 cos61>cos+,因此 并 联 电 容 器 后 总 路 电 流 减 小 ,具 体 如
(t ̄n+-tan+1)。
下 . 感 性 负载 所 需要 的 无 功 功 率 可 从 容 性 负载 的无 功 输 出中
‘1)U 一
得 到补 偿 .由 于是 就 地 交 换 .减 少 了无 功 功 率 在 电 网 中 的 流 5 无功补偿 法提 高功率 因数 的意 义
动 . 因此 可 以 降低 供 电 线路 和 变 压 器 因输 送 无 功 功 率造 成 的
图 2 所 示
数 反 映 了 电 源输 出 的视 在 功 率被 有 效 利 用 的 程 度 .在 电 源容
量 S确 定 的 情 况 下 ,功 率 因数 cos6 越 大 .负载 获 得 的 有 功 功
率 P越 大 .电 能的 利 用 率 就 越 高
由 电路 理 论 可 知 ,功 率 因数 由 阻抗 角 的余 弦确 定 .对 于 纯 电 阻 电路 而 言 ,其 上 的 电 压 ,电流 同相 ,阻抗 角 为 0,功 率 因
交 流发 电机 等 电源 设 备 一 般 是 根 据 额 定容 量 即视 在 功 率 电容 器后 ,总路 电 流 和 端 电压 的相 位 差 由原 来 的 4)减 到 1,
工 作 ,发 电设 备 所 能 传 送 的 电 能 不仅 取 决 于 自生 容 量 ,还 与 负 载 的 功 率 因数 有 关 ,供 电 系统 中 负载 获 得 的 有 功 功 率 一般 不 等 于 电 源 的视 在 功 率 ,功 率 因数 体 现 了有 功 功 率与 视 在 功 率
提高功率因数的意义、方法及实际运用
提高功率因数的意义、方法及实际运用前言:在本学期刚开始学习基本电路理论时,我就感到这门学科是我进入大学以来所学习的最接近于实际的一门学科,在后来的学习中,我的这个想法一直未改变。
故在学期末,当得知要写一篇基础电路论文时,我特意选取了“功率因数”这一最接近实际的话题进行讨论。
其中,我从网络的电工论坛上请教过许多关于功率因数的问题,并得到了一些较为专业和贴近实际的回答,感觉自己丰富了许多并引用于本论文中,使自己的论文能够从一种贴近实际的角度出发,表述对功率因数的一些相关观点。
一.功率因数的定义在电力系统中,电动机及其它带有线圈(绕组)的设备很多,这类设备除了从电源取得一部分电功率作有功用外,还将耗用一部分电功率用来建立线圈磁场。
这就额外地加在了电源的负坦,功率因数cos?(也称力率)就是反映总电功率中有功功率所占的比例大小。
理论公式上,有功功率表达式中的P=U*I*cos?中的cos?为功率因数,功率因数小于或等于1,功率因数的大小说明电源被利用程度,它的高低决定月电路端电压和电流之间的相位差。
cos? 小于1 电路中就发生能量互换出现无功功率Q=UIsin?。
所以在计算过程中,可通过cos?=P/S ,tg?=P/Q(其中:P称为有功功率(KW),Q称无功功率(Kvar),S=U*I称为视在功率(KVA)),在实际中,可用电量值代替相应的功率。
二.提高功率因数的实际意义1.对于电力系统中的供电部分,提供电能的发电机是按要求的额定电压和额定电流设计的,发电机长期运行中,电压和电流都不能超过额定值,否则会缩短其使用寿命,甚至损坏发电机。
由于发电机是通过额定电流与额定电压之积定额的,这意味着当其接入负载为电阻时,理论上发电机得到完全的利用,因为P=U*I*cos?中的cos?=1;但是当负载为干性或容性时,cos?<1,发电机就得不到充分利用。
为了最大程度利用发电机的容量,就必须提高其功率因数。
2.对于电力系统中的输电部分,输电线上的损耗:Pl=RI*I,负载吸收的平均功率:P.=V*I*cos? ,因为I=P./V/ cos?,所以Pl=R*P./V/cos?(V是负载端电压的有效值)。
无功补偿和提高功率因数的意义
