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功率因數范文1
關鍵詞：無功功率；功率因數；無功補償技術
中圖分類號：TM46文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）07-0110-02
一、無功功率和功率因數的定義
（一）有功功率和無功功率
在交流電路中，由電源供給負載的電功率有兩種：一種是有功功率，一種是無功功率。有功功率是保持用電設備正常運行所需的電功率，也就是將電能轉換為機械能、光能、熱能等的電功率。無功功率比較抽象，它是用于電路內電場與磁場的交換，并用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率。它不對外做功，但是只要有電磁線圈的電氣設備，就要消耗無功功率。
（二）功率因數
電網中的電力負荷如電動機、變壓器等，屬于既有電阻又有電感的電感性負載。電感性負載的電壓和電流的相量間存在著一個相位差，這個相位差（Φ）的余弦叫做功率因數，用符號cosΦ表示，在數值上功率因數是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S。功率因數反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，我們希望的是功率因數越大越好。只有把電路中的無功功率降到最小，才能將視在功率大部分用來供給有功功率，改善供電效率。
二、無功功率的產生和作用
（一）無功功率的產生
在具有電感或電容的電路中，在每半個周期內，電感（或電容）把電源能量變成磁場（或電場）能量貯存起來，然后再把貯存的磁場（或電場）能量釋放返回給電源。這種情況下只是進行能量的交換，并沒有真正消耗能量，我們把這個交換的功率值稱為無功功率。正因為如此，無功功率比較抽象，它在電路中來回流動。盡管無功功率說明一個元件的平均功率為零，但它代表了在電感或電容中儲存及釋放磁場能量或電場能量所需要的真實功率。電力網中，在電源、電感元件和電容元件之間發生能量的交換。與無功功率相關的能量是儲存的電感性及電容性能量之和。
（二）無功功率的作用
無功功率決不是無用功率，它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉磁場，使轉子轉動，從而帶動機械運動，電動機的轉子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產生磁場，在二次線圈感應出電壓。因此，沒有無功功率，電動機就不會轉動，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會吸合。
三、無功功率的危害
盡管無功功率說明一個元件的平均功率為零，但它代表了在電感或電容中儲存及釋放磁場能量或電場能量所需要的真實功率。電力系統中某些點之間由于無功功率不斷來回地交換引起發電、輸電及供配電設備上的電壓損耗及功率損失。由于電力系統的效率及電壓調整十分重要，因此無功功率在電力系統的傳輸是頭等重要的。
無功功率的增加，會導致電流增大和視在功率增加，從而使發電機、變壓器及其他電氣設備容量和導線容量增加，也降低了發電機的有功功率的輸出，降低了輸變電設備的供電能力。無功功率的增加，使總電流增大，因而使設備及線路的損耗增加，這是顯而易見的。無功功率的增加，使線路及變壓器的電壓降增大，如果是沖擊性無功功率負載，還會使電壓產生劇烈波動，使供電質量嚴重降低。
無功功率還造成了低功率因數運行和電壓下降，使電氣設備容量得不到充分發揮。所以我們要盡量減小無功功率的影響：（1）大量的電感性設備，如異步電動機、感應電爐、交流電焊機等設備是無功功率的主要消耗者。所以要改善異步電動機的功率因數就要防止電動機的空載運行并盡可能提高負載率；（2）變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10%～15%，它的空載無功功率約為滿載時的1/3。因而，為了改善電力系統和企業的功率因數，變壓器不應空載運行或長期處于低負載運行狀態；（3）供電電壓超出規定范圍也會對功率因數造成很大的影響。當供電電壓高于額定值的10%時，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，所以應當采取措施使電力系統的供電電壓盡可能保持穩定。
