城市轨道交通供电系统功率因数分析

城市轨道交通供电系统功率因数分析

摘要：为提高供电的可靠性，方便管线的敷设，城市轨道交通供电系统大量选用电缆配电。由于电缆自身结构的特点，其供电线路充电容性无功功率比较可观。一般情况下，城市轨道交通客流量逐年增大，行车运营组织也按此特点，依运营年度计划逐步提高行车对数。本文就城市轨道交通供电系统功率进行了探讨。

关键词：城市轨道；供电系统；功率

引言：

对供电系统而言，供电负荷随运营年度的延伸而逐步增加；另一方面，城市轨道交通运输存在白天运营、夜晚检修的特点，每天停运期间，主要是部分低压配电负荷需要供电。从不同运营年度、每天不同时段这两方面来看，供电系统有功功率存在较大的差别；在特定的时间范围内，电缆线路所产生的无功功率无法由系统平衡，功率因数不理想。而供电部门对功率因数所应达到的标准有相应的规定，凡功率因数达不到规定的用户，供电部门在标准电费的基础上，按功率因数调整电费的收取。这样，势必增加了轨道交通运营成本，因此，对城市轨道交通供电系统功率因数的特点及规律进行研究，并制定相应的对策，是非常有必要的。

一．电能消耗现状

我国30%电能的消耗在城市轨道交通部门,而城市轨道交通生产中的电气设备和电力线路的电能损耗占城市轨道交通总消耗的20～30%。因此,节能降耗对城市轨道交通企业是至关重要的,提高功率因数是一种非常有效的实现节能的途径。功率因数(cosφ)是一个反映电源功率利用率的物理量,以用电设备产生的有功功率与视在功率的比值来表示。在供电系统中,功率因数降低会引起输电线路中的传输电流变大,增加了输电线路上的有功功率损耗和电能损耗。系统中输送的总电流的增加,使供电系统中的电气元件,如电器设备、导线等容量增大,导致工厂内部的起动控制设备、测量仪表规格尺寸增大,最终致使投资费用的增大。

线路的电压损耗增大,致使负荷端的电压下降,当低于允许偏移值时,严重影响异步电动机及其它用电设备的正常运行。使系统内的电气设备容量不能得以充分利用。所以,必须设法提高电网中各相关部分的功率因数,以充分利用变、用电设备的容量,增加其输电能力,减少功率损耗和电能损耗,以达到节约电能和提高供电质量的目的。

二．功率因数

1.大量的感性设备对功率因数的影响