建材发展导向2018年第14期16目前,日常的用电量在逐渐的扩大,而用电的标注你和需求也在不断的提升,因此这就导致了电能的损耗和用电紧张等问题,电力发展的过程中,局部用电变得格外的紧张,因此,为了有效的提升企业的用电效率,并提升企业的经济水平,同时有效的降低电能线路的损耗,需要积极的做好相关的节能减排的工作,从而利用无功补偿使得功率因数被有效提升,最终达到提升居民和企业用电力率的重要目的。
而若想有效的节约能源,需要从电能的无功传输的角度进行考虑,从而实现无功补偿。
虽然利用这种方法可以在一定程度上给企业降低一定的用电成本,但是利用无功补偿的过程中难免会遇到一定的问题,如何才能有效的进行无功补偿,从而降低用电成本,提升企业的经济效益,也在一定程度上达到节能减排的目的,是我们研究的重点内容。
1 无功补偿和提高功率因数的意义分析在电力系统中,其中包含了较多的电器设备,而根据线路系统中的电磁感应原理而正常工作者。
利用磁场的作用,变压器可以实现电压所输出的能量,而在系统中所存在的磁场能量则是通过电源实现一定的供应,通过电动机以及变压器两者之间的能量转换,从而实现了线路中的交变磁场,当在一定的周期内,所四方的功率和吸收的功率两者之间数值相等时,所得到的功率时感性无功功率。
而充电功率和放电功率两者之间相等时,容幸无功功率不会消耗能量。
其中线路中的功率因数的表达式为:,然后依照功率的三角函数的关系,其中式子中的P 是有功功率。
该式子反映出了电源的有效功率利用视在功率的程度大小,当线路中的电源容量被确定之后,该函数值和线路中的负载有功功率两者呈现正比例关系,前者越大,后者越小,这时电能的使用效率也相对越高。
反之,当三角函数的值越小,则线路中的无功功率的值也就越大,为了达到用电的有关标准,需要及时的增大设备的容量。
这就意味着企业需要加大公司的投资金额,从而满足一定的用电需要。
不单单会降低公司的设备利用效率,还会提升用电线路的损耗。
浅析提高功率因数的意义与方法
浅析提高功率因数的意义与方法摘要电力系统功率因数是衡量供电质量的重要参数之一。
电力用户功率因数的高低,直接关系到电力网中的功率损耗和电能损耗,关系到供电线路的电压损失和电压波动,关系到节约电能和整个供电区域的供电质量。
提高电力系统的功率因数,已成为电力工业中一个重要课题。
关键词:功率因数、影响因素、补偿方法前言:功率因数是指电力网中线路的视在功率供给有功功率的消耗所占百分数。
在电力网的运行中,我们希望功率因数越大越好,如能做到这一点,则电路中的视在功率将大部分用来供给有功功率,以减少无功功率的消耗。
用电设备功率因数的高低,对于电力系统发、供电设备的充分利用,有着显著的影响。
适当提高用户的功率因数,不但可以充分的发挥发、供电设备的生产能力、减少线路损失、改善电压质量,而且可以提高用户用电设备的工作效率并能为用户本身节约电能。
因此,对于全国广大供电企业、特别是对现阶段全国性的一些改造后的农村电网来说,若能有效的搞好低压补偿,提高用户功率因数,不仅可以减轻上一级电网补偿的压力,而且能够有效地降低电能损失,减少用户电费。
其社会效益及经济效益都会是非常显著的。
一、功率因数的概念:在交流电路中,电压与电流之间相位差的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。
功率因数是衡量电气设备效率高低的一个重要参数。
在视在功率不变的情况下,功率因数越低(电压与电流之间相位差Ф角越大),有功功率就越小,同时无功功率却越大。
任何情况下功率因数都不可能大于1,当Ф=0°即交流电路中电压与电流同相位时,有功功率等于视在功率,这时cosФ的值最大,即cosФ=1,只有当电路中只有纯阻性负载,或电路中感抗与容抗相等时,才会出现这种情况;在感性电路中,电流的相位总是滞后于电压,此时0°<Ф<90°;而在容性电路中,电流的相位总是超前于电压。
提高功率因数的意义与无功补偿的实效