當然，上述這些措施只是從一定程度上減小了無功功率的危害，如果要從根本上減小無功功率的影響，改善功率因數的話，我們需要引入無功功率補償技術。
四、無功功率補償
（一）無功功率的補償原理
設補償后無功功率為Qc,使電源輸送的無功功率減少為Q’=Q-Qc,功率因數由cosΦ提高到cosΦ’,視在功率S減少到S’,視在功率的減小可相應減小供電線路的截面和變壓器的容量，降低供用電設備的投資。
可知，采用無功補償措施后，因為通過電力網無功功率的減少，降低了電力網中的電壓損耗，提高了用戶的電壓質量。由于越靠近線路末端，線路的電抗X越大，因此越靠近線路末端裝設無功補償裝置效果越好。
（二）無功補償的作用
1．提高電網及負載的功率因數，降低設備所需容量，減少不必要的損耗；
2．穩定電網電壓，提高電網質量，而在長距離輸電線路中安裝合適的無功補償裝置可提高系統的穩定性及輸電能力；
3．在三相負載不平衡的場合，可對三相視在功率起到平衡作用。
（三）低壓網無功補償的一般方法
低壓無功補償我們通常采用的方法主要有三種：隨機補償、隨器補償、跟蹤補償。下面簡單介紹這三種補償方式的適用范圍及使用該種補償方式的優缺點：
1．隨機補償。隨機補償就是將低壓電容器組與電動機并接，通過控制、保護裝置與電機，同時投切。隨機補償適用于補償電動機的無功消耗，以補償磁無功為主，此種方式可較好地限制農網無功峰荷。
隨機補償的優點是：用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停運時，補償設備也退出，而且不需頻繁調整補償容量。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等特點。
2．隨器補償。隨器補償是指將低壓電容器通過低壓保險接在配電變壓器二次側，以補償配電變壓器空載無功的補償方式。配變在輕載或空載時的無功負荷主要是變壓器的空載勵磁無功，配變空載無功是農網無功負荷的主要部分，對于輕負載的配變而言，這部分損耗占供電量的比例很大，從而導致電費單價的增加，不利于電費的同網同價。
隨器補償的優點是：接線簡單、維護管理方便、能有效地補償配變空載無功，限制農網無功基荷，使該部分無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低無功網損，具有較高的經濟性，是目前補償無功最有效的手段之一。
3．跟蹤補償。跟蹤補償是指以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，將低壓電容器組補償在大用戶0.4kv母線上的補償方式。適用于100kVA以上的專用配變用戶，可以替代隨機、隨器兩種補償方式，補償效果好。
跟蹤補償的優點是：運行方式靈活，運行維護工作量小，比前兩種補償方式壽命相對延長、運行更可靠。但缺點是控制保護裝置復雜、首期投資相對較大。但當這三種補償方式的經濟性接近時，應優先選用跟蹤補償方式。
五、結論
本文簡單討論了無功功率的定義、產生，分析了無功功率的作用及危害，并從原理上分析了無功補償技術，探討了幾種低壓無功補償技術的優缺點。本文對于了解無功功率以及進行無功補償具有一定的指導意義。
參考文獻
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[2]吳捷，等．交流異步電動機無功功率補償的技術探討[J]．云南電力技術，2007，35（4）．
功率因數范文2
【關鍵詞】功率因數 經營效益
1 引言
電氣化鐵路供電系偏低降低了主變容量的利用、接觸網的功率損耗增大等，提高牽引系統的功率因素對供電技術、節約能源等都有現實意義。目前采用的地補償辦法已淘汰或存在補償效果不好等問題，所以急需采取有效措施來實現提高牽引系統的功率因素。
2 功率因素對牽引供電系統的影響
2.1 功率因數偏低會降低變電所的影響
就牽引系統的功率因素是由負載決定的，變電所反映的cosφ的值基本上就是電力機車的cosφ的值，詳見表1。
2.2 功率因素偏低會造成供電臂末端的影響
供電臂末端電壓低與功率因數有密切關系，等效電路如圖1。
圖1中U為變電所輸出電壓，u為供電臂電壓降落：u=iR，R為供電臂等效電阻，u'為供電臂末端電壓，它們的關系為u'=U-iR，
