發布時間：所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 如何來促進提高對電力工程建設應用呢?對于現在電力建設上的新發展戰略措施有哪些呢?不玩呢是一篇電力工程論文。我們也知道對于現在功率因數的常用方法之一就是與電感負載并聯靜電電容器。并聯靜電電容器只能向系統供給感性無功功率。使用時可以將電容器連成
如何來促進提高對電力工程建設應用呢?對于現在電力建設上的新發展戰略措施有哪些呢?不玩呢是一篇電力工程論文。我們也知道對于現在功率因數的常用方法之一就是與電感負載并聯靜電電容器。并聯靜電電容器只能向系統供給感性無功功率。使用時可以將電容器連成若干組，按需要成組地投入或切除，它的容量可大可小，即可以集中安裝，又可以分散使用，從而可以在靠近負荷處就地安裝，以減少線路上的功率損耗和電壓損耗。其單位容量的投資費用較小，運行時有功功率損耗也較小，約為額定容量的0.3%～0.5%。
摘要：電力網中功率因數的提高對國民經濟的發展有著極為重要的意義。電網中因為電流落后于電壓，在發電或傳輸線路上對它要進行修正和補償，使電壓與電流的正弦波曲線變體同步，需提高發電機勵磁電流，此時會提高發電機工作電壓，導致發電機損耗加大，同時也會使發電機絕緣線圈溫度上升、壽命縮短，傳輸電壓上升。因而提高功率因數對發電機絕緣、對減少系統損耗有好處，并且能使發電設備的容量得到充分的利用，同時也能節約大量電能。
關鍵詞：功率因數,無功功率,功率損耗,有功功率,電力工程師論文
一、前言
直流電路的功率等于電流與電壓的乘積，但是在計算交流電路的平均功率時還要考慮電壓與電流的相位差θ，即P=UIcosθ式中的cosθ是電路中的功率因數。電路的功率因數決定于負載的參數。只有在電阻負載的情況下，電流與電壓同相位，這時的功率因數為1。對于其他負載來說功率因數都在0～1之間。現階段電力網中幾乎都采用人工補償無功功率來提高功率因數，在電路中并聯靜電電容器，安裝同步調相機、靜止補償器等，少數情況下可采用提高自然功率因數的方法。本文就人工補償無功功率的方法來提高功率因數進行簡單探討。
電力論文：《電力技術》，《電力技術》本著面向電力行業、提供優質服務的宗旨，充分發揮中電聯各方面技術優勢和行業唯一性特色，密切聯系政府有關部門、電力企業、電力用戶、科研院所和煤炭、裝備等上下游行業，以報導全面的全國性技術和管理現狀分析，及時的全國性安全、可靠、經濟、環保數據分析和新成果評價等方式，充分體現電力技術發展方向性、全局性、時效性和前瞻性。
二、功率損耗
1、電力網中的功率損耗
在電力網中當電壓U與輸出功率P一定時，電流I
與功率因數成反比即： ，而在電力網中的功
率損耗ΔP卻與cosθ的平方成反比，即
該式中r是電網中的電阻。
由上可知功率因數越大電力網中的功率損耗ΔP就越小。能使發電設備的容量得到充分的利用，同時也能使電能得到大量的節約。這就是說，在同樣的設備條件下更能有效利用電能。
2、輸電線路的無功損耗
輸電線路的無功損耗ΔQL由兩部分組成，即線路串聯電抗中的無功功率損耗ΔQLX與電路電容的充電功率ΔQB組成，表示為：
由上式可見，電壓較高(110KV及以上)的線路，傳輸功率較大時，線路消耗無功功率ΔQLX>ΔQB。
3、變壓器的無功損耗
變壓器的無功損耗ΔQT也由兩部分組成，即變壓器漏抗中的無功功率損耗ΔQTX與勵磁損耗ΔQO組成。
ΔQT與負荷無關，此損耗稱為固定損耗;而ΔQTX與負荷S有關，稱變動損耗。變壓器從發電廠到用戶要經過多級變壓，無功功率損耗可達到用戶負荷的50%～70%。
