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功率因数范文1
关键词：无功功率；功率因数；无功补偿技术
中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）07-0110-02
一、无功功率和功率因数的定义
（一）有功功率和无功功率
在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种：一种是有功功率，一种是无功功率。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为机械能、光能、热能等的电功率。无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外做功，但是只要有电磁线圈的电气设备，就要消耗无功功率。
（二）功率因数
电网中的电力负荷如电动机、变压器等，属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，这个相位差（Φ）的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S。功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。只有把电路中的无功功率降到最小，才能将视在功率大部分用来供给有功功率，改善供电效率。
二、无功功率的产生和作用
（一）无功功率的产生
在具有电感或电容的电路中，在每半个周期内，电感（或电容）把电源能量变成磁场（或电场）能量贮存起来，然后再把贮存的磁场（或电场）能量释放返回给电源。这种情况下只是进行能量的交换，并没有真正消耗能量，我们把这个交换的功率值称为无功功率。正因为如此，无功功率比较抽象，它在电路中来回流动。尽管无功功率说明一个元件的平均功率为零，但它代表了在电感或电容中储存及释放磁场能量或电场能量所需要的真实功率。电力网中，在电源、电感元件和电容元件之间发生能量的交换。与无功功率相关的能量是储存的电感性及电容性能量之和。
（二）无功功率的作用
无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。
三、无功功率的危害
尽管无功功率说明一个元件的平均功率为零，但它代表了在电感或电容中储存及释放磁场能量或电场能量所需要的真实功率。电力系统中某些点之间由于无功功率不断来回地交换引起发电、输电及供配电设备上的电压损耗及功率损失。由于电力系统的效率及电压调整十分重要，因此无功功率在电力系统的传输是头等重要的。
无功功率的增加，会导致电流增大和视在功率增加，从而使发电机、变压器及其他电气设备容量和导线容量增加，也降低了发电机的有功功率的输出，降低了输变电设备的供电能力。无功功率的增加，使总电流增大，因而使设备及线路的损耗增加，这是显而易见的。无功功率的增加，使线路及变压器的电压降增大，如果是冲击性无功功率负载，还会使电压产生剧烈波动，使供电质量严重降低。
无功功率还造成了低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。所以我们要尽量减小无功功率的影响：（1）大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率；（2）变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%～15%，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态；（3）供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。当供电电压高于额定值的10%时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，所以应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。
当然，上述这些措施只是从一定程度上减小了无功功率的危害，如果要从根本上减小无功功率的影响，改善功率因数的话，我们需要引入无功功率补偿技术。
四、无功功率补偿
（一）无功功率的补偿原理
设补偿后无功功率为Qc,使电源输送的无功功率减少为Q’=Q-Qc,功率因数由cosΦ提高到cosΦ’,视在功率S减少到S’,视在功率的减小可相应减小供电线路的截面和变压器的容量，降低供用电设备的投资。
可知，采用无功补偿措施后，因为通过电力网无功功率的减少，降低了电力网中的电压损耗，提高了用户的电压质量。由于越靠近线路末端，线路的电抗X越大，因此越靠近线路末端装设无功补偿装置效果越好。
（二）无功补偿的作用
1．提高电网及负载的功率因数，降低设备所需容量，减少不必要的损耗；
2．稳定电网电压，提高电网质量，而在长距离输电线路中安装合适的无功补偿装置可提高系统的稳定性及输电能力；
3．在三相负载不平衡的场合，可对三相视在功率起到平衡作用。
（三）低压网无功补偿的一般方法