當機車Z功率P不變，若cosφ，則i，u=iR，u'=U-u。當cosφ從0.9下降到0.6時，
，供電臂輸送的電流i增長50%，在供電臂上的電壓降也增長50%。
2.3 功率因數偏低造成線路功率損失的影響
當功率因素下降0.28時，線路上的功率損失則增長137%?，F行電費辦法規定：當cosφ=0.89-0.7時，則每降低0.01增收總電費的0.5%；當cosφ=0.69-0.65時，則每降低0.01增收總電費的1%；當cosφ≤0.64時，則每降低0.01增收總電費的2%。
3 新型的供電無功補償方法
SVC無功補償采用大功率晶閘管調相技術，達到動態調節SVC裝置輸出無功的目的，滿足動態補償牽引變電所變化負荷的需要。
3.1 SVC無功補償工作原理
SVC無功補償裝置工作原理圖如圖2（a）、（b）、（c）所示，U1為電源電壓，r1及X1為牽引變壓器每相的電阻和電抗，U2為牽引變電所母線電壓，Xc為SVC電容器組的容抗，XL為電抗器的感抗，I1為牽引負荷，Ic為電容器回路容性電流。安裝無功補償裝置后，牽引變電所的功率因數則由cosφ1仍提高到cosφ2。
3.2 SVC無功補償裝置對壓損的改進
由上式可得：無功功率Q變小，限制了無功功率在電網中的傳輸，減少了線路的電壓損耗，提高了接觸網的電壓質量。
3.3 SVC無功補償裝置對線損的改善
其中，P為線路傳輸的有功功率（kW）：cosφ為功率因數；Re為每相導線的等效電阻（Ω）；UN為運行電壓（kV）。當線路有功功率P和導線電阻Re不變時，線路的功率損耗與功率因數的平方成反比。
4 結論
本文從功率因素對牽引供電系統的影響的分析，提出SVC靜態無功補償方法，為改善電系統功率因數提供了理論依據。
參考文獻
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[2]焦劍揚，劉明光.牽引變電所無功補償方式綜述[J].電氣開關，2006（06）：1-4.
作者簡介
周永光（1960-），男，廣西壯族自治區扶綏縣人。大學本科學歷。工程師。研究方向為鐵路供電及電氣自動化。
功率因數范文3
關鍵詞：礦山供電;有功功率;無功功率;功率因數
Abstract: in the mine in the power supply system, and most of the load are inductance characteristic, they all need from the power supply system absorbs reactive power, when active power needs to maintain a constant, reactive power requirements increase of the power supply system will create the effect: to lower the power generation equipment and power supply equipment utilization; Increase the transmission lines and generator power loss; Make circuitry voltage drop increases, reduce the power quality.
Keywords: mine power supply; Active power; Reactive power; Power factor
中圖分類號：U223.6文獻標識碼：A 文章編號：
由于礦山企業采用大量的感應電動機和變壓器等用電設備(如帶鎮流器的日光燈、交流接觸器等),供電系統除供給有功功率外還需供給大量無功功率,使發電和輸配電設備的能力不能充分利用,為此,必須提高用戶的功率因數,減少對電源系統的無功需求量。
功率因數就是在交流電量中有功功率與視在功率之比值,用λ表示,即:λ=p/s=cosφ。它是一項重要的力能經濟指數,如上面所述的用電設備,它們的功率因數都比較低,滿負荷時約為0.7~0.85;輕載時在0.5以下,功率因數不高原因是由于電感性負載的存在,而電感性負載的功率因數之所以小于1,是由于負載本身需要一定的無功功率。按照供用電規則,高壓供電的工業企業的平均功率因數不小于0.95,其它單位不低于0.9。