4、發電設備的容量不能充分地利用
P=UNINcosθ Q=UNINsinθ S=
P為有功功率，Q為無功功率，S為視在功率
圖1 有功功率、無功功率、視在功率三者關系圖
由有功功率公式P=UNINcosθ。可見，當負載的功率因數cosθ<1時，發電機的電壓又不允許超過額定值，顯然這是機組發出的有功功率就減少了。功率因數越低機組發出的有功功率就越小，顯然無功功率就越大。無功功率越大，即電路中的能量互換的規模就越大，機組的能量就不能充分的利用，其中一部分在發電機與負載之間互換。
例如，容量為10000KV・A的變壓器，如果cosθ=1就能發出1000KV的有功功率，但是在cosθ=0、8時只能發出8000KV的有功功率。當功率因數cosθ越小時發出的有功功率就越小。
三、提高功率因數
1、并聯靜電電容器
電壓和負載參數沒有改變。但是電壓和線路電流的相位差θ變小了，即功率因數cosθ變大了。
在電感負載上并聯電容器以后，減少了電源與負載的能量互換。這時電感所需要的無功功率大部分由電容器供給，使機組容量能夠得到充分利用。
當節點電壓下降時，它向系統供給的無功功率也下降。當系統發生故障或其他原因導致電壓降低時，電容器向系統供給的無功功率反而減少，從而導致電壓繼續下降。這是電容器在調節性能上的缺點。
2、靜止補償器
靜止補償器是20世紀70年代開始在實際生產中采用，是發展比較快的一種無功補償裝置。它由電容器組與可調電抗器組成，既可以向系統供給感性無功功率，也可以從系統吸取感性無功功率。
電壓變化時，靜止補償器能夠快速地、平滑地調節，以滿足動態無功功率的需要。因為它由靜止元件組成，運行和維護方便，并且有功損耗較小(低于1%)。
3、無功功率平衡
電力系統的無功功率平衡表示為：
其中， ， 為系統中所有發電機發出的無功功率， 為系統中所有無功功率補償裝置發出的無功功率; 為系統中所有負荷需要的無功功率; 為網絡元件的無功損耗。與有功功率一樣，系統中應保持一定的有功功率備用，否則負荷增大時，電壓質量無法保證。這個有功功率備用一般可取最大有功功率負荷的5%～8%。
四、提高自然功率因數
電力系統的負荷中，異步電動機占相當大的比重，它既需要有功功率，也需要無功功率。它需要的無功功率與有功功率的關系為：
該式中 為電動機在空載時所需要的無功功率; ， 分別為電動機在額定負荷時所需要的有功功率和無功功率;P為電動機的機械負荷; 為受載系數。
從上式可見，異步電動機所需要的無功功率由兩部分組成，第一部分是建立磁場所需的空載無功功率，約為 的60%～70%，與受載系數無關;第二部分與繞組漏抗中消耗的無功功率的平方成正比。當受載系數降低時，電動機所需的無功功率只有一小部分按受載系數的平方減小，而大部分維持不變。而受載系數降低，使得功率因數降低，因此，為了提高負荷的功率因數，所選用的電動機容量應該盡量接近它所帶動的負載，即應使異步電動機與所拖動的機械功率配套。此外，為了減小用戶所需要的無功功率，可以在有條件的企業中用同步電動機代替異步電動機，因為同步電動機不僅不需要系統供給無功功率，還可以運行在過勵磁狀態向系統發出無功功率，從而提高負荷的功率因數。由此可見，提高自然功率因數的方法有：合理選擇異步電動機，避免電力變壓器輕載運行;在生產條件允許的情況下，采用同步電動機代替異步電動機。
五、結束語
本文對在電力網中如何提高功率因數進行了探討，重點探討了通過人工補償無功功率來提高功率因數，并對此提出了一些個人的見解，結合實際運算進行了說明，使我們對提高功率因數有了更深刻的認識。