低压无功补偿我们通常采用的方法主要有三种：随机补偿、随器补偿、跟踪补偿。下面简单介绍这三种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点：
1．随机补偿。随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电机，同时投切。随机补偿适用于补偿电动机的无功消耗，以补偿磁无功为主，此种方式可较好地限制农网无功峰荷。
随机补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，而且不需频繁调整补偿容量。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等特点。
2．随器补偿。随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，配变空载无功是农网无功负荷的主要部分，对于轻负载的配变而言，这部分损耗占供电量的比例很大，从而导致电费单价的增加，不利于电费的同网同价。
随器补偿的优点是：接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配变空载无功，限制农网无功基荷，使该部分无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低无功网损，具有较高的经济性，是目前补偿无功最有效的手段之一。
3．跟踪补偿。跟踪补偿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。适用于100kVA以上的专用配变用户，可以替代随机、随器两种补偿方式，补偿效果好。
跟踪补偿的优点是：运行方式灵活，运行维护工作量小，比前两种补偿方式寿命相对延长、运行更可靠。但缺点是控制保护装置复杂、首期投资相对较大。但当这三种补偿方式的经济性接近时，应优先选用跟踪补偿方式。
五、结论
本文简单讨论了无功功率的定义、产生，分析了无功功率的作用及危害，并从原理上分析了无功补偿技术，探讨了几种低压无功补偿技术的优缺点。本文对于了解无功功率以及进行无功补偿具有一定的指导意义。
参考文献
[1]陈允平，等．基于任意周期电压电流的无功功率定义及其数学模型[J]．中国电机工程学报，2006，26（4）．
[2]吴捷，等．交流异步电动机无功功率补偿的技术探讨[J]．云南电力技术，2007，35（4）．
功率因数范文2
【关键词】功率因数 经营效益
1 引言
电气化铁路供电系偏低降低了主变容量的利用、接触网的功率损耗增大等，提高牵引系统的功率因素对供电技术、节约能源等都有现实意义。目前采用的地补偿办法已淘汰或存在补偿效果不好等问题，所以急需采取有效措施来实现提高牵引系统的功率因素。
2 功率因素对牵引供电系统的影响
2.1 功率因数偏低会降低变电所的影响
就牵引系统的功率因素是由负载决定的，变电所反映的cosφ的值基本上就是电力机车的cosφ的值，详见表1。
2.2 功率因素偏低会造成供电臂末端的影响
供电臂末端电压低与功率因数有密切关系，等效电路如图1。
图1中U为变电所输出电压，u为供电臂电压降落：u=iR，R为供电臂等效电阻，u'为供电臂末端电压，它们的关系为u'=U-iR，
当机车Z功率P不变，若cosφ，则i，u=iR，u'=U-u。当cosφ从0.9下降到0.6时，
，供电臂输送的电流i增长50%，在供电臂上的电压降也增长50%。
2.3 功率因数偏低造成线路功率损失的影响
当功率因素下降0.28时，线路上的功率损失则增长137%。现行电费办法规定：当cosφ=0.89-0.7时，则每降低0.01增收总电费的0.5%；当cosφ=0.69-0.65时，则每降低0.01增收总电费的1%；当cosφ≤0.64时，则每降低0.01增收总电费的2%。
3 新型的供电无功补偿方法
SVC无功补偿采用大功率晶闸管调相技术，达到动态调节SVC装置输出无功的目的，满足动态补偿牵引变电所变化负荷的需要。
3.1 SVC无功补偿工作原理
SVC无功补偿装置工作原理图如图2（a）、（b）、（c）所示，U1为电源电压，r1及X1为牵引变压器每相的电阻和电抗，U2为牵引变电所母线电压，Xc为SVC电容器组的容抗，XL为电抗器的感抗，I1为牵引负荷，Ic为电容器回路容性电流。安装无功补偿装置后，牵引变电所的功率因数则由cosφ1仍提高到cosφ2。
3.2 SVC无功补偿装置对压损的改进
由上式可得：无功功率Q变小，限制了无功功率在电网中的传输，减少了线路的电压损耗，提高了接触网的电压质量。
3.3 SVC无功补偿装置对线损的改善
其中，P为线路传输的有功功率（kW）：cosφ为功率因数；Re为每相导线的等效电阻（Ω）；UN为运行电压（kV）。当线路有功功率P和导线电阻Re不变时，线路的功率损耗与功率因数的平方成反比。
4 结论
本文从功率因素对牵引供电系统的影响的分析，提出SVC静态无功补偿方法，为改善电系统功率因数提供了理论依据。
参考文献
[1]郑社掌.气化铁道供变电[M].北京：中国铁道出版社，1996（01）.
[2]焦剑扬，刘明光.牵引变电所无功补偿方式综述[J].电气开关，2006（06）：1-4.
