提高功率因素的方法及与电费关系探讨
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一
电网功率 因素 ０ ． ７ Ｏ ． ７ ４ Ｏ ． ７ ６ Ｏ ． ７ ８ Ｏ ７ ９ Ｏ ． ８ Ｏ Ｏ ． ８ ２
月电费增减 （ ％ ） ＋ １ ０ ＋ ７ ． ０ ＋ ７ ． ０ ＋ ６ ． ０ ＋ ５ ． ５ ＋ ５ ． ０ ＋ ３ ． ５
电费 。
表２供电局功率因素月电费调节表
＼
项目 ＼
序 号 １
２
３
４
５
Hale Waihona Puke Baidu６
７
（ ２ ） 运行 维护 、维修方 便； （ ３ ） 用 功率 因素 自动 补偿 器控制 能按 目 标 动投切 电容 。 Ｑ 。 为变 压器额定 负载 时的无功功率一 单位 功率 因素 自 ３ ． ２ ． ２ 电容补偿 的原理 般 用 电设备都是 感性的，相当于 电阻与 电感 串联的元件 。用 电容进行补偿 ，实际上是 ｐ 为变压器的负载率 ８： ｓ 将 电容器与用 电设备 并联 ，在 交流 电路 中，电 旦 一 Ｓ。 Ｓｃ ｃ Ｏｓ （ ｐ ２ 容和 电感 都与 电源进 行往返能量从 而消耗无功 Ｓ 为变压器 的额定容量一单位ｋ ｖ Ａ 功率 。在 同一 电压作 用下 ，电感 中电流滞后于 电压９ Ｏ 。 ，电感和 电容的电流方向相反 ，两者可 Ｐ 蛮 为变压器 的有 功功率一单位ｋ ｗ 以相互抵 消，使线路 的无功功率减 少，提高功 ｐ ０ ＋ ｐ Ｐ ｂ 率因素。 Ｐ 。 为变压 器空载时 的有功功率一单位ｋ ｗ ｊ ， Ｐ Ｒ 为变压器额定负载时的有功功率一单位 企业 电网的功率因素：
因素 比负载功率数少 ０ ． ０ ５ 左右 ，且通过分析得 １ ． 概述 提 高 企业 内部 电网 的功 率 因素 来 降低 用 出，随着 负载 的减少 ， 电网功率 因素比负载功 电成本 的节 电措施 是指 当供 电局的供 电单价 一 率减少得更 多。 表１负载１ Ｏ Ｏ ｋ ｗ 时， 定 时，有功负荷及 其使用 电量不变的情 况下， 不同负载 的功率因数时 的电网功率 因数 采取 电容补偿 负载 的感性成 份，使功率 因素 提 高 ，降低 企业 使用 每ｋ ｗ ｈ 电的平 均价 格 。我 们 知道 ，高供高量用 户的 电费由三部份组成 ：基 Ｃ Ｏ ２ ０ ． ８ ５ Ｏ ． ９ ０ ． ９ ５ ０ ． ９ ８ 本 电费 ，实用 电费和功率 因素调整 电费。基 本 Ｂ ０ １ １ ８ Ｏ ． １ １ １ ０ ． １ ０ ５ ０ ． １ ０ ２ 电费和 实用 电费都是 由生产 需要决定 的，只有 Ｑ 变（ ｋ ｖ ａ ｒ ） １ ３ ． ８ ４ １ ３ ． ７ ３ １ ３ ． ６ ６ １ ３ ． ６ ２ Ｑ 变（ ｋ Ｗ ） ２ ． １ ２ ２ ． １ １ ２ ． １ ０ ２ ． ０ ９ 从提高 功率因素着手来降低用 电费用 Ｃ Ｏ Ｓ １ ０ ． ８ ０ ３ ０ ． ８ ５ ４ ０ ． ９ ｌ ０ ． ９ ４ ８ ２ ． 功率 因素的计算 ３ ． 提 高功 率因素的主要 方法 负载无功功率 ：Ｏ２ ＝ ＝ Ｓ ｓ ｉ ｎ（ ｐ ２ ３ ． １提 高 自然功率因素法 负载有功功率 ：Ｐ ２ ＝Ｓ Ｃ Ｏ Ｓ 【 ｐ ２ 具体 为： 负载功率 因素 ： （ １ ） 合 理选用 电动机 和变 压器功 率 ，提 高
表２ （ 续）供电局功率因素月电费调节表
（ ３ ） 集 中补偿 ，将 电容器组安装于３ ８ ０ Ｖ 的配 电室 内，由功率因素控制器控 制 电容器 的投、 切，可实现 目标功率因素 。 ４ ． 功率因素与电费的关系 对于大 工业 用户，正常情况 下，功率因素 考核标准为０ ． ９ （ 指 企业内部 电网的功率因素） 供 电部 门计算 企业 的 功率 因 数调 整 电费 时 ，是 以企 业电网功率 因素为准 ，若其 月均功 率 因素高于 或低 于０ ． ９ 时 ，按 规定 的 电价计 算 出当月 电费后，再按表二所规 定 的百分 数增 减
