功率因数提高是否节能降损

功率因数提高是否节能降损摘要：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。本文从 理论上分析了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方面的数 量关系。关键词：功率因数 节能降损1 前言功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标，用电设备在消耗有功功率的同时，还需大 量的无功功率由电源送往负荷，功率因数反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所 需的无功功率。对于农村用电负荷来说，主要是一些小加工业及照明负荷，其中大部分用电 设备为感性负载，其功率因数都很低，影响了线路及配电变压器的经济运行。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。2 功率因数与无功功率的关系功率因数反映的是用电设备消耗一定有功功率与视在功率的关系，用COSQ表示为：cos 聆=JV S(1)用电设备消耗一定的有功功率时需要的无功功率可表示为：Q = S xsin v(2)由式、可得:Q=PX tgQ (3)所以功率因数由cos 1提高到cos 2时，需增加的无功补偿容量可表示为：Q：工 P(t胛l 7訐J(4)式中 P-用电设备消耗的有功功率， kWQ-用电设备在一定功率因数时需要的无功功率， kvarQ -功率因数由 cos 提高到 cos 时需增加的无功补偿容量， kvarc12 1、 2-补偿前后的功率因数角由式(4)可以看出，为了提高功率因数，必须增加无功功率补偿设备以减少无功功率。由于 静电电容器具有重量轻，安装方便，投资少，故障范围小，有功功率损耗小，易于维护，能 实现自动投切控制等优点。所以，安装静电电容器提高功率因数的方法目前在供用电系统中 得到广泛的应用。3 输配电线路的有功功率损耗与功率因数的关系由于线路使用的导线存在着电阻，电流通过线路时，线路自身要产生有功功率损耗，其有功 功率损耗又与电流平方成正比，线路在输送一定的有功功率时，线路的电流又与功率因数成 正比。所以，线路在输送一定的有功功率时，线路自身产生的有功功率损耗与功率因数的平 方成反比，提高功率因数就能降低线路的有功功率损耗，由于输送一定负荷时线路的有功功 率损耗可以用下式表示：二严I 10p!/( (%曲知)(5)提高功率因数前后线路的有功功率损耗可以分别表示为：A PiF1/? xtn-3/ T 氏品甲 J AP2 = 3/2x1Q j=1 /( i.r2) (7式中 P线路的有功功率损耗，kWI-线路输送的电流， A P P2-提高功率因数前后线路的有功功率损耗，kWCOSQ 、COSQ 2线路增加无功补偿前后功率因数P-线路输送的有功功率， kWR线路的电阻，QU-线路的额定电压， kV根据式(6)、 (7)可知：功率因数提高后线路有功功率损耗下降的百分数可以表示为：7? = f(APi -X 100%(8)二 M - (曲呻i/goa删2 x 100%4 变压器的有功功率损耗与功率因数的关系4.1 变压器的铜损耗与功率因数的关系 变压器在运行中，输出一定的有功功率时，其铜损耗与变压器所带负荷视在功率的平方成正 比，而视在功率又与变压器的功率因数成反比，即可表示为：S =(9)提高功率因数前后变压器的铜损耗可表示为：(靳/ 5料“ P八张x対冲巩 (10)凡=(乳* P/(S心存/厂几Hl)式中s变压器输出视在功率，kVAS1、S2-提高功率因数前后变压器的视在功率， kVAP-变压器输出的一定有功功率， kWPk-变压器铭牌额定铜损耗， kWkPt1、Pt2-变压器在提高功率因数前后的铜损耗， kWt1 t2s -变压器的额定容量， kVAeCOSQ 、COSQ 2功率因数提高前后值所以，提高功率因数前后的变压器实际的铜损耗下降百分数可以表示为：77 = (,- pj/pj X100%=11 - (cos 1 /roA ipi) x 100(12)4.2 变压器需用容量与功率因数的关系由于变压器在输出一定有功功率时，其需用容量(视在功率)与变压器的功率因数成反比，所 以当变压器输出一定有功功率时，功率因数提高就能减少变压器的需用容量，从而提高变压 器的供电能力。根据式(8)可知提高功率因数后减少变压器的使用容量 S可表示为：AS = Si S： = Pf ( CXJSf CM /(O5 PdCW 抄)=51/ 1 - (tflft ijPr/tlW tfii)5 结束语1提高功率因数并不为企业节能，线路因为一般企业的补偿电容器装置在配电 房作为集中式补偿，只降低了电容柜前端的电流，后端线路的电流还是原来所 需的电流（包含有功和无功电流）。节能只是供电部门的线路降低了无功电流而减 少的线损耗。企业提高了功率因数，需然不节能，但可以达标（功率因数标准为 0.9）免遭罚款，并有可能带来少额的超标奖。（功率因数调整电费详情见附件一）2比如说2KW的电机工作电压380V电机，运行是需要有功和无功电流的，在 电机轻载时，主要依靠无功电流来激磁的，所以,2KW的电机在功率因数是076 时电流是4A，提高功率因数为095时的电流也是4A的。只是在功率因数是 076时，电网输送无功电流相对较大；提高功率因数到095时，电网将减少了 无功电流的传输，电机吸纳的无功电流就来自于电容电流。3电度表计量的是有功电流，无功电流是不计量在内的。无功电度表就是计量 无功电流的，但不计费，只作功率因数考核数据。