提高功率因数的意义与无功补偿的实效作者:代利勇来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第09期摘要:功率因数是反映电力系统负荷特性的一个特征量。
功率因数是关系到电能质量、电网安全以及经济运行的一个重要指标,对于电力系统发、供、用电设备的充分利用,有着显著的影响。
本文将结合我厂实际情况来说明提高功率因数的意义所在,讨论影响电力系统功率因数的重要因素,并提出通过无功补偿的解决措施,从理论上分析提高功率因数对于节约电能所起到的重要作用。
关键词:功率因数;提高;无功补偿;节能功率因数的产生,主要体现在有功功率P、无功功率Q和视在功率S,这几个功率的关系:(1)而P与S之比即:λ=cosφ=P/S (2)λ被定义为电力网络的功率因数,其意义是线路的视在功率S供给有功功率的消耗所占百分数。
在有功功率一定的情况下,无功功率越小、功率因数越大。
无功功率是由电源通过电力网络送往负载,无功功率大量使用不但会引起电力系统电压波动,还会造成输电线路中功率损耗增大。
通过合理配置无功功率补偿设备,提高系统的功率因数,可充分发挥发、供电设备的生产能力、减少线路损失、改善电压质量,提高用户用电设备的工作效率,达到降低损耗、节约电能目的。
1 影响功率因数的主要因素耗用无功功率的设备大量使用,变压器无功功率消耗,变压器变压过程是由电磁感应来完成,由无功功率建立和维持磁场进行能量转换。
没有无功功率,变压器无法变压和输送电能。
变压器消耗无功功率主要部分是它的空载无功功率,为改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应长期空载运行。
供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大影响,当供电电压高于额定值10%,受磁路饱和影响,无功功率增长很快,据资料统计,当供电电压为额定值110%时,一般工厂无功功率将增加35%左右。
当供电电压低于额定值,无功功率也相应减少而使它们功率因数有所提高。
但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。
所以,应采取措施使电力系统供电电压尽可能保持稳定。
无功补偿和提高功率因数的意义
无功补偿和提高功率因数的意义摘要:在供用电系统中除了有功电源还有无功电源,两者缺一不可,感性负载过多时,其功率因数都较低,影响了线路及配电变压器的经济运行,就必须通过合理配置无功功率补偿设备,以提高系统的功率因数,从而达到节约电能,降低损耗的目的。
关键词:无功补偿;功率因数;意义1功率因数的概念交流发电机等电源设备一般是根据额定容量即视在功率工作,发电设备所能传送的电能不仅取决于自生容量,还与负载的功率因数有关,供电系统中负载获得的有功功率一般不等于电源的视在功率,功率因数体现了有功功率与视在功率比值的大小,用算式表示为cos准=ps,由此可以看出,功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度,在电源容量S确定的情况下,功率因数cos准越大,负载获得的有功功率P越大,电能的利用率就越高。
由电路理论可知,功率因数由阻抗角的余弦确定,对于纯电阻电路而言,其上的电压,电流同相,阻抗角准为0,功率因数cos准=1现实生活中的电器,感性负载居多,由于感性负载的电压超前电流,所以现实中器件的功率因数通常小于1,且功率因素越低,对应的无功功率越大,有功功率越小。
2感性负载无功补偿的方法感性负载要正常工作不仅需要有功功率,也需要无功功率,如果无功功率不足,感性负载所需的场强就得不到满足,其上的电压低于额定标准,设备将不能正常运行,因此为了正常工作的需要,必须向感性负载提供无功功率,如果无功功率由供电系统提供,则造成输电线路损耗增加,电能利用率降低,因此理想的方法是哪里需要无功功率,哪里就设置无功补偿器件。