作者简介
周永光（1960-），男，广西壮族自治区扶绥县人。大学本科学历。工程师。研究方向为铁路供电及电气自动化。
功率因数范文3
关键词：矿山供电;有功功率;无功功率;功率因数
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
中图分类号：U223.6文献标识码：A 文章编号：
由于矿山企业采用大量的感应电动机和变压器等用电设备(如带镇流器的日光灯、交流接触器等),供电系统除供给有功功率外还需供给大量无功功率,使发电和输配电设备的能力不能充分利用,为此,必须提高用户的功率因数,减少对电源系统的无功需求量。
功率因数就是在交流电量中有功功率与视在功率之比值,用λ表示,即:λ=p/s=cosφ。它是一项重要的力能经济指数,如上面所述的用电设备,它们的功率因数都比较低,满负荷时约为0.7~0.85;轻载时在0.5以下,功率因数不高原因是由于电感性负载的存在,而电感性负载的功率因数之所以小于1,是由于负载本身需要一定的无功功率。按照供用电规则,高压供电的工业企业的平均功率因数不小于0.95,其它单位不低于0.9。
一、无功功率需要量增大将对供电系统产生以下影响:
（一）降低发电设备和供电设备的利用率
发电机、变压器额定容量,是根据额定电压UN和额定电流IN设计的。额定电压和额定电流的乘积,即为额定视在功率Sr=UNIN,它代表设备的额定容量,在数值上等于允许发出的最大功率。因为发电机在额定工作状态下发出的有功功率为:PN=UNINcosφ
当负载的功率因数cosφ=1时,PN=NS,其容量得到充分利用;当负载的功率因数cosφ
（二）增加输电线路和发电机的功率损失
当发电机的电压U和输出的有功功率P一定时,电源I与功率因数成反比,而线路和发电机绕组上的功率损耗P与cosφ的平方成反比,即I=P/Ucosφ
P=I2r=(P/Ucosφ)2r=P2/U2×1/cos2φ×r
式中,r是发电机绕组和线路的电阻。
在P、U一定的情况下,cosφ越低,电流I就越大,电流流过输电导线,在输电线路上引起的功率损耗越大,就意味输电线路传输电能的效率越低。
（三）使线路电压降增大,降低电能质量
由I=P/Ucosφ可知,在P、U一定时,功率因数越低,输电线上输送的电流就越大,在线路上产生的电压降V=I│z│也就越大,电能质量降低,特别在电网末端将会长期处于低压运行状态,影响负荷的正常工作,满足不了用户需求。为提高电压,必须在系统中装设调压设备,如带负荷调压器等。
二、通过以上分析提高功率因数的方法,归纳有以下两个途径:
（一）提高用电设备本身的功率因数(自然功率因数)
合理选择和使用电气设备,避免“大马拉小车”现象,合理选择电动机的容量,使电动机的容量与被拖动的机械负载配套。当电动机实际负荷比其额定容量低很多时,功率因数就会急剧下降。另外,也要有合理的调度,安排生产工艺流程,限制电气设备空载运行。
（二）用其它设备进行补偿
矿山企业为了使功率因数达到规定值以上,一般都用并联电容器的方法进行人工补偿,电力电容器具有投资省、有功功率损失小、运行维护方便、故障范围小等优点。通常是将电容器(设备在用户载变电所中)并联到电感性负载的电路中,利用感性负载的无功功率与电容的无功功率相互抵消补偿的原理来提高功率因数;在电感性负载上并联了电容器后,减少了电源与负载之间的能量互换,这时电感性负载所需的无功功率大部分或全部都是就地供给(由电容器供给),就是说能量的交换现在主要或完全发生在电感性负载与电容器之间,因而使发电机容量能得到充分地利用。
综上所述,提高用户的功率因数具有重大的经济意义,所以国家奖励企业用户提高功率因数。在按两部电价收费的基础上,还规定了根据企业用户的功率因数高低另加奖或惩的附加电费。提高负载的功率因数,既能减少线路的电能损失和电压降,又能使原设备得到充分利用,从而提高供电质量,增加企业转供电回收,对矿山企业的可持续发展有着重要的意义。
【参考文献】
[1]张学成.工矿企业供电中国矿大学出版社.
[2]袁振海,胡天禄.系统复合漏电流保护装置研究 电工技术.
