淺析低壓網(wǎng)功率因數(shù)對供電企業(yè)的影響

李丹陽

（東寧市電業(yè)局）

摘 要：供電企業(yè)在不斷進(jìn)步與發(fā)展過程中，用戶功率因數(shù)的高低情況直接影響整個電網(wǎng)的損耗，與整個線路的電壓損失、波動情況等也存在較大關(guān)系。為了實現(xiàn)節(jié)約用電，促進(jìn)供電質(zhì)量的穩(wěn)定提升，在本文中，需要基于相關(guān)的影響因數(shù)進(jìn)行分析，并為其提出有效的解決措施，促進(jìn)執(zhí)行方法使用的更科學(xué)、更合理。

關(guān)鍵詞：低壓網(wǎng)；功率因數(shù)；供電企業(yè)

用戶功率因數(shù)對電力系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備、供電設(shè)備等都會產(chǎn)生影響，提高用戶的功率因數(shù)，不僅能提高供電設(shè)備的生產(chǎn)能力，減少線路受到的損失，還能促進(jìn)用電質(zhì)量，設(shè)備運行效率的提升，實現(xiàn)良好的電能節(jié)約工作。所以說，供電企業(yè)需要在現(xiàn)有發(fā)展階段做好低壓補(bǔ)償工作，降低電網(wǎng)補(bǔ)償壓力，對用戶功率因數(shù)進(jìn)行改善，這樣在使用過程中能夠獲得更高的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。

1 影響用戶功率因數(shù)的主要因素

1.1 電感性設(shè)備與電力變壓器

消耗無功功率的主要設(shè)備為電感性設(shè)備與電力變壓器，尤其是大量的電感性設(shè)備，其中的消耗設(shè)備為交流電焊機(jī)、感應(yīng)電爐等。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查與分析，在工礦企業(yè)中，將會消耗到全部的無功功率中，其中，異步電動機(jī)產(chǎn)生的無功消耗在60%以上。異步電動機(jī)空載期間產(chǎn)生的消耗也會在65%左右[1]。針對該情況，需要對異步電動機(jī)的功率因數(shù)進(jìn)行改變，防止電動機(jī)的空載運行現(xiàn)象，促進(jìn)負(fù)載率的提升。一般情況下，電力變壓器消耗的無功功率維持在10%左右，空載無功功率為滿載的三分之一。所以說，要改善電力系統(tǒng)化與企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應(yīng)該實現(xiàn)空載運行或者長期處于低負(fù)載運行[2]。

1.2 供電電壓超出范圍

當(dāng)供電電壓超出一定范圍，也會影響到功率因數(shù)。在供電電壓超出額定數(shù)值的10%，受磁路飽和的影響，無功功率將實現(xiàn)較快增長。根據(jù)相關(guān)資料的統(tǒng)計與分析，在供電電壓的額定數(shù)值在110%時，無功將增加到35%。當(dāng)供電電壓低于額定電壓數(shù)值時，降低無功功率，促進(jìn)功率因數(shù)的提升。但是，隨著供電電壓數(shù)值的不斷降低，將影響電氣設(shè)備的正常運行。所以，需要利用相關(guān)措施進(jìn)行分析，保證能夠維護(hù)電力系統(tǒng)供電電壓的穩(wěn)定性。

1.3 電網(wǎng)頻率的波動與變壓器的磁化無功功率

電網(wǎng)產(chǎn)生的頻率以及波動對異步電動機(jī)、變壓器的磁化無功功率也會產(chǎn)生一定影響。針對該要素，需要為其提出有效的解決對策，提高低壓電力網(wǎng)的功率因數(shù)，保證低壓網(wǎng)的無功更均衡，從而實現(xiàn)降低損耗與節(jié)能效果[3]。

2 低壓網(wǎng)的無功補(bǔ)償

2.1 一般方法

低壓無功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ话惚憩F(xiàn)為三種。包括隨機(jī)補(bǔ)償、隨器補(bǔ)償以及跟蹤補(bǔ)償?shù)?。下面，對這三種補(bǔ)償方式的適用范圍以及存在的優(yōu)點與缺點進(jìn)行闡述。

隨機(jī)補(bǔ)償，是根據(jù)一些用電設(shè)備需要的無功量，實現(xiàn)單臺與多臺電壓電容器的分散、并接工作，保證能夠與用電設(shè)備共同組成一套斷路器。實現(xiàn)控制、裝置保護(hù)工作以及與電機(jī)實現(xiàn)同時投切工作。隨時補(bǔ)償一般會應(yīng)用在個別大容量同時連續(xù)運行的無功消耗，該方法適合對農(nóng)網(wǎng)的無功峰荷進(jìn)行限制。隨機(jī)補(bǔ)償也具有較大優(yōu)勢，在用電設(shè)備實際運行過程中，在投入無功補(bǔ)償?shù)耐瑫r，用電設(shè)備將停止運行，期間的補(bǔ)償設(shè)備將退出，無法造成無功倒送，也不需要對補(bǔ)償容量進(jìn)行調(diào)整。同時，該方法在使用該期間投入的資金也比較少，比較容易安裝，對其配置也更容易，實現(xiàn)維護(hù)的手段比較簡單，降低事故的產(chǎn)生效率[4]。