由于在感性负载上并联电容以后,当容性负载释放能量时,感性元件将容性元件释放的电场能转化为磁场能储存起来,而感性负载释放能量时,容性元件吸收能量,能量在两种储能元件之间传递。
这样,在不改变负载原有工作状态的情况下,感性负载所需要的无功功率可从容性负载的无功输出中得到补偿,由于是就地交换,减少了无功功率在电网中的流动,因此可以降低供电线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗,,使发电机的容量得到充分利用,此外,并联电容器后线路电流减少,功率损耗降低。
提高企业供电功率因数的措施及意义
提高企业供电功率因数的措施及意义摘要:企业供电功率因数是反映企业用电质量的重要指标之一,其值越高,企业耗电越少、用电设备寿命更长,同时对于促进能源节约,减少对环境的影响等方面也具有积极的意义。
本文就如何提高企业供电功率因数进行了论述,主要从以下方面进行探讨:改善用电设备的质量,增加电容器,完善供电系统的结构等等。
关键词:供电功率因数,用电设备,电容器,结构,能源节约正文:一、企业供电功率因数的意义供电功率因数反映着企业用电质量的一个重要指标,其值越高,说明供电系统的效率越高,电能的利用率也越高。
同时,高供电功率因数能够使企业在同样需求用电量下,耗电更少,并且延长了用电设备的寿命,降低了电气故障率,减少了企业维修的成本。
另外,高供电功率因数对于提高能源的利用效率、节约能源、降低企业对环境的影响等方面也有着积极的意义。
二、提高企业供电功率因数的措施1. 改善用电设备的质量优质的用电设备能够有效提高供电系统的效率,进而提高供电功率因数。
在购买用电设备时,企业应该注重选择合适的设备,并且要求供货商提供合格证明,以确保设备质量。
2. 增加电容器企业可以添加一定的电容器来提高供电功率因数。
电容器具有类似于电源的能力,可以平衡电网电压和电流之间的相位差,改进电路的功率因数。
在实际的供电系统中,添加电容器是比较常见的提高供电功率因数的方式。
3. 完善供电系统的结构对于供电系统的结构的合理优化可以有效提高供电功率因数。
选择合适的配电设备,平衡几个主要负载,使用正确的电缆等等技术措施都可以达到提高供电系统效率的目的,进而提高供电功率因数。
三、结论企业供电功率因数是反映企业用电质量的重要指标之一,通过优化供电设备的质量、增加电容器、完善供电系统等措施,可以有效地提高企业供电功率因数。
提高供电功率因数具有节约能源,减少对环境的影响等多方面的积极意义,既能为企业节约成本,又能为社会建设绿色低碳环保型的经济环境做出贡献。
四、实践案例分析某企业在电气设计和设备采购中注重了提升企业供电功率因数这一要素,并采取了以下措施:1. 采购优质电气设备:企业选择了主要来自优质生产商的电缆、配电器件、变压器等电气设备,保证了供电设备的质量。
提高功率因数的意义和措施要点
提高功率因数的意义和措施要点提高功率因数是电力系统优化管理的重要任务之一、功率因数是指交流电中有功功率与视在功率之比,是电能利用效率的重要指标。
提高功率因数具有以下重要意义:(一)减轻电力系统的负荷。
在电力系统中,负载功率P=UIcosφ,功率因数越低,无功功率越大,相同负载下,无功功率的增加将导致负荷的增加,降低电力系统的供电质量。
(二)节约电力资源。
功率因数越高,给定负载下的有功功率越小,需要分配的电力资源越少,从而实现电力资源的合理配置与节约。
(三)降低电流损耗。
无功功率引起的电流不仅会增加线上的电流负荷,还会引起一些电路设备发热、损耗电能等问题,降低了电力系统的效率,增加了线路损耗。
(四)提高电网输电能力。
功率因数大可以降低线路电压降,改善供电电压质量,延长输电距离,提高电网输电的可靠性和经济性。
为了提高功率因数,首先需要查明 power factor是多少,此时称之为起始功率因数,然后采取相应的措施进行修正。