Ｏ０ ＝Ｉ ｎ ％ ｓ 。 １ ｏ 。
（ ２ ） 经 常空载的设备加装 自动停车装置 ； （ ３ ） 选用 高功 率因素的用电设备。 ３ ． ２ 电容移相补偿 ３ ． ２ ． １优 点： （ １ ） 运行时有功损 耗小 ，仅 占电容器功率的
０ ． ２ ５ ％ Ｏ ． １ ５ ％ ：
ｌ
负 因 载 素 功 ｉ 率 负 因 载 素 功 ２ 率 负 因 载 素 功 ３ 率 负 因 载 素 功 ４ 率
功Ｉ ，线路 上 的无 功 电流 为Ｉ ， 由图可见 ， 电 容补 偿后，相位角减少，功率因素增大 。 ３ ． ２ ． ３电容补偿 的方 法 （ １ ） 个别补偿 ，也称 就地补偿 ，是 电容器并 联在用 电设备上，与设备同步运行 。 （ ２ ） 分组补偿 ，将电容器组分别安装 在各区 域母线上 ，适 用于用 电负荷较 分散的大用 电设
一
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皇王研霾一 ｌ
提 高功率 因素的方 法及与电费关 系探讨
厦 门国际航 空港股份有限公 司 林文杰
【 摘要】讨论提 高功率 因素的方法和 意义，阐明传 统功率因素补偿 目 标 设定 的误 区及 其解决 的办法。 【 关键词 】功 率因素；电容 补偿 费；电费
一
备。
。＝
负载 率；
２ 为负载 的相位 角 ｓ 为负载的容量一单位ｋ ｖ Ａ 企业 电网的无功功率 ：Ｏ ＝ ＋ Ｑ ： 企业 电网 的有功功率 ：Ｐ Ｉ ＝ 十 变 压器无功功率 ：Ｑ ＝ Ｑ ； ＋ ｐ Ｑ Ｑ 。 为变压器 空载 无功功率一单位ｋ ｖ ａ ｒ
电网功率 因素 ０ ． ７ Ｏ ． ７ ４ Ｏ ． ７ ６ Ｏ ． ７ ８ Ｏ ７ ９ Ｏ ． ８ Ｏ Ｏ ． ８ ２
月电费增减 （ ％ ） ＋ １ ０ ＋ ７ ． ０ ＋ ７ ． ０ ＋ ６ ． ０ ＋ ５ ． ５ ＋ ５ ． ０ ＋ ３ ． ５
电费 。
表２供电局功率因素月电费调节表
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序 号 １
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Hale Waihona Puke Baidu６
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（ ２ ） 运行 维护 、维修方 便； （ ３ ） 用 功率 因素 自动 补偿 器控制 能按 目 标 动投切 电容 。 Ｑ 。 为变 压器额定 负载 时的无功功率一 单位 功率 因素 自 ３ ． ２ ． ２ 电容补偿 的原理 般 用 电设备都是 感性的，相当于 电阻与 电感 串联的元件 。用 电容进行补偿 ，实际上是 ｐ 为变压器的负载率 ８： ｓ 将 电容器与用 电设备 并联 ，在 交流 电路 中，电 旦 一 Ｓ。 Ｓｃ ｃ Ｏｓ （ ｐ ２ 容和 电感 都与 电源进 行往返能量从 而消耗无功 Ｓ 为变压器 的额定容量一单位ｋ ｖ Ａ 功率 。在 同一 电压作 用下 ，电感 中电流滞后于 电压９ Ｏ 。 ，电感和 电容的电流方向相反 ，两者可 Ｐ 蛮 为变压器 的有 功功率一单位ｋ ｗ 以相互抵 消，使线路 的无功功率减 少，提高功 ｐ ０ ＋ ｐ Ｐ ｂ 率因素。 Ｐ 。 为变压 器空载时 的有功功率一单位ｋ ｗ ｊ ， Ｐ Ｒ 为变压器额定负载时的有功功率一单位 企业 电网的功率因素：