一、無功功率需要量增大將對供電系統產生以下影響:
（一）降低發電設備和供電設備的利用率
發電機、變壓器額定容量,是根據額定電壓UN和額定電流IN設計的。額定電壓和額定電流的乘積,即為額定視在功率Sr=UNIN,它代表設備的額定容量,在數值上等于允許發出的最大功率。因為發電機在額定工作狀態下發出的有功功率為:PN=UNINcosφ
當負載的功率因數cosφ=1時,PN=NS,其容量得到充分利用;當負載的功率因數cosφ
（二）增加輸電線路和發電機的功率損失
當發電機的電壓U和輸出的有功功率P一定時,電源I與功率因數成反比,而線路和發電機繞組上的功率損耗P與cosφ的平方成反比,即I=P/Ucosφ
P=I2r=(P/Ucosφ)2r=P2/U2×1/cos2φ×r
式中,r是發電機繞組和線路的電阻。
在P、U一定的情況下,cosφ越低,電流I就越大,電流流過輸電導線,在輸電線路上引起的功率損耗越大,就意味輸電線路傳輸電能的效率越低。
（三）使線路電壓降增大,降低電能質量
由I=P/Ucosφ可知,在P、U一定時,功率因數越低,輸電線上輸送的電流就越大,在線路上產生的電壓降V=I│z│也就越大,電能質量降低,特別在電網末端將會長期處于低壓運行狀態,影響負荷的正常工作,滿足不了用戶需求。為提高電壓,必須在系統中裝設調壓設備,如帶負荷調壓器等。
二、通過以上分析提高功率因數的方法,歸納有以下兩個途徑:
（一）提高用電設備本身的功率因數(自然功率因數)
合理選擇和使用電氣設備,避免“大馬拉小車”現象,合理選擇電動機的容量,使電動機的容量與被拖動的機械負載配套。當電動機實際負荷比其額定容量低很多時,功率因數就會急劇下降。另外,也要有合理的調度,安排生產工藝流程,限制電氣設備空載運行。
（二）用其它設備進行補償
礦山企業為了使功率因數達到規定值以上,一般都用并聯電容器的方法進行人工補償,電力電容器具有投資省、有功功率損失小、運行維護方便、故障范圍小等優點。通常是將電容器(設備在用戶載變電所中)并聯到電感性負載的電路中,利用感性負載的無功功率與電容的無功功率相互抵消補償的原理來提高功率因數;在電感性負載上并聯了電容器后,減少了電源與負載之間的能量互換,這時電感性負載所需的無功功率大部分或全部都是就地供給(由電容器供給),就是說能量的交換現在主要或完全發生在電感性負載與電容器之間,因而使發電機容量能得到充分地利用。
綜上所述,提高用戶的功率因數具有重大的經濟意義,所以國家獎勵企業用戶提高功率因數。在按兩部電價收費的基礎上,還規定了根據企業用戶的功率因數高低另加獎或懲的附加電費。提高負載的功率因數,既能減少線路的電能損失和電壓降,又能使原設備得到充分利用,從而提高供電質量,增加企業轉供電回收,對礦山企業的可持續發展有著重要的意義。
【參考文獻】
[1]張學成.工礦企業供電中國礦大學出版社.
[2]袁振海,胡天祿.系統復合漏電流保護裝置研究 電工技術.
功率因數范文4
關鍵詞：整流 功率因數校正 交流采樣 UCC28019
中圖分類號：TM46 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）07-0000-00
隨著工業生產和社會生活的進步，開關電源廣泛應用于各種電子設備，然而也帶來了一些負面問題。傳統開關電源輸入級采用二極管構成的不可控容性整流電路，雖然電路簡單、成本較低，但輸入電流諧波含量大，功率因數低，對電網造成了嚴重的諧波“污染”和資源浪費。目前，解決這一問題的辦法就是讓輸入電流波形跟隨輸入電壓波形，使電流波形盡量接近正弦波，這一技術稱為功率因數校正（Power Factor Correction ， PFC）技術[1]。
近年來，由于PFC技術對提高電能質量，改善電網環境具有重要的現實和經濟意義，PFC技術正成為國內外研究的熱點。文獻[2]采用有源功率因數校正，即采用全控開關器件構成的開關電路對輸入電流的波形進行控制，使之成為與電源電壓同相的正弦波，雖然功率因數能校正至0.99，但系統的效率不是很高，仍需優化。
綜上所述，本文采用有源功率因數校正技術，設計了一種高功率因數、高效率的開關電源。該電源由APFC控制電路和BOOST升壓電路組成，STM32單片機為主控模塊進行穩壓控制，實現功率因數校正，提高工作效率。