主要的提高功率因数的措施有:1.采用高功率因数的设备。
使用功率因数较高的设备,可以降低系统的无功功率,改善系统的功率因数。
例如,使用有源功率因数校正装置或者使用带功率因数校正功能的设备,可以自动监测和调整电路的功率因数,从而提高系统的功率因数。
2.调整电力系统的负载分布。
通过对电力系统的负载进行合理调整,使得负载在不同电路之间能够均衡分布,可以提高系统的功率因数。
例如,在负载较大的电路中增加补偿设备,减少负载较小的电路中的补偿设备,以达到功率因数的均衡。
3.安装功率因数补偿装置。
在电力系统中安装足够的功率因数补偿装置,可以有效地降低系统的无功功率,提高系统的功率因数。
功率因数补偿装置分为无源补偿装置和有源补偿装置。
无源补偿装置主要是通过串联电感或并联电容器来补偿无功功率,而有源补偿装置则是通过使用逆变器等电子元件控制系统的无功功率来实现补偿。
4.优化电力系统的电压。
在电力系统中,电压与功率因数有关。
试述提高功率因数的意义和方法
试述提高功率因数的意义和方法
提高功率因数的意义及方法
功率因数是指电动机在负载下的有效功率与其视在功率的比值,它是衡量电动机的负载状态的一个重要参数,反映了电动机在负载下的工作效率,是电动机效率优化的重要指标。
提高功率因数,对于节约用电、提高电器设备效率和减少线路损耗,具有重要意义。
首先,要提高功率因数,就必须改善电动机的技术性能和电气性能。
改善电动机技术性能,就是指改善电动机的结构设计,提高电动机的效率和功率因数,减少电机的损耗;改善电动机的电气性能,就是指采用改进的控制系统,减少电动机的磁滞和衰减,提高电动机的功率因数。
其次,应根据电动机的工况,选择正确的电容器,以减少电动机的损耗,提高电动机的功率因数。
另外,要提高功率因数,也可以采用谐波抑制器,如改善变压器的负载特性,减少线路电容的影响,改善线路结构,及时调节电流,改善电动机的运行状态等方法,有效提高功率因数。
总之,要想提高功率因数,不仅需要改善电动机的技术性能和电气性能,还要根据实际情况采用合理的谐波抑制技术,以减少线路损耗,节约用电,提高电器设备的效率,并有效提高电动机的功率因数。
简述提高功率因数的意义和方法
简述提高功率因数的意义和方法
功率因数是描述电力系统负载、发电机和电网相对恰当性的一个重要参数。
它表示了一个负载设备单位有功功率对其单位无功功率的比率,这有助于检测和分析电能的品质,以及电力系统的效率。
提高功率因数的意义是,在电力系统中,它能够使系统运行更加稳定,同时节约能源,降低电力成本。
提高功率因数可以明显降低电力系统中的电流,减少变压器和线路的损耗,降低有功功率的支付,从而提高电力系统的效率。
提高功现因数的方法有很多,其中一种是通过加装电容器或交流静止开关来改善电力系统的线性度,这可以有效提高功现因数,有效的改善电力系统的电流和电压比例关系,从而满足电力系统的稳定性要求,也是提高功现因数的有效方法之一。
另外,采用低功现因数负载调整的方法也可以提高功现因数。
尤其是采用调节电动机运行特性的控制和调节方法,往往能够极大提高电动机的功现因数,从而快速降低有功功率消耗,节约能源。
此外,要提高功现因数,还可以采用恒功率系统或调直负载系统,通过改变恒功现比例和改变调直负载电流,从而获得较高的功现因数,从而节省能源。
此外,提高电力系统的功现因数也可以通过科学的控制系统而实现,采用现代化的智能控制系统,通过自动调节电流和电压,使功现比保持在一个比较稳定的状态,从而节约能源,达到节能的目
的。
总之,提高功现因数是达到节能和节省能源的重要方法,有利于提高系统效率,改善系统质量和安全性,维护电力的安全性和稳定性,从而获得更大的经济效益。
提高交流电路功率因数的意义及方法
提高交流电路功率因数的意义及方法作者:周志敏来源:《中国科技博览》2013年第08期[摘要]功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标。
