功率因數(shù)的產(chǎn)生主要是因?yàn)榻涣饔秒娫O(shè)備在其工作過程中，除消耗有功功率外，還需要無功功率。

 

　　根據(jù)

 

　　當(dāng)有功功率P一定時(shí)，如減少無功功率Q，則功率因數(shù)便能夠提高。在極端情況下，當(dāng)Q=0時(shí)，則其力率=1。因此提高功率因數(shù)問題的實(shí)質(zhì)就是減少用電設(shè)備的無功功率需要量。

 

　　下面我們分析一下現(xiàn)代電網(wǎng)的無功功率需求情況。

 

　　（1）當(dāng)今電廠受水、環(huán)保等多方面的制約，它的位置越來越遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，即使建在靠近負(fù)荷點(diǎn)，由于單機(jī)容量越來越大，發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)也越來越高，這樣，電網(wǎng)實(shí)際接受的無功功率就越來越少，單靠發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電網(wǎng)對(duì)無功功率的需要，必須配置各種無功功率補(bǔ)償裝置。

 

　　（2）系統(tǒng)需要的無功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)電機(jī)所能提供的無功出力，這是由于現(xiàn)代高壓電網(wǎng)包括各級(jí)變壓器和架空線路在傳送電能時(shí)需要消耗大量的無功，稱為"無功損耗"，一般來說，這些無功損耗與整個(gè)電網(wǎng)中的無功負(fù)荷的大小是差不多的，我們以一臺(tái)50MVA的110kV變壓器為例來了解變壓器在運(yùn)行中的無功損耗情況。

 

　　變壓器的參數(shù)為：Ue = 110kV，Se=50MVA，Uk%=17%，變壓器在傳送電能時(shí)的無功損耗的計(jì)算式為：

 

　　Q = SeUk%(I/Ie)2

 

　　式中 I--變壓器的負(fù)荷電流；

 

　　Ie--變壓器的額定電流，與變壓器的無功損耗與變壓器的負(fù)載率、變壓器的額定容量及短路阻抗有關(guān)。

 

　　如果這臺(tái)變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行，那么它的無功損耗就是：Q = 50MVA?17%=8.5Mvar 此時(shí)變壓器的無功損耗相當(dāng)大，其低壓側(cè)安裝的并聯(lián)電容器組的容量甚至不夠補(bǔ)償變壓器滿負(fù)荷時(shí)的無功損耗。

 

　　可見，現(xiàn)在電網(wǎng)的無功需量越來越大，提高電網(wǎng)功率因素只能通過無功功率補(bǔ)償。無功補(bǔ)償，就其概念而言早為人所知，它就是借助于無功補(bǔ)償設(shè)備提供必要的無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低能耗，改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量。合理地投停使用無功補(bǔ)償設(shè)備，對(duì)調(diào)整電網(wǎng)電壓、提高供電質(zhì)量、抑制諧波干擾、保證電網(wǎng)安全運(yùn)行都有著十分重要的作用。無功補(bǔ)償對(duì)電力系統(tǒng)的重要性應(yīng)越來越受到重視。

 

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