高功率因數(shù)下如何保證充足的無功功率？

 說到無功功率，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。殊不知如果沒有無功功率存在，勢必會有許多用電設(shè)備無法工作，因為很多用電設(shè)備都是依靠建立交變磁場進行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞，而建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率便稱為無功功率，因此"無功"并不是"無用"的電功率，只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機械能、熱能而已;在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。

在電力網(wǎng)的運行中，說道有功無功，必然撇不開功率因數(shù)，因為功率因數(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)，其計算公式為：

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

通常我們會希望功率因數(shù)越大越好，這樣電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的效率。如果功率因數(shù)低說明系統(tǒng)用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大。而影響功率因數(shù)的主要因素又是什么呢?如何才能實現(xiàn)既保證視在功率的有效利用又有充足的無功功率保證磁場轉(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，普遍采用無功補償?shù)姆绞絹頌橄到y(tǒng)提供充足的無功功率。所以無功補償在電力系統(tǒng)中起到至關(guān)重要的作用，實施方法主要有3種：低壓個別補償、低壓集中補償、高壓集中補償。下面簡單介紹各自的適用范圍及使用該種補償方式的優(yōu)缺點。

(1)低壓個別補償:

低壓個別補償就是根據(jù)個別用電設(shè)備對無功的需要量將單臺或多臺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、保護裝置與電機同時投切。隨機補償適用于補償個別大容量且連續(xù)運行(如大中型異步電動機)的無功消耗，以補勵磁無功為主。低壓個別補償?shù)膬?yōu)點是：用電設(shè)備運行時，無功補償投入，用電設(shè)備停運時，補償設(shè)備也退出，因此不會造成無功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優(yōu)點。

(2)低壓集中補償：

低壓集中補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)，以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，根據(jù)低壓母線上的無功負(fù)荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進行，做不到平滑的調(diào)節(jié)。低壓補償?shù)膬?yōu)點：接線簡單、運行維護工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。

(3)高壓集中補償：

高壓集中補償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的6～10kV高壓母線上的補償方式。適用于用戶遠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，可以減少對電力系統(tǒng)無功的消耗并可以起到一定的補償作用;補償裝置根據(jù)負(fù)荷的大小自動投切，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)致電費的增加。同時便于運行維護，補償效益高。

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

上面是幾種無功補償?shù)姆椒ㄒ约案髯缘膬?yōu)缺點，但是如何去評估無功補償?shù)男Ч?、以及補償前后功率因數(shù)的變化呢?很顯然，如果沒有補償前后的對比測試，也就不會有補償效果的直觀展現(xiàn)，致遠電子推出的一系列電力檢測設(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)量情況評估，同時它可記錄分析現(xiàn)場的諧波、電壓、電流、頻率、波動、閃變、功率和三相不平衡等所有電能質(zhì)量參數(shù)，具備高級電能質(zhì)量測量功能，并且提供專業(yè)的上位機分析軟件進行二次分析，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，對補償整改前后電能質(zhì)量狀況進行全面對比。