功率因数的高低关系到输配电线路、设备的供电能力,也影响到其功率损耗。
提高功率因数对于节约电能,降低损耗,提高输配电设备的供电能力具有十分重要的意义。
[关键字]交流电路功率因数用电稳定性中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)08-252-01一、什么叫做功率因数功率因数是非电阻性负载的固有特征,也是衡量企业供电系统电能利用程度及电气设备使用状况的一个具有代表性的重要指标之一,通常用cosφ表示(φ为功率因数角,是电路电压与电流的相位差)。
许多电设备都是利用电磁感应原理来工作的,比如:变压器、电焊机、电动机等等,它们都是靠电能转化为磁能再转化为电能或机械能来实现能量转换的,因此,设备从电网上吸收两种能量,一部分能量用于做功,即电能转换为机械能或热能,这部分能量大部分是为了满足生产和生活的需要,称为有功功率。
另一部分能量用来产生电磁场,它是电磁感应设备能量转换和传输的媒介,没有了电磁场,电能之间的转换及电能与机械能的转换就没有了传输介质,从而使电能只能在电源或用电器设备内部消耗,无法对外传输,不能对外做功,所以这部分功率称为无功功率。
无功,并不是没有用,没有它,任何能量都只能自己消耗,不能传输,然而它确实在能量转换过程中没有转换成其它形式的能量,所以叫作无功功率。
电路总电流与总电压的乘积为视在功率。
有功功率、无功功率、视在功率形成了功率三角形:三角形的两条直角边,一个是有功功率,一个是无功功率,斜边代表视在功率,有功功率和视在功率之间的夹角就是功率因数角,功率因数角的余弦值就是功率因数。
功率因数是电器设备非常重要的性能指标,视在功率一定时,功率因数高有功功率分量就高,功率因数低即有功功率分量低。
电路总电流与总电压相位越接近,功率因数角就越小,其余弦值就越大,无功功率越少,有功功率和视在功率就越接近,也就是说,能量的转换效率也就越高。
提高功率因数的意义和方法
2.减小供电线路的功率损耗
在电源电压一定的情况下,对于相同功率的 负载,功率因数越低,电流越大,供电线路上的 电压降和功率损耗也越大。
我们知道,P IU cos ,I P /(U cos),故 用电器的功率因数越低,则用电器从电源吸取的 电流就越大,输电线路上的电压降和功率损耗就 越大;用电器的功率因数越高,则用电器从电源 吸取的电流就越小,输电线路上的电压降和功率
率
。供电设备输出的总功率S中,一部分
为有功功率
,另一部分为无功功率
越小,电路中的有功功率
就越小,
提高 的值,可使同等容量的供电设备向用户
提供更多的功率。因此,提高供电设备的能量的
利用率。
设带电4源0W容(量c为osSN==0.440)kV的A荧,光则灯,可带400盏; 带40W(cos= 1)的白炽灯,可带1000盏。
cos
企业所用交流设备多数为感性负载。
在感性电路中,感性负载的功率因数
cos 1
也就是说,电路中还有一部分能量并没有消 耗在负载上,而是与电源之间反复进行交换,这 就是无功功率,它占用了电源的部分容量。
cos
一、提高功率因数的意义
1.充分利用电源设备的容量
每个供电设备都有额定的容量,即视在功
实际中上述方法可同时使用。对较大容量机 组进行就地无功补尝。
在实际用电过程中,提高负载的功率因数是 最有效地提高电力资源利用率的方式。
如果电容器的额定电压 与电网电压相同,应采用 三角形接法。
功率因数一般补偿到 0.9以上即可,如果用过大 的电容器,造成“过补 偿”,反而会致使电路成 为容性,降低功率因数。
提高功率因数的实际意义
提高功率因数的实际意义1. 功率因数是什么?首先,咱们得搞明白功率因数是什么。
简单来说,功率因数就是电力使用效率的一种表现。
想象一下,咱们家里的电器就像一个跑步的人,功率因数高,就说明他跑得快又稳;功率因数低,那就像是个笨重的乌龟,跑得慢不说,效率也低。