功率因数范文4
关键词：整流 功率因数校正 交流采样 UCC28019
中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）07-0000-00
随着工业生产和社会生活的进步，开关电源广泛应用于各种电子设备，然而也带来了一些负面问题。传统开关电源输入级采用二极管构成的不可控容性整流电路，虽然电路简单、成本较低，但输入电流谐波含量大，功率因数低，对电网造成了严重的谐波“污染”和资源浪费。目前，解决这一问题的办法就是让输入电流波形跟随输入电压波形，使电流波形尽量接近正弦波，这一技术称为功率因数校正（Power Factor Correction ， PFC）技术[1]。
近年来，由于PFC技术对提高电能质量，改善电网环境具有重要的现实和经济意义，PFC技术正成为国内外研究的热点。文献[2]采用有源功率因数校正，即采用全控开关器件构成的开关电路对输入电流的波形进行控制，使之成为与电源电压同相的正弦波，虽然功率因数能校正至0.99，但系统的效率不是很高，仍需优化。
综上所述，本文采用有源功率因数校正技术，设计了一种高功率因数、高效率的开关电源。该电源由APFC控制电路和BOOST升压电路组成，STM32单片机为主控模块进行稳压控制，实现功率因数校正，提高工作效率。
1 系统方案设计
系统采用TI专用APFC芯片UCC28019为控制核心，利用电流环和电压环双环完成功率因数校正。通过电压互感器和电流互感器构成相位检测电路检测输入电压、输入电流的相位差，并计算出功率因数，进行校正。输出采样部分由分压电阻与LM358构成的差分放大电路组成，由单片机的A/D对输出电流、电压进行采样，并调节数字电阻控制反馈，稳定系统输出电压。为了实时显示输出电压、输出电流和功率因数，采用STM32单片机为监控和运算核心，并由LCD12864液晶显示屏显示。系统总体方框图如图1所示：
2 主电路设计思路
2.1 AC-DC电路的设计分析及参数计算
AC-DC电路采用升压型PFC电路，即以APFC芯片UCC28019为控制核心，BOOST直流斩波电路为主电路。前级采用LT4320全桥式理想整流模块，最大限度提高整流电路的转换效率[3]。在后级电路BOOST中，当输出电压高于输入电压时，可以通过控制开关管对电流脉冲的幅度进行调节。即当开关管Q导通时，电感L中的电流呈线性增长，当Q截止时，电感L中的电流下降。由此可见，控制Q的占空比按正弦波的绝对值规律变化，且与输入电压同相，就可以控制电感L的电流波形为正弦绝对值，从而使输入电流的波形为正弦波，且与输入电压同相，实现功率因数校正[1]。
MOS开关管：选用CSD19536，其 =100V， =2.3m ，导通电阻非常小且功耗低。
续流二极管：选用快恢复二极管MUR460，其满足最大整流电流大于12A，最大反向电压大于72V，反向恢复时间小，而且实际效果很好。
电感L：由于BOOST电路工作在电流连续工作模式（CCM），根据电流临界连续条件得电感值约为330uH。
输出电容C：输出电容的作用为滤除由储能电感，整流电路产生的高次谐波，得输出电容的大小约为4700uF。
输入滤波电容C：因为输出电流为2A，考虑到输出电流可能达到3A，得
输入电容的大小约为0.33uF。
2.2 功率因数测量电路的设计
前级采用电压互感器和电流互感器提取变压器二次侧的电压、电流信号，经由过零比较器转化成方波，后级采用异或门对两路方波进行逻辑运算，得到与相位差呈正比变化的脉冲信号，然后通过单片机测量并显示功率因数值。
2.3 过流保护电路的设计
系统用500m 的康铜丝作为采样电阻，通过A/D采样康铜丝上的电压值，计算后得到电流值。当电流超过2.5A时，单片机向PE0口发出一个高电平，通过对继电器通断的控制来实现对电路的保护功能；当电流降低到2.5A以下时，电路自动恢复功能。
3 系统软件设计
系统上电后，首先进行系统初始化，然后分四路ADC分别对输入电压信号、输入电流信号、输出电压信号和输出电流信号进行采样，并计算当前功率因数。若输出电流值大于2.5A，则驱动继电器断开主回路，完成过流保护，5s后控制继电器使电路正常工作。单片机通过液晶显示屏显示当前输出电压、输出电流、功率因数。
4 实验结果与分析
4.1电压调整率的测试
采用50Ω/300W可调滑线变阻器作负载，待系统进入额定状态（输出电流为2A时），Us在20V到30V范围内变化时，用数字万用表监测输出负载的电压。数据记录如表4-1所示。
