自然功率簡介

(1)提高自然功率因數(shù)。自然功率因數(shù)是在沒有任何補償情況下，用電設備的功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)的方法:合理選擇異步電機;避免變壓器空載運行;合理安排和調整工藝流程，改善機電設備的運行狀況;在生產工藝允許條件下，采用同步電動機代替異步電動機。

(2)采用人工補償無功功率。裝用無功功率補償設備進行人工補償，電力用戶常用的無功功率補償設備是電力電容器。

提高功率因數(shù)的方法

提高功率因數(shù)的途徑主要在于如何減少電力系統(tǒng)中各個部分所需的無功功率,特別是減少負荷取用的

無功功率,使電力系統(tǒng)在輸送一定的有功功率時,可降低其中通過的無功電流

提高功率因數(shù)的方法很多,但總的來說可以歸結為兩大類:

提高自然功率因數(shù)的方法

采用降低各用電設備所需的無功功率以改善其功率因數(shù)的措施,稱為提高自然功率因數(shù)的方法 主要有:

1、正確選用異步電動機的型號與容量。據有關資料介紹,我國中小型異步電動機的用電負荷約占電網總負荷的80 %以上,幾個主要電網中,電動機所耗能占整個工業(yè)用電量的60 %~ 68 %左右1 因此做好電動機的降損節(jié)能具有十分重要的經濟意義 正確選用異步電動機,使其額定容量與所帶負載相配合,對于改善功率因數(shù)是十分重要的 在選型方面,要注意選用節(jié)能型,淘汰高能耗的電動機,并依據電機機械工作對啟動力矩、啟動次數(shù)、調速等方面的具體要求,選用不同的型號。 電動機的效率η與功率因數(shù)cosφ是反映電動機經濟運行水平的主要指標,都與負載率β有密切關系1 GB/ T 12497 - 90 對三相異步電機三個運行區(qū)域規(guī)定如下:

當負載率β在70 %~ 100 %之間時,為經濟運行區(qū);

當40 % ≤β ≤70 %時,為一般運行區(qū);

當β < 40 % 時,為非經濟運行區(qū);

2、根據負荷選用相匹配的變壓器。電力變壓器一次側功率因數(shù)不但與負荷的功率因數(shù)有關,而且與負荷率有關若變壓器滿載運行,一次側功率因數(shù)僅比二次側降低約3 ~ 5 %;若變壓器輕載運行,當負荷小于0. 6 時,一次側功率因數(shù)就顯著下降,下降達11 ~ 18 %,所以電力變壓器的負荷率在0. 6 以上運行時才較經濟,一般應在60 %~ 70 %比較合適為了充分利用設備和提高功率因數(shù),電力變壓器一般不宜作輕載運行。當電力變壓器負荷率小于30 %時,應當更換成容量較小的變壓器

(3、合理安排和調整工藝流程。合理安排和調整工藝流程, 改善電機設備的運行狀態(tài), 限制電焊機和機床電動機的空載運行1 例如可采用空載自動延時斷電裝置流程等

4、異步電動機同步化運行。對于負荷率不大于0. 7 及最大負荷不大于90 % 額定功率的繞線式異步電動機,必要時可使其同步化,即當繞線式異步電動機在起動完畢以后,向轉子三相繞組中送入直流勵磁,即產生轉矩把異步電動機牽入同步運行,其運轉狀態(tài)與同步電動機相似在過勵磁的情況下,電動機可向電網送出無功功率,從而達到改善功率因數(shù)的目的。

提高功率因數(shù)的補償方法

采用供應無功功率的設備來補償用電設備所需的無功功率,以提高其功率因數(shù)的措施,稱為提高功率因數(shù)的補償方法。采用補償法來提高功率因數(shù),必須增加新設備、增加有色與黑色金屬的需用量。 此外,補償設備本身也有功率損失,所以從整體來看,應首先采用提高用電設備自然功率因數(shù)的方法。 但當功率因數(shù)還達不到《電力設計技術規(guī)范》所要求的數(shù)值時,則需采用專門的補償設備來提高功率因數(shù)。應用人工補償無功功率的方法通常有應用移相電容器(即靜電電容器) 、采用同步電動機和采用同步調相機三種方法。

同步電動機在過勵磁方式運行(0. 8 ~ 0. 9 超前) 時,就向電力系統(tǒng)輸送無功功率,提高了工業(yè)企業(yè)的功率因數(shù) 一般在滿足工藝條件下,采用或不采用同步電動機來提高企業(yè)的功率因數(shù),應進行技術經濟比較。通常對低速、恒速且長期連續(xù)工作的容量較大的電動機,宜采用同步電動機組,如軋鋼的電動機組、球磨機、空壓機、鼓風機、水泵等設備 這些設備采用同步電動機為原動機時,其容量一般在250 KW 以上,環(huán)境與啟動條件均能滿足同步電動機的要求,而且停歇時間較少,因此對改善功率因數(shù)能起很大作用 但是同步電動機結構復雜,并且附有一套啟動控制設備,維護工作量大,價格較異步電動機貴,而且目前高壓移相電容器價格普遍降低,這就相應地提高了"異步電動機加移相電容器的補償方案"的優(yōu)越性 移相電容器由于具有功率損耗小、運行維修很方便、短路電流小等優(yōu)點而在工業(yè)企業(yè)中被廣泛用作人工補償裝置。

綜上所述,提高功率因數(shù)必然對國家的能源利用、企業(yè)的經濟效益起到促進作用, 是保證電力系統(tǒng)電能質量、電壓質量、降低網絡損耗以及安全運行所不可缺少的條件 應根據不同情況采取相應措施來提高功率因數(shù),降低無功損耗,從而提高經濟效益。