电力系统中,功率因数低就意味着大多数电能被浪费掉,真正用到实处的可就不多了。
这就像你买了一箱可乐,但喝了几瓶,其余的都扔掉一样,心疼不心疼?1.1 提高功率因数的好处接下来,咱们聊聊提高功率因数的好处。
首先,最直观的一个好处就是节省电费。
你想啊,功率因数提高了,电力公司就不会收你那么多的费用,简直是稳赚不赔!其次,设备的损耗也会降低,电器在运行时就不会那么费劲,使用寿命也会延长,就像给你老爷车加了好油,开得舒服多了。
此外,电力系统的稳定性也会提高,咱们用电的时候不容易出现闪电断电的情况,想想就让人安心!1.2 实际应用中的功率因数那么,咱们看看在实际应用中,功率因数是怎么提高的。
通常,企业会使用一些设备,比如电容器和电感器,来调节功率因数。
想象一下,你在健身房里用器械锻炼,调节器械的阻力就像调整功率因数一样,能让你事半功倍。
再者,现代化的电器和控制系统也能自动调整功率因数,省时省力,这种智能化的设备真是让人感叹科技的进步。
2. 功率因数低的影响当然,功率因数低也不是啥好事。
首先,电力损耗增大,就像你跑步时穿了一双磨破的鞋,跑得慢不说,还容易受伤。
其次,电力公司为了保护电网,可能会对功率因数低的用户加收罚款,这可是让人心里不舒服的事。
再加上,设备的过热现象会更加严重,导致频繁的故障和维修,真是得不偿失。
2.1 罚款的心酸说到罚款,咱们真得提一提。
这种“惩罚”就像是妈妈对没做作业的小孩的惩罚,心里明白这是为了你好,但就是不想受这份罪。
尤其是对那些小企业来说,罚款一出,简直是雪上加霜,原本薄弱的资金链更是岌岌可危。
所以,想要避免这种窘境,最好的办法就是提前提高功率因数,让电费不再成为负担。
提高功率因数的意义
提高功率因数的实际意义1.对于电力系统中的供电部分,提供电能的发电机是按要求的额定电压和额定电流设计的,发电机长期运行中,电压和电流都不能超过额定值,否则会缩短其使用寿命,甚至损坏发电机。
由于发电机是通过额定电流与额定电压之积定额的,这意味着当其接入负载为电阻时,理论上发电机得到完全的利用,因为P=U*I*cosØ中的cosØ=1;但是当负载为感性或容性时,cosØ<1,发电机就得不到充分利用。
为了最大程度利用发电机的容量,就必须提高其功率因数。
2.对于电力系统中的输电部分,输电线上的损耗:Pl=RI*I,负载吸收的平均功率:P.=V*I*cosØ ,因为I=P./V/ cosØ,所以Pl=R*P./V/cosØ(V是负载端电压的有效值)。
由以上式可以看出,在V和P都不变的情况下,提高功率因数cosØ会降低输电线上的功率损耗!在实际中,提高功率因数意味着:1) 提高用电质量,改善设备运行条件,可保证设备在正常条件下工作,这就有利于安全生产。
2) 可节约电能,降低生产成本,减少企业的电费开支。
例如:当cosØ=0.5时的损耗是cosØ=1时的4倍。
3) 能提高企业用电设备的利用率,充分发挥企业的设备潜力。
4) 可减少线路的功率损失,提高电网输电效率。
5) 因发电机的发电容量的限定,故提高cosØ也就使发电机能多出有功功率。
在实际用电过程中,提高负载的功率因数是最有效地提高电力资源利用率的方式。
在现今可用资源接近匮乏的情况下,除了尽快开发新能源外,更好利用现有资源是我们解决燃眉之急的唯一办法。
而对于目前人类所大量使用和无比依赖的电能使用,功率因数将是重中之重。
二.提高功率因数的几种方法可分为提高自然功率因数和采用人工补尝两种方法:提高自然因数的方法:1). 恰当选择电动机容量,减少电动机无功消耗,防止“大马拉小车”。
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提高功率因数的意义与无功补偿的实效
工作效率,达到降低损耗、节约电能目的。
1 影响功率因数的主要因素
耗用无功功率的设备大量使用,变压器无功功率消耗,变压器变压过程是由电磁感应来完成,由无功功率建立和维持磁场进行能量转换。