4.3 给定条件下AC-DC变换器效率的测试
4.4 过流保护测试
由于电路应具备过流保护及自恢复功能，即当检测到两路输出电流之和大于2.5±0.2A时，继电器断开，以实现保护的目的，经实际测试，当电流为2.52A时，继电器断开，进入过流保护状态。
4.5 给定条件下功率因数的测试
4.6 功率因数测量电路
调节输入电压的大小，通过APFC电路控制开关管对功率因数进行矫正，利用功率因数测量电路测量的功率因数记录为测量值，利用功率因数测量仪器测的功率因数的大小记录为实际值。
5 结语
本文设计的单相AC-DC变换器，在输入交流电压Us=24V、输出直流电流Io=2A、输出直流电压Uo=36V的条件下，转换效率高达93.0%，交流输入侧功率因数高达0.995。整个系统电路结构简单、性能稳定，对APFC电路的设计作出了一定的贡献。
参考文献
[1] 王兆安，刘进军.电力电子技术[M].5版.北京：机械工业出版社，2013.
[2] 李雨，丁志勇，鹏.一种高功率因数的单相AC-DC变换器[J].科技与创新，2014，20（7）：24-28.
[3] 张健.理想二极管桥控制器LT4320颠覆传统桥式整流器[J].世界电子元器件，2013，15（7）：47.
功率因数范文5
[关键词]提高 功率因数 无功功率 补偿
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0296-01
当前，在我们生产和生活中使用的电器设备有较多的电感性设备。再加上其他各种因素都会造成配电系统的无功功率消耗增大，功率因数下降。而功率因数是反映电力用户用电设备合理使用情况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。因此规定高压供电的用户必须保证功率因数在0.9以上，其它用户保证功率因数在0.85以上。为此，电力用户必须用无功补偿设备补偿用电设备所需的无功功率，提高系统的功率因数。
1、提高功率因数的重要性
假设用电单位有一台800KVA的变压器，最大负荷：PS=1000KW，需用系数KX=0.7，功率因数：cos Σ=0.75，各种功率计算如下：
有功功率：P=KX*∑PS=0.7*1000=700（KW）
无功功率：Q=P*tg =700*0.88=616（kvar）
视在功率：S=√P2=Q2=√7002+6162=932（KVA）
从以上计算结果可以看出，当功率因数在0.75的情况下，800千伏安的变压器是不能满足负荷的正常需要的。但是，当我们把功率因数提高到0.9时：
S=P/cos =700/0.9=778（KVA）
从计算结果我们可以看出，当把功率因数提高到0.9时，800千伏安的变压器就能够满足负荷的要求。
下面，我们再通过公式P=UI cos 来讨论这一问题：
如电压U=380V，用电负荷P=50KW，功率因数cos =0.75。
I= P/cos =50*103/（380*0.75）=175（A）
当把功率因数提高到0.9时：
I= P/cos =50*103/（380*0.9）=146（A）
以上式的计算结果可以得出，设备功率因数降低，在线路输送同样有功功率时，线路中就会流过更多的电流，使线路中的有功功率损耗增加，功率因数提高后，可以减少输送电流，减少设备的成本提高资源的利用率，减少资源的浪费。
此外功率因数降低，还使线路的电压损失增加，结果在负载端的电压下降，严重影响电机、空调及其它用电设备的正常运行。特别是在用电高峰季节，功率因数太低，会出现大面积的电压偏低，对工业生产带来很大损失，严重影响居民正常生活。
从以上计算机分析结果我们可以看到，无功消耗对变配电系统的影响和提高功率因数的重要性。
2、无功功率补偿
2、1 无功补偿的合理配置原则
从电力网无功功率消耗的基本状况可以看出，各级网格和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率，尤以配电网所占比重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，提高输配电设备的效率，o功补偿设备的配置，应按照“分级补偿，就地平衡”的原则，合理布局。