1 系統方案設計
系統采用TI專用APFC芯片UCC28019為控制核心，利用電流環和電壓環雙環完成功率因數校正。通過電壓互感器和電流互感器構成相位檢測電路檢測輸入電壓、輸入電流的相位差，并計算出功率因數，進行校正。輸出采樣部分由分壓電阻與LM358構成的差分放大電路組成，由單片機的A/D對輸出電流、電壓進行采樣，并調節數字電阻控制反饋，穩定系統輸出電壓。為了實時顯示輸出電壓、輸出電流和功率因數，采用STM32單片機為監控和運算核心，并由LCD12864液晶顯示屏顯示。系統總體方框圖如圖1所示：
2 主電路設計思路
2.1 AC-DC電路的設計分析及參數計算
AC-DC電路采用升壓型PFC電路，即以APFC芯片UCC28019為控制核心，BOOST直流斬波電路為主電路。前級采用LT4320全橋式理想整流模塊，最大限度提高整流電路的轉換效率[3]。在后級電路BOOST中，當輸出電壓高于輸入電壓時，可以通過控制開關管對電流脈沖的幅度進行調節。即當開關管Q導通時，電感L中的電流呈線性增長，當Q截止時，電感L中的電流下降。由此可見，控制Q的占空比按正弦波的絕對值規律變化，且與輸入電壓同相，就可以控制電感L的電流波形為正弦絕對值，從而使輸入電流的波形為正弦波，且與輸入電壓同相，實現功率因數校正[1]。
MOS開關管：選用CSD19536，其 =100V， =2.3m ，導通電阻非常小且功耗低。
續流二極管：選用快恢復二極管MUR460，其滿足最大整流電流大于12A，最大反向電壓大于72V，反向恢復時間小，而且實際效果很好。
電感L：由于BOOST電路工作在電流連續工作模式（CCM），根據電流臨界連續條件得電感值約為330uH。
輸出電容C：輸出電容的作用為濾除由儲能電感，整流電路產生的高次諧波，得輸出電容的大小約為4700uF。
輸入濾波電容C：因為輸出電流為2A，考慮到輸出電流可能達到3A，得
輸入電容的大小約為0.33uF。
2.2 功率因數測量電路的設計
前級采用電壓互感器和電流互感器提取變壓器二次側的電壓、電流信號，經由過零比較器轉化成方波，后級采用異或門對兩路方波進行邏輯運算，得到與相位差呈正比變化的脈沖信號，然后通過單片機測量并顯示功率因數值。
2.3 過流保護電路的設計
系統用500m 的康銅絲作為采樣電阻，通過A/D采樣康銅絲上的電壓值，計算后得到電流值。當電流超過2.5A時，單片機向PE0口發出一個高電平，通過對繼電器通斷的控制來實現對電路的保護功能；當電流降低到2.5A以下時，電路自動恢復功能。
3 系統軟件設計
系統上電后，首先進行系統初始化，然后分四路ADC分別對輸入電壓信號、輸入電流信號、輸出電壓信號和輸出電流信號進行采樣，并計算當前功率因數。若輸出電流值大于2.5A，則驅動繼電器斷開主回路，完成過流保護，5s后控制繼電器使電路正常工作。單片機通過液晶顯示屏顯示當前輸出電壓、輸出電流、功率因數。
4 實驗結果與分析
4.1電壓調整率的測試
采用50Ω/300W可調滑線變阻器作負載，待系統進入額定狀態（輸出電流為2A時），Us在20V到30V范圍內變化時，用數字萬用表監測輸出負載的電壓。數據記錄如表4-1所示。
4.3 給定條件下AC-DC變換器效率的測試
4.4 過流保護測試
由于電路應具備過流保護及自恢復功能，即當檢測到兩路輸出電流之和大于2.5±0.2A時，繼電器斷開，以實現保護的目的，經實際測試，當電流為2.52A時，繼電器斷開，進入過流保護狀態。
4.5 給定條件下功率因數的測試
4.6 功率因數測量電路
調節輸入電壓的大小，通過APFC電路控制開關管對功率因數進行矯正，利用功率因數測量電路測量的功率因數記錄為測量值，利用功率因數測量儀器測的功率因數的大小記錄為實際值。
5 結語
本文設計的單相AC-DC變換器，在輸入交流電壓Us=24V、輸出直流電流Io=2A、輸出直流電壓Uo=36V的條件下，轉換效率高達93.0%，交流輸入側功率因數高達0.995。整個系統電路結構簡單、性能穩定，對APFC電路的設計作出了一定的貢獻。
參考文獻
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[3] 張健.理想二極管橋控制器LT4320顛覆傳統橋式整流器[J].世界電子元器件，2013，15（7）：47.
