低压配电网功率因数对供电企业的影响

低压配电网功率因数对供电企业的影响

王志勇

（广东电网有限责任公司仁化供电局512300）

摘要：功率因数是决定电力系统中供用电设备是否能得到充分利用的一个重要因素，在降低电路线损、减少电路电能损失中发挥着重要而积极的作用。对于国内当前的供电企业来说，如何提高其电网功率因数，尤其是提高其改造之后的低压配电网的功率因数，减少电网运行中电能的损耗，为用电客户提供更优质、更可靠的供电服务已成为企业思考的主要问题。本文针对低压配电网功率因数对供电企业的影响进行了分析。

关键词：功率因数；影响因素；补偿方法

1功率因数主要影响因素

1.1无功功率的主要耗用设备

就目前发、送电设备应用实际情况而言，很多设备均有无功功率的耗用，其中以异步电动机与变压器为主。异步电动机在实际工作过程中之所以会产生较多无功功率，其主要原因就是在定子与转子之间有一定气隙存在。异步电动机实际运行过程中主要有两个部分的无功功率耗用，其中一种为设备处于空载状态时会有无功功率产生，另外一种为当负载一定时无功功率会有所增加。所以，在异步电动机运行过程中，要想改善其功率因数，必要任务就是防止电动机出现空载运行状况，还应当尽可能提高其负载率。在实际运行工作过程中，变压器所消耗无功功率主要包括在空载状态下所出现的无功功率，该无功功率和负载率之间无任何关系存在。因而，对于电力系统以及企业而言，为能够有效改善其功率因数，在变压器实际运行过程中应尽量不使其处于空载状态，同时也应当避免在长时间内使其处于低负载运行状态。

1.2供电电压对功率因数产生影响

在实际供电过程中，若其电压超出规定范围，就会在很大程度上影响其功率因数。根据实际情况来看，在供电过程中若电压相比于额定值高10%，由于存在在磁路饱和情况，对于其无功功率而言，增长速度就会比较快，通过对相关资料进行分析，结果显示当供电过程中电压达到额定值110%情况下，对于普通工厂而言，其无功功率将会增加大约35%。在实际供电过程中若电压与其额定值相比比较低，这种情况下就会在一定程度上行减少无功功率，也就能够使功率因数得到有效提高。但是，在供电过程中，若电压有所降低必然会在一定程度上影响电气设备，导致其无法正常工作。因而，在电力系统实际供电过程中应当利用有效措施使其电压保持稳定。

1.3电网频率波动也会在一定程度上影响到异步电机及变压器磁化无功功率

通过以以上内容阐述，针对电力系统功率因数一些主要影响因素，应当选择积极有效方法提高低压电力网功率因数，从而使低压电网无功功率就地平衡能够真正得以实现，进而实现达到降损节能效果

2提高电网功率因数的方法

通过前面内容的分析，我们已经得知了在电网运行中，影响电网功率因数的因素是无功功率，并通过深入研究得知了在低压配电网中，消耗无功功率最大的电力设备是异布电动机和电力变压器，且当电力系统的供电电压超过了规定范围时也会增大无功功率消耗量。因此，在功率因数的诸多影响因素之上，笔者提出使用无功补偿方法来减少电动机、变压器等设备对无功功率的消耗，提高电网国内功率因数。常见的无功补偿方法主要有以下几种，即随机补偿法、随器补偿法和跟踪补偿法。每一种补偿法在实际应用时都可获得良好的补偿效果，虽各具特点，但终是殊途同归。现就电网无功补偿中常用的三种方法进行分析。

2.1随机补偿法

所谓随机补偿，实际就是将电网中的低压电容器和电机进行重组，然后通过控制电力装置，或控制电机的方式将两者同时投切，达到补偿无功功率的目的。相比于其他两种补偿法，随机补偿更加适用于补偿低压配电网中电动机的无功消耗。在利用随机补偿法来进行无功功率补偿，降低线损时，电力企业需要重点做好以下两个方面的工作：一是做好对一些长期应用老电动机的工矿企业的监督管理，协调并帮助其改善现有的电气设备，安装一些随机补偿器，借此来提高企业工作运行时的功率因数，降低线损；二是做好对新投入设备的运行监督，并要求新投入电路中的电动机必须安装随机补偿装置，尤其是在一些大型房地产建筑工地，要求其在实际施工时，一定要做好电动机设备投切时功率因数的控制，以便保证施工时所使用的低压配电网无功因数得以保持或提高。

2.2随器补偿法

随器补偿法与随机补偿法有所区别，后者是指重组电机，通过控制电机来进行无功补偿的一种补偿方式，而前者则是一种专门为配电变压器提供无功补偿的一种补偿方式。比起随机补偿法，随器补偿法更适合应用于大型供电局的供变压器中。在配变电压电路中，承担无功负荷的主要部分是空载励磁无功，单就这一部分的无功轻负载而言，空载励磁无功在电路运行中所损耗的供电电压的比值很大，尤其是供电局供变压器部分。而由于供电局供变压器对电压功率的损耗变大，所以配电网技术损耗量也相应变大，进而对电路末端用电客户的用电量产生了影响，在无形中加大了用电客户的用电量，进而增加了客户的用电成本。这一问题的存在很不利于电网同网计价工作的开展。

2.3跟踪补偿法

跟踪补偿法是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户0.4kv母线上的补偿方式。随着城往改造工程、变电亭改造工程的进行，一些老式变电亭也相继安装了这种无功补偿设备，而一些新近安装投入的变电亭这种补偿设备也是必装设备，所以说这种无功补偿方式在供电企业的局供变电亭中有着广泛的应用，基本上90%以上的变电亭都应用了这种设备。

3、功率因数的人工补偿

功率因数是工厂电器设备实用状况和利用程度的具有代表性的重要指标，也是保证电网安全、经济运行的一项主要指标。供电企业仅仅依靠提高自然功率因数的办法已经不能满足工厂对功率因数的要求，工厂自身还需装设补偿装置，对功率因数进行人工补偿，人工补偿方法。

3.1个别补偿（就地补偿）在用电设备附近，按照其本身无功功率的需求量，装设低压电器组与用电设备直接并联，两者同时投入运行或断开，并用个别补偿可以最大限度的减少因线路流过无功电流造成的能量损失，开关设备和变压器容量可相应减少和降低补偿效益最高，其缺点是：电容器利用率低，有可能产生激过电压，投资费用较高。

3.2分散补偿，一般将电容器接在车间现在用线上，其利用率较高，投资费用较省，但只能补偿供电线路和变压器中的无功功率，是一种比较经济合理的补偿方法。

4.结论

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。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。

参考文献：

[1]姜冰智.浅谈低压配电网功率因数与供电企业线损[J].科技与企业，2014（09）：144.

[2]辛业春，李国庆，王朝斌.无功和三相负荷不平衡的序分量法补偿控制[J].电力系统保护与控制，2014（14）：72-79.

[3]陈清华.浅谈低压配电网功率因数对供电企业的影响[J].科技与企业，2015（22）：214.

作者介绍：

王志勇（1995年8月2日）性别：男籍贯：广东兴宁民族：汉学历：大专职称：无；职务：员工