在配电网络中，分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主。集中补偿，是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器，分散补偿，指在配电网络中分散的负荷区，如配电线路，配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。集中补偿，主要是补偿主变压器本身的无功损耗，以及减少变电所以上输电线路的无功电力，从而降低供电网络的无功损耗。但不能降低配电网的无功损耗，因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送，所以为了有效地降低线损，必须做到无功功率在哪里发生，就应在哪里补偿。
2.2 用户无功负荷的最优补偿
用户进行无功补偿的目的有两个，一是补偿后供电网络的无功线损减少到最低限度，以获得最大的降损节电效益；二是是本单位的功率因数提高到一定水平，以获得最多的电费奖励。
2.2.1 集中补偿。将电容器组装在专用变压器的低压母线上。能方便地同电容器组的自动投切装置配套。自动追踪到无功功率变化的而改变用户总的补偿容量，避免产生过补偿或欠补偿，从而使用户的功率因数始终保持在规定的范围内，达到最优补偿。
2.2.2 分组补偿。电容器分散装设在主要用电设备的车间内，就近补偿用电设备所消耗的无功功率，以减小线路输送无功功率的损耗，这样分组补偿比集中补偿降损节电效益更好，达到最优补偿。
2.2.3 单台电动机的补偿。电容器组随电动机同时投入运行和退出运行，使电动机消耗的无功功率得到就地补偿，减少线路输送无功功率以获得明显的降损效益。
2.2.4 补偿容量的确定。
2.2.4.1 按“功率因数奖罚办法”的要求计算补偿容量，用户按供电部门规定的功率因数标准，进行无功补偿。
2.2.4.2单台电动机补偿容量的确定，按下式计算：
QC=√3*U*IO
式中：QC―无功补偿容量（kvar）；U―电动机的额定电压（KV）；IO―电动机空载电流（A）。
2.3 无功补偿装置的安装维护
首先是电容器室应有良好的通风（特别是与配电柜同在一室的），应保证室内温度不超过40℃，必要时应加装降温设施（如：排气扇）。另外还要加强设备的维护工作，同时也要注意平时对各点巡回检查及维护，使设备都在良好的状态下运行，做到物尽其用。
3、结论
提高功率因数是非常重要的，用户功率因数的高低，对于配电系统供用电设备的充分利用，减少线路损失和改善电压质量，有着显著的影响。因此需要引起我们大家的重视，也需要我们平时从各方面去努力做好这项工作。
参考文献
[1] 吴管安、倪保珊.电力网损.中国电力出版社.1996.
[2] 王锡凡.电力系统优化规划.水利电力出版社.1990.
功率因数范文6
【关键词】低压无功补偿；过零型固态继电器；铁合金电炉。
1铁合金电炉概论
铁合金电炉概论占铁合金总产量90%以上的硅铁、铬铁、锰铁等铁合金主导产品从钨铁、钒铁等特殊铁合金产品都是用电炉冶炼的。电炉使用电这种最清洁的能源。其他能源如煤、焦炭、油、天然气等都不可避免地将伴生的杂质元素带入冶金过程。
1.1无功补的产生
无功功率的产生在工业和生活用电负载中，阻感负载占了很大比例，异步电动机、变压器、等都是典型的阻感负载，所消耗的无功功率，在电力系统占有很高的比例。电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率，特别是各种相控装置，在工作时基波电流滞后于电网电压，要消耗大量的无功功率。
1.2无功补偿的目的
无功补偿的目的、无功功率对供电系统和负荷的运行是十分重要的。系统，大多数负载也需要消耗无功功率。这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，合理的方法应该是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。
无功补偿的作用主要有以下几点：（1）提高供电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。（2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量，还可以改善输电线系统的稳定性。（3）在三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿，可以平衡三相的有功及无功负载