隨器補(bǔ)償。該方法是電壓電容器通過低壓開關(guān)后，在配電變壓器二側(cè)，將無功補(bǔ)償配電變壓器實現(xiàn)空載無功補(bǔ)償方式。當(dāng)配變在空載或者輕載期間，其中的無功負(fù)荷為變壓器的空載勵磁無功。其中，輕載無功占有的損耗比較大，不僅會增加電費的單價，也無法促進(jìn)電費實現(xiàn)同網(wǎng)同價。對于隨器補(bǔ)償具備的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的接線工作和維護(hù)管理工作，也能實現(xiàn)有效的補(bǔ)償配變空載無功，也能對農(nóng)網(wǎng)無功基荷進(jìn)行限制，不僅能實現(xiàn)無功就地平衡，還能促進(jìn)配變利用率的提升，降低無功網(wǎng)產(chǎn)生的損失，保證獲取到更高的經(jīng)濟(jì)效益。

跟蹤補(bǔ)償。該方法主要是將無功補(bǔ)償投切裝置作為控制與保護(hù)方式，能夠?qū)⒌蛪弘娙萜鹘M補(bǔ)償在4.4kV母線上的補(bǔ)償方式。該方法適合應(yīng)用到專有的配電用戶中，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的補(bǔ)償效果。對于跟蹤補(bǔ)償存在的優(yōu)勢，該方法在使用期間比較靈活，運行與維護(hù)工作中，實現(xiàn)的工作量也比較小，在使用過程中，使用壽命比較長，在運行過程中更可靠。但是，該方法在對控制保護(hù)裝置控制期間還比較復(fù)雜，需要的投入資金也比較大[5]。

2.2 相關(guān)方法

利用相關(guān)方法保證系統(tǒng)自然功率因數(shù)的提高。提高該因數(shù)是不需要投資任何的補(bǔ)償設(shè)備的，可以利用多種技術(shù)與管理，減少各個設(shè)備產(chǎn)生的消耗。該方法對提高功率因數(shù)十分有效，具體表現(xiàn)為以下幾個方面。

選擇合理的電動機(jī)，保證其在高負(fù)荷率狀態(tài)運行下。在對其選擇期間，不僅要思考電動機(jī)的機(jī)械性，還要研究電動機(jī)的電氣指標(biāo)。比如：三相異步電動機(jī)，其中的電動機(jī)可以選擇容量較小的，同時對其合理安排以及對工藝流程進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，不僅能促進(jìn)運行方式的優(yōu)化性，還能改變空載運轉(zhuǎn)現(xiàn)象。所以說，基于該現(xiàn)象，可以分析節(jié)能以及提高功率因素，促進(jìn)電動機(jī)容量選擇的正確性。

提高異步電動機(jī)的檢修質(zhì)量。異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子間氣隙變動會影響到無功功率的大小，所以，要在檢修過程中，不要增大電動機(jī)的氣隙，防止降低功率因數(shù)[6]。

實現(xiàn)同步電動機(jī)與異步電動機(jī)的同時補(bǔ)償?；谙嚓P(guān)原理進(jìn)行分析，同步電動機(jī)產(chǎn)生的消耗與機(jī)械負(fù)荷的大小存在關(guān)系，當(dāng)欠激狀態(tài)下，可以取進(jìn)電網(wǎng)的無功；在過激狀態(tài)下，可以送出無功。針對這種狀況，需要對電機(jī)的勵磁電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證在過激狀態(tài)下能夠?qū)崿F(xiàn)同步電動機(jī)的電網(wǎng)送出行為，這樣不僅減少了電網(wǎng)輸出過程中產(chǎn)生的無功功率，還能促進(jìn)企業(yè)功率因數(shù)的形成。異步電動機(jī)在同步運行下，其電動機(jī)狀態(tài)就是這種同步化，所以，可以對電機(jī)的直流勵磁電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證其呈現(xiàn)出過激狀況，這樣不僅能輸出無功，還能促進(jìn)低壓網(wǎng)功率因數(shù)的提升。

對變壓器的容量進(jìn)行正確選擇，提高其運行的效率。負(fù)載率比較低的變壓器為了提高數(shù)值，改變電網(wǎng)的自然功率因數(shù)，可以對小于30%的平均負(fù)荷降低，保證變壓器能夠在電網(wǎng)上斷開，促進(jìn)負(fù)荷率的提升。對于三相不平衡或者單相配電系統(tǒng)，為了對其中的問題進(jìn)行解決，可以使用自動補(bǔ)償?shù)姆绞剑谄陂g，主要對無功功率參數(shù)的信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，并取出三相。再根據(jù)各個相的感性負(fù)載，對功率因以及負(fù)載的大小進(jìn)行補(bǔ)償，在該情況下，不僅不會產(chǎn)生相互之間的影響，也不會產(chǎn)生欠補(bǔ)償與過補(bǔ)償?shù)那闆r。

3 總結(jié)

基于本文的分析和研究可以發(fā)展，用戶功率因數(shù)對供電企業(yè)產(chǎn)生較大影響，提高用戶功率因數(shù)，能夠為其獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。因此，在本文中，對用戶功率因數(shù)的影響因素和提高的方法進(jìn)行了研究與具體闡述。

參考文獻(xiàn)

[1]李中華，李爾重.低壓配電網(wǎng)功率因數(shù)與供電企業(yè)線損[J].黑龍江科技信息，2014（31）：63-63.

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[3]陳清華.淺談低壓配電網(wǎng)功率因數(shù)對供電企業(yè)的影響[J].科技與企業(yè)，2015（22）：214.

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[5]房曉燕.供電企業(yè)降低線損與低壓配電網(wǎng)功率因數(shù)的關(guān)系[J].建材與裝飾，2014（42）：86-87.

[6]陳方.規(guī)范化供電所的低壓線損管理[J].科學(xué)與財富，2015，7（Z2）：9.endprint