高功率因數(shù)下如何保證充足的無(wú)功功率？

說(shuō)到無(wú)功功率，絕大多數(shù)人希望越小越好，為零最好，這樣的話就能夠?qū)⒏嗟哪芰哭D(zhuǎn)化成有功功率而不被浪費(fèi)。殊不知如果沒有無(wú)功功率存在，勢(shì)必會(huì)有許多用電設(shè)備無(wú)法工作，因?yàn)楹芏嘤秒娫O(shè)備都是依靠建立交變磁場(chǎng)進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞，而建立交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁通而需要的電功率便稱為無(wú)功功率，因此"無(wú)功"并不是"無(wú)用"的電功率，只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能而已；在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外，還需要無(wú)功電源，兩者缺一不可。

在電力網(wǎng)的運(yùn)行中，說(shuō)道有功無(wú)功，必然撇不開功率因數(shù)，因?yàn)楣β室驍?shù)正是反映電源輸出的視在功率被有效利用的程度的最有力指標(biāo)。

在功率三角形中，有功功率P與視在功率S的比值，稱為功率因數(shù)，其計(jì)算公式為：

P為有功功率，Q為無(wú)功功率。由上式可知功率因數(shù)大小取決于有功無(wú)功占比。

通常我們會(huì)希望功率因數(shù)越大越好，這樣電路中的無(wú)功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來(lái)供給有功功率，從而提高電能輸送的效率。如果功率因數(shù)低說(shuō)明系統(tǒng)用于交變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換的無(wú)功功率大。而影響功率因數(shù)的主要因素又是什么呢？如何才能實(shí)現(xiàn)既保證視在功率的有效利用又有充足的無(wú)功功率保證磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換呢？

在電力系統(tǒng)中，為了降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率改善供電環(huán)境，普遍采用無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞絹?lái)為系統(tǒng)提供充足的無(wú)功功率。所以無(wú)功補(bǔ)償在電力系統(tǒng)中起到至關(guān)重要的作用，實(shí)施方法主要有3種：低壓個(gè)別補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償、高壓集中補(bǔ)償。下面簡(jiǎn)單介紹各自的適用范圍及使用該種補(bǔ)償方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

(1)低壓個(gè)別補(bǔ)償:
低壓個(gè)別補(bǔ)償就是根據(jù)個(gè)別用電設(shè)備對(duì)無(wú)功的需要量將單臺(tái)或多臺(tái)低壓電容器組分散地與用電設(shè)備并接，它與用電設(shè)備共用一套斷路器。通過控制、保護(hù)裝置與電機(jī)同時(shí)投切。隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償個(gè)別大容量且連續(xù)運(yùn)行(如大中型異步電動(dòng)機(jī))的無(wú)功消耗，以補(bǔ)勵(lì)磁無(wú)功為主。低壓個(gè)別補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償投入，用電設(shè)備停運(yùn)時(shí)，補(bǔ)償設(shè)備也退出，因此不會(huì)造成無(wú)功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單、事故率低等優(yōu)點(diǎn)。

(2)低壓集中補(bǔ)償：
低壓集中補(bǔ)償是指將低壓電容器通過低壓開關(guān)接在配電變壓器低壓母線側(cè)，以無(wú)功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，根據(jù)低壓母線上的無(wú)功負(fù)荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進(jìn)行，做不到平滑的調(diào)節(jié)。低壓補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)工作量小，使無(wú)功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，是目前無(wú)功補(bǔ)償中常用的手段之一。

(3)高壓集中補(bǔ)償：
高壓集中補(bǔ)償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的6～10kV高壓母線上的補(bǔ)償方式。適用于用戶遠(yuǎn)離變電所或在供電線路的末端，用戶本身又有一定的高壓負(fù)荷時(shí)，可以減少對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)功的消耗并可以起到一定的補(bǔ)償作用；補(bǔ)償裝置根據(jù)負(fù)荷的大小自動(dòng)投切，從而合理地提高了用戶的功率因數(shù)，避免功率因數(shù)降低導(dǎo)致電費(fèi)的增加。同時(shí)便于運(yùn)行維護(hù)，補(bǔ)償效益高。

另外，還有一種不需要任何補(bǔ)償設(shè)備的方式，從提高自然功率因數(shù)上實(shí)現(xiàn)視在功率的有效利用同時(shí)又能保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。即采取各種管理上或技術(shù)上的手段來(lái)減少各種用電設(shè)備所消耗的無(wú)功功率，這是一種最經(jīng)濟(jì)的提高功率因數(shù)的方法。

上面是幾種無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ约案髯缘膬?yōu)缺點(diǎn)，但是如何去評(píng)估無(wú)功補(bǔ)償?shù)男Ч?、以及補(bǔ)償前后功率因數(shù)的變化呢？很顯然，如果沒有補(bǔ)償前后的對(duì)比測(cè)試，也就不會(huì)有補(bǔ)償效果的直觀展現(xiàn)，致遠(yuǎn)電子推出的一系列電力檢測(cè)設(shè)備、電能質(zhì)量分析設(shè)備便能夠很好的解決這一需求，E6500手持式電能質(zhì)量分析儀可用于電力系統(tǒng)電能質(zhì)量情況評(píng)估，同時(shí)它可記錄分析現(xiàn)場(chǎng)的諧波、電壓、電流、頻率、波動(dòng)、閃變、功率和三相不平衡等所有電能質(zhì)量參數(shù)，具備高級(jí)電能質(zhì)量測(cè)量功能，并且提供專業(yè)的上位機(jī)分析軟件進(jìn)行二次分析，為用戶提供最準(zhǔn)確的電力故障診斷分析，為電能質(zhì)量治理確定整改方向，對(duì)補(bǔ)償整改前后電能質(zhì)量狀況進(jìn)行全面對(duì)比。