功率因數范文5
[關鍵詞]提高 功率因數 無功功率 補償
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）14-0296-01
當前，在我們生產和生活中使用的電器設備有較多的電感性設備。再加上其他各種因素都會造成配電系統的無功功率消耗增大，功率因數下降。而功率因數是反映電力用戶用電設備合理使用情況、電能利用程度和用電管理水平的一項重要指標。因此規定高壓供電的用戶必須保證功率因數在0.9以上，其它用戶保證功率因數在0.85以上。為此，電力用戶必須用無功補償設備補償用電設備所需的無功功率，提高系統的功率因數。
1、提高功率因數的重要性
假設用電單位有一臺800KVA的變壓器，最大負荷：PS=1000KW，需用系數KX=0.7，功率因數：cos Σ=0.75，各種功率計算如下：
有功功率：P=KX*∑PS=0.7*1000=700（KW）
無功功率：Q=P*tg =700*0.88=616（kvar）
視在功率：S=√P2=Q2=√7002+6162=932（KVA）
從以上計算結果可以看出，當功率因數在0.75的情況下，800千伏安的變壓器是不能滿足負荷的正常需要的。但是，當我們把功率因數提高到0.9時：
S=P/cos =700/0.9=778（KVA）
從計算結果我們可以看出，當把功率因數提高到0.9時，800千伏安的變壓器就能夠滿足負荷的要求。
下面，我們再通過公式P=UI cos 來討論這一問題：
如電壓U=380V，用電負荷P=50KW，功率因數cos =0.75。
I= P/cos =50*103/（380*0.75）=175（A）
當把功率因數提高到0.9時：
I= P/cos =50*103/（380*0.9）=146（A）
以上式的計算結果可以得出，設備功率因數降低，在線路輸送同樣有功功率時，線路中就會流過更多的電流，使線路中的有功功率損耗增加，功率因數提高后，可以減少輸送電流，減少設備的成本提高資源的利用率，減少資源的浪費。
此外功率因數降低，還使線路的電壓損失增加，結果在負載端的電壓下降，嚴重影響電機、空調及其它用電設備的正常運行。特別是在用電高峰季節，功率因數太低，會出現大面積的電壓偏低，對工業生產帶來很大損失，嚴重影響居民正常生活。
從以上計算機分析結果我們可以看到，無功消耗對變配電系統的影響和提高功率因數的重要性。
2、無功功率補償
2、1 無功補償的合理配置原則
從電力網無功功率消耗的基本狀況可以看出，各級網格和輸配電設備都要消耗一定數量的無功功率，尤以配電網所占比重最大。為了最大限度地減少無功功率的傳輸損耗，提高輸配電設備的效率，o功補償設備的配置，應按照“分級補償，就地平衡”的原則，合理布局。
在配電網絡中，分散補償與集中補償相結合，以分散為主。集中補償，是在變電所集中裝設較大容量的補償電容器，分散補償，指在配電網絡中分散的負荷區，如配電線路，配電變壓器和用戶的用電設備等進行的無功補償。集中補償，主要是補償主變壓器本身的無功損耗，以及減少變電所以上輸電線路的無功電力，從而降低供電網絡的無功損耗。但不能降低配電網的無功損耗，因為用戶需要的無功通過變電所以下的配電線路向負荷端輸送，所以為了有效地降低線損，必須做到無功功率在哪里發生，就應在哪里補償。
2.2 用戶無功負荷的最優補償
用戶進行無功補償的目的有兩個，一是補償后供電網絡的無功線損減少到最低限度，以獲得最大的降損節電效益；二是是本單位的功率因數提高到一定水平，以獲得最多的電費獎勵。