没有无功功率,变压器无法变压和输送电能。
变压器消耗无功功率主要部分是它的空载无功功率,为改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应长期空载运行。
供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大影响,当供电电压高于额定值10%,受磁路饱和影响,无功功率增长很快,据资料统计,当供电电压为额定值110%时,一般工厂无功功率将增加35%左右。
当供电电压低于额定值,无功功率也相应减少而使它们功率因数有所提高。
但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。
所以,应采取措施使电力系统供电电压尽可能保持稳定。
2 提高功率因数:并联电容器进行无功补偿
提高功率因数的途径主要在于如何减少电力系统中各个部分所需无功功率,使电力系统在输送一定有功功率时,可降低其中通过的无功电流。
提高功率因数,最经济、最常用的方法就是与电感性负载并联电容器。
当电感和电容并联接在同一电路时,电感吸收功率时正好电容放出能量,电感放出能量时正好电容吸收功率,能量在它们之间相互交换,即感性负荷所需无功功率,可由电容器的无功输出得到补偿,这就是并联电容器无功补偿作用。
并联电容器C与供电设备(如变压器)或负荷(如电动机)并联,则供电设备或负荷所需要的无功功率,全部或部分由并联电容器供给,即并联电容器发出的容性无功,可以补偿负荷所消耗的感性
无功。
3 应用实效
我厂动力车间有110kV變电站、35kV区域变电站和自备电站各一座。
110kV变电站为电力调度中心,全面协调、监控我厂高压用电情况,35kV区域变电站和自备电站对高压供电也有举足轻重的作用,合理掌控这三个站发、配电情况,对全厂电力系统经济、安全供电起到关键作用。
为提高电压质量、节约电能、完成电力部门规定的功率因数指标(大于0.95),电力调度中心在保障全厂供电安全情况下,根据系统电压和功率因数的变化情况、及时投、切110kV变电站和35kV变电站电容组,调节自备电站发电机的无功负荷,基本上把功率因数控制在0.95-0.98之间。
4 节能效益计算
通过无功补偿的方式来提高系统的功率因数,提高了电压质量,减少线路功率损耗,节省大量电能。
具体计算过程:无功功率经济当量表示电力系统每减少1kvar无功功率,相当于电力系统所减少的有功功率损耗kW数,其符号为Kq。
Kq值与电力系统的容量、结构及计算点与电源的相对位置等多种因素有关:
工厂变配电中,无功功率经济当量:Kq=0.02~0.15(平均取Kq=0.1);发电机电压直配工厂:Kq=0.02~0.04;两级变压工厂:Kq=0.05~0.08;三级及以上变压工厂:Kq=0.1~0.15。
我厂9月份节约有功功率为:
E=Qc总*Kq*h总=(2670+2670+1780+2670+1035+1085)*0.1*720=857520(kWh)。
Qc总-110kV站、35kV站、自备电站无功补偿总量;E-计算期内的有功功率;Kq-取0.1;h总-9月份机组运行时间。
我厂9月份无功补偿情况,110kV站、35kV站、自备电站无功补偿量见下表。
如不考虑其他因素,单方面从无功功率经济当量考虑,通过计算得知9月份通过无功补偿节约电量
857520(kWh),按照每度电0.65元计算、节约电费557388元,节能效益十分可观。
综上所述、进行无功补偿提高功率因数,降低了电网损耗、改善了电压质量,而且为企业节约大量电费,随着企业发展壮大要及时合理的布置无功补偿装置,为提高企业的经济效益贡献一份力量。
参考文献:
[1]雍静.供配电系统[M].北京:机械工业出版社,2011(9).
[1]邱关源.电路[M].北京:高等教育出版社,2006.
感谢您的阅读!。