2无功补偿的发展现状
所谓无功功率补偿，是指在电网中安装并联电容器、同步调相机等容性设备，以供给感性负荷消耗的部分无功功率，减少电网电源向感性负荷提供的、由输电线路输送的无功功率，从而减少了无功功率在电网中的流动。在长距离输电中选择合适的地点设置无功动态补偿装置，改善电网稳定性能，提高输电能力。
电力系统每年都要投入较大资金用于功率补偿，功率因数己由上世纪80年代的0.6左右，提高到0.9以上，对降损节能起到了显著的作用，较大地提高了电力企业的效率。
提供无功功率有两条途径一是输电系统提供，二是补偿电容器提供。如果由输电系统传输无功功率，则设计输电系统时，既要考虑有功功率，也要考虑无功功率，将造成输电线路及变压器损耗的增加，提高系统的传输功率。
当前，国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。并联电容器的成本较低。把并联电容器和同步调相机相比在调节效果相近的条件下，前者的费用要节省很多。
3静止无功补偿器概述
静止无功补偿器概述静止无功补偿器（以下简称SVC）是目前电力系统中应用最多、最为成熟的并联补偿设备，它也是一类较早得到应用的FACTS控制器。SVC包括与负荷并联的电抗器或电容器，或二者的组合，且具有可调/可控部分、两种形式。
电容器则通常包括与谐波滤波器电路结合成一体的固定的或机械投切的电容器，或在需对电容进行高速或非常频繁投切时所采用的晶闸管投切的电容器（TSC）等形式。
SVC装置是一种快速调节无功功率的装置，它可使所需无功功率作随机调整，从而保持在冲击性负荷连接点的系统电压水平的恒定。有效抑制冲击性负荷引起的电压波动和闪变、高次谐波，提高功率因数，还可实现按各相的无功功率快速补偿调节实现三相无功功率平衡，使负荷处于稳定、可靠的运行状态。
SVC的几种类型一、固定电容-晶闸管控制电抗型无功补偿器（FC-TCRSVC）固定电容-晶闸管控制电抗型无功补偿的单相原理，其中电容支路为固定连接，TCR支路采用触发延迟控制，形成连续可控的感性电抗，通常TCR的容量大于FC的容量，以保证既能输出容性无功也能输出感性无功。
实际常用一个滤波网络（LC或LCR）来取代单纯的电容支路，滤波网络在基频下等效为容性阻抗，产生需要的容性无功功率，而在特定的频段内表现为低阻抗，从而能对TCR产生的谐波分量起滤波作用。FC-TCR型SVC的单相结构FC-TCR型SVC总的无功输出（以吸收感性无功功率为正）为TCR支路和FC支路的无功输出之和，即Q=QL-QC。
无功输出与需求之间的关系曲线，纵坐标为无功输出，横坐标为无功需求，最下面的平行线表示FC输出的容性无功（假设输入电压有效值不变），最上面的斜线表示的TCR的无功输出，中间的斜线是FC-TCR的合成输出。当需要最大的容性无功输出时，将TCR支路“断开”即触发延迟角a=90°，逐渐减小触发延迟角a，则TCR输出的感性无功增加，从而实现从容性到感性无功功率的平滑调节。在零无功输出点上，FC输出的容性无功和的感性正好抵消，进一步减少，则输出的感性无功超过输出的容性无功，整个装置输出净感性无功，当a=0°时，TCR支路全导通，装置输出的感性无功最大。
晶闸管投切电容-晶闸管控制电抗型无功补偿器（TSC-TCRSVC）TSC型SVC装置不产生谐波，晶闸管投切电容-晶闸管控制电抗型无功补偿器可以克服上述两者的缺点，与FC-TCR型SVC比较，具备更好的运行灵活性，并有利于减少损耗。
根据装置容量、谐波影响、晶闸管阀参数、成本等而由n条TSC支路（或者容性滤波器支路）和m条TCR支路构成，式中n=2，m=1。各TSC、TCR参数一致，通常TCR支路的容量稍大于TSC支路的容量。TSC-TCR型SVC的单相原理图在额定电压下，TSC-TCR型SVC在所有TSC支路投入而TCR支路断开时，输出最大的容性无功功率QCmax；在所有的TSC支路断开而TCR支路投入（a=0）时，输出最大的感性无功功率QLmax；当要求装置输出容性无功，且Q
4本文的主要设计任务
（1）对低压无功补偿装置的控制策略进行研究，采用以无功功率作为主要的投切判据，以电网电压作为辅助判据的综合控制策略，解决以往投切判据中轻载时产生投切振荡而重载时补偿不充分的问题。
（2）在分析现有的各种无功补偿技术特点的基础上，进行低压动态无功补偿的理论研究，在实验室进行模拟实验和调试，检验装置的性能。