2.2.1 集中補償。將電容器組裝在專用變壓器的低壓母線上。能方便地同電容器組的自動投切裝置配套。自動追蹤到無功功率變化的而改變用戶總的補償容量，避免產生過補償或欠補償，從而使用戶的功率因數始終保持在規定的范圍內，達到最優補償。
2.2.2 分組補償。電容器分散裝設在主要用電設備的車間內，就近補償用電設備所消耗的無功功率，以減小線路輸送無功功率的損耗，這樣分組補償比集中補償降損節電效益更好，達到最優補償。
2.2.3 單臺電動機的補償。電容器組隨電動機同時投入運行和退出運行，使電動機消耗的無功功率得到就地補償，減少線路輸送無功功率以獲得明顯的降損效益。
2.2.4 補償容量的確定。
2.2.4.1 按“功率因數獎罰辦法”的要求計算補償容量，用戶按供電部門規定的功率因數標準，進行無功補償。
2.2.4.2單臺電動機補償容量的確定，按下式計算：
QC=√3*U*IO
式中：QC―無功補償容量（kvar）；U―電動機的額定電壓（KV）；IO―電動機空載電流（A）。
2.3 無功補償裝置的安裝維護
首先是電容器室應有良好的通風（特別是與配電柜同在一室的），應保證室內溫度不超過40℃，必要時應加裝降溫設施（如：排氣扇）。另外還要加強設備的維護工作，同時也要注意平時對各點巡回檢查及維護，使設備都在良好的狀態下運行，做到物盡其用。
3、結論
提高功率因數是非常重要的，用戶功率因數的高低，對于配電系統供用電設備的充分利用，減少線路損失和改善電壓質量，有著顯著的影響。因此需要引起我們大家的重視，也需要我們平時從各方面去努力做好這項工作。
參考文獻
[1] 吳管安、倪保珊.電力網損.中國電力出版社.1996.
[2] 王錫凡.電力系統優化規劃.水利電力出版社.1990.
功率因數范文6
【關鍵詞】低壓無功補償；過零型固態繼電器；鐵合金電爐。
1鐵合金電爐概論
鐵合金電爐概論占鐵合金總產量90%以上的硅鐵、鉻鐵、錳鐵等鐵合金主導產品從鎢鐵、釩鐵等特殊鐵合金產品都是用電爐冶煉的。電爐使用電這種最清潔的能源。其他能源如煤、焦炭、油、天然氣等都不可避免地將伴生的雜質元素帶入冶金過程。
1.1無功補的產生
無功功率的產生在工業和生活用電負載中，阻感負載占了很大比例，異步電動機、變壓器、等都是典型的阻感負載，所消耗的無功功率，在電力系統占有很高的比例。電力電子裝置等非線性裝置也要消耗無功功率，特別是各種相控裝置，在工作時基波電流滯后于電網電壓，要消耗大量的無功功率。
1.2無功補償的目的
無功補償的目的、無功功率對供電系統和負荷的運行是十分重要的。系統，大多數負載也需要消耗無功功率。這些無功功率如果都要由發電機提供并經過長距離傳送是不合理的，合理的方法應該是在需要消耗無功功率的地方產生無功功率，這就是無功補償。
無功補償的作用主要有以下幾點：（1）提高供電系統及負載的功率因數，降低設備容量，減少功率損耗。（2）穩定受電端及電網的電壓，提高供電質量，還可以改善輸電線系統的穩定性。（3）在三相負載不平衡的場合，通過適當的無功補償，可以平衡三相的有功及無功負載
2無功補償的發展現狀
所謂無功功率補償，是指在電網中安裝并聯電容器、同步調相機等容性設備，以供給感性負荷消耗的部分無功功率，減少電網電源向感性負荷提供的、由輸電線路輸送的無功功率，從而減少了無功功率在電網中的流動。在長距離輸電中選擇合適的地點設置無功動態補償裝置，改善電網穩定性能，提高輸電能力。
電力系統每年都要投入較大資金用于功率補償，功率因數己由上世紀80年代的0.6左右，提高到0.9以上，對降損節能起到了顯著的作用，較大地提高了電力企業的效率。
提供無功功率有兩條途徑一是輸電系統提供，二是補償電容器提供。如果由輸電系統傳輸無功功率，則設計輸電系統時，既要考慮有功功率，也要考慮無功功率，將造成輸電線路及變壓器損耗的增加，提高系統的傳輸功率。