因素 比负载功率数少 ０ ． ０ ５ 左右 ，且通过分析得 １ ． 概述 提 高 企业 内部 电网 的功 率 因素 来 降低 用 出，随着 负载 的减少 ， 电网功率 因素比负载功 电成本 的节 电措施 是指 当供 电局的供 电单价 一 率减少得更 多。 表１负载１ Ｏ Ｏ ｋ ｗ 时， 定 时，有功负荷及 其使用 电量不变的情 况下， 不同负载 的功率因数时 的电网功率 因数 采取 电容补偿 负载 的感性成 份，使功率 因素 提 高 ，降低 企业 使用 每ｋ ｗ ｈ 电的平 均价 格 。我 们 知道 ，高供高量用 户的 电费由三部份组成 ：基 Ｃ Ｏ ２ ０ ． ８ ５ Ｏ ． ９ ０ ． ９ ５ ０ ． ９ ８ 本 电费 ，实用 电费和功率 因素调整 电费。基 本 Ｂ ０ １ １ ８ Ｏ ． １ １ １ ０ ． １ ０ ５ ０ ． １ ０ ２ 电费和 实用 电费都是 由生产 需要决定 的，只有 Ｑ 变（ ｋ ｖ ａ ｒ ） １ ３ ． ８ ４ １ ３ ． ７ ３ １ ３ ． ６ ６ １ ３ ． ６ ２ Ｑ 变（ ｋ Ｗ ） ２ ． １ ２ ２ ． １ １ ２ ． １ ０ ２ ． ０ ９ 从提高 功率因素着手来降低用 电费用 Ｃ Ｏ Ｓ １ ０ ． ８ ０ ３ ０ ． ８ ５ ４ ０ ． ９ ｌ ０ ． ９ ４ ８ ２ ． 功率 因素的计算 ３ ． 提 高功 率因素的主要 方法 负载无功功率 ：Ｏ２ ＝ ＝ Ｓ ｓ ｉ ｎ（ ｐ ２ ３ ． １提 高 自然功率因素法 负载有功功率 ：Ｐ ２ ＝Ｓ Ｃ Ｏ Ｓ 【 ｐ ２ 具体 为： 负载功率 因素 ： （ １ ） 合 理选用 电动机 和变 压器功 率 ，提 高
表２ （ 续）供电局功率因素月电费调节表
（ ３ ） 集 中补偿 ，将 电容器组安装于３ ８ ０ Ｖ 的配 电室 内，由功率因素控制器控 制 电容器 的投、 切，可实现 目标功率因素 。 ４ ． 功率因素与电费的关系 对于大 工业 用户，正常情况 下，功率因素 考核标准为０ ． ９ （ 指 企业内部 电网的功率因素） 供 电部 门计算 企业 的 功率 因 数调 整 电费 时 ，是 以企 业电网功率 因素为准 ，若其 月均功 率 因素高于 或低 于０ ． ９ 时 ，按 规定 的 电价计 算 出当月 电费后，再按表二所规 定 的百分 数增 减
Ｏ０ ＝Ｉ ｎ ％ ｓ 。 １ ｏ 。
（ ２ ） 经 常空载的设备加装 自动停车装置 ； （ ３ ） 选用 高功 率因素的用电设备。 ３ ． ２ 电容移相补偿 ３ ． ２ ． １优 点： （ １ ） 运行时有功损 耗小 ，仅 占电容器功率的
０ ． ２ ５ ％ Ｏ ． １ ５ ％ ：
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负 因 载 素 功 ｉ 率 负 因 载 素 功 ２ 率 负 因 载 素 功 ３ 率 负 因 载 素 功 ４ 率
功Ｉ ，线路 上 的无 功 电流 为Ｉ ， 由图可见 ， 电 容补 偿后，相位角减少，功率因素增大 。 ３ ． ２ ． ３电容补偿 的方 法 （ １ ） 个别补偿 ，也称 就地补偿 ，是 电容器并 联在用 电设备上，与设备同步运行 。 （ ２ ） 分组补偿 ，将电容器组分别安装 在各区 域母线上 ，适 用于用 电负荷较 分散的大用 电设
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皇王研霾一 ｌ
提 高功率 因素的方 法及与电费关 系探讨
厦 门国际航 空港股份有限公 司 林文杰
【 摘要】讨论提 高功率 因素的方法和 意义，阐明传 统功率因素补偿 目 标 设定 的误 区及 其解决 的办法。 【 关键词 】功 率因素；电容 补偿 费；电费
一
备。
。＝
负载 率；
２ 为负载 的相位 角 ｓ 为负载的容量一单位ｋ ｖ Ａ 企业 电网的无功功率 ：Ｏ ＝ ＋ Ｑ ： 企业 电网 的有功功率 ：Ｐ Ｉ ＝ 十 变 压器无功功率 ：Ｑ ＝ Ｑ ； ＋ ｐ Ｑ Ｑ 。 为变压器 空载 无功功率一单位ｋ ｖ ａ ｒ