當前，國內外廣泛采用并聯電容器作為無功補償裝置。并聯電容器的成本較低。把并聯電容器和同步調相機相比在調節效果相近的條件下，前者的費用要節省很多。
3靜止無功補償器概述
靜止無功補償器概述靜止無功補償器（以下簡稱SVC）是目前電力系統中應用最多、最為成熟的并聯補償設備，它也是一類較早得到應用的FACTS控制器。SVC包括與負荷并聯的電抗器或電容器，或二者的組合，且具有可調/可控部分、兩種形式。
電容器則通常包括與諧波濾波器電路結合成一體的固定的或機械投切的電容器，或在需對電容進行高速或非常頻繁投切時所采用的晶閘管投切的電容器（TSC）等形式。
SVC裝置是一種快速調節無功功率的裝置，它可使所需無功功率作隨機調整，從而保持在沖擊性負荷連接點的系統電壓水平的恒定。有效抑制沖擊性負荷引起的電壓波動和閃變、高次諧波，提高功率因數，還可實現按各相的無功功率快速補償調節實現三相無功功率平衡，使負荷處于穩定、可靠的運行狀態。
SVC的幾種類型一、固定電容-晶閘管控制電抗型無功補償器（FC-TCRSVC）固定電容-晶閘管控制電抗型無功補償的單相原理，其中電容支路為固定連接，TCR支路采用觸發延遲控制，形成連續可控的感性電抗，通常TCR的容量大于FC的容量，以保證既能輸出容性無功也能輸出感性無功。
實際常用一個濾波網絡（LC或LCR）來取代單純的電容支路，濾波網絡在基頻下等效為容性阻抗，產生需要的容性無功功率，而在特定的頻段內表現為低阻抗，從而能對TCR產生的諧波分量起濾波作用。FC-TCR型SVC的單相結構FC-TCR型SVC總的無功輸出（以吸收感性無功功率為正）為TCR支路和FC支路的無功輸出之和，即Q=QL-QC。
無功輸出與需求之間的關系曲線，縱坐標為無功輸出，橫坐標為無功需求，最下面的平行線表示FC輸出的容性無功（假設輸入電壓有效值不變），最上面的斜線表示的TCR的無功輸出，中間的斜線是FC-TCR的合成輸出。當需要最大的容性無功輸出時，將TCR支路“斷開”即觸發延遲角a=90°，逐漸減小觸發延遲角a，則TCR輸出的感性無功增加，從而實現從容性到感性無功功率的平滑調節。在零無功輸出點上，FC輸出的容性無功和的感性正好抵消，進一步減少，則輸出的感性無功超過輸出的容性無功，整個裝置輸出凈感性無功，當a=0°時，TCR支路全導通，裝置輸出的感性無功最大。
晶閘管投切電容-晶閘管控制電抗型無功補償器（TSC-TCRSVC）TSC型SVC裝置不產生諧波，晶閘管投切電容-晶閘管控制電抗型無功補償器可以克服上述兩者的缺點，與FC-TCR型SVC比較，具備更好的運行靈活性，并有利于減少損耗。
根據裝置容量、諧波影響、晶閘管閥參數、成本等而由n條TSC支路（或者容性濾波器支路）和m條TCR支路構成，式中n=2，m=1。各TSC、TCR參數一致，通常TCR支路的容量稍大于TSC支路的容量。TSC-TCR型SVC的單相原理圖在額定電壓下，TSC-TCR型SVC在所有TSC支路投入而TCR支路斷開時，輸出最大的容性無功功率QCmax；在所有的TSC支路斷開而TCR支路投入（a=0）時，輸出最大的感性無功功率QLmax；當要求裝置輸出容性無功，且Q
4本文的主要設計任務
（1）對低壓無功補償裝置的控制策略進行研究，采用以無功功率作為主要的投切判據，以電網電壓作為輔助判據的綜合控制策略，解決以往投切判據中輕載時產生投切振蕩而重載時補償不充分的問題。
（2）在分析現有的各種無功補償技術特點的基礎上，進行低壓動態無功補償的理論研究，在實驗室進行模擬實驗和調試，檢驗裝置的性能。
