【正文】 )2= = ? （３） 電阻爐 ? (bPe∑)3=2kW (cPx)3=0 ? 顯然，三組用電設(shè)備中，第一組的附加負(fù)荷 (cPx)1最大，故總計(jì)算負(fù)荷為 ? Pc=∑ （ bPe∑ ） i+（ cPx）1=(7++2)+= ? Qc=∑ （ bPe∑tg φ ） I +（ cPx） 1 tanφ 1 =(7 + +0)+ = ? ? ? 比較例 2和例 32的計(jì)算結(jié)果可知，按二項(xiàng)式法計(jì)算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果大得多?？梢姸?xiàng)式法更適用于容量差別懸殊的用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算。 2 2 （ 1）瞬時(shí)功率因數(shù) 瞬時(shí)功率因數(shù)可由功率因數(shù)表 (相位表 )直接測量，亦可由功率表、電流表和電壓表的讀數(shù)按下式求出 (間接測量 )： 瞬時(shí)功率因數(shù)用來了解和分析工廠或設(shè)備在生產(chǎn)過程中無功功率的變化情況，以便采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施。 （ 2）平均功率因數(shù) 平均功率因數(shù)亦稱加權(quán)平均功率因數(shù)，按下式計(jì)算： )3/(c o s IUP?? （ 237） 222 )/(1/1/c o s Pqqpp WWWWW ????? (238) 式中， 為某一時(shí)間內(nèi)消耗的有功電能，由有功電度表讀出； 為某一時(shí)間 內(nèi)消耗的無功電能，由無功電度表讀出。 pWqW我國電業(yè)部門每月向工業(yè)用戶收取電費(fèi)，就規(guī)定電費(fèi)要按月平均功率因數(shù)的高低來調(diào)整。 工廠的功率因數(shù) 最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) 最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)指在年最大負(fù)荷 (即計(jì)算負(fù)荷 )時(shí)的功率因數(shù)，按下式計(jì)算： 我國電力工業(yè)部規(guī)定：除電網(wǎng)有特殊要求的用戶外，用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)，一般應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定： 100千伏安及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為 。其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)為 。農(nóng)業(yè)用電，功率因數(shù)為 。 2．無功功率補(bǔ)償 如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提高其自然功率因數(shù)的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的功率因數(shù)要求時(shí)，則需考慮人工無功功率補(bǔ)償。 3030 /co s SP?? (239) 30P30Q1?2? S圖 2－ 6 無功功率補(bǔ)償原理圖 功率因數(shù)提高與無功功率和視在功率變化的關(guān)系。 由上式可以看出，在變電所低壓側(cè)裝設(shè)了無功補(bǔ)償裝置以后，由于低壓側(cè)總的視在計(jì)算負(fù)荷減小，從而可使 變電所主變壓器的容量選得小一些 。這不僅降低了變電所的初投資，而且可減少用戶的電費(fèi)開支。 對于低壓配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償，通常采用負(fù)荷側(cè)集中補(bǔ)償方式，即在低壓系統(tǒng)(如變壓器的低壓側(cè) )利用自動(dòng)功率因數(shù)調(diào)整裝置，隨著負(fù)荷的變化，自動(dòng)地投入或切除電容器的部分或全部容量。 補(bǔ)償后的總的視在計(jì)算負(fù)荷應(yīng)為： 。 CQ ?? 3039。30 23023030 )( CPS ???? 3．無功補(bǔ)償后的總計(jì)算負(fù)荷確定 供配電系統(tǒng)在裝設(shè)了無功補(bǔ)償裝置后在確定補(bǔ)償裝置裝設(shè)地點(diǎn)的總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)先扣除無功補(bǔ)償?shù)娜萘?，即補(bǔ)償后的總的無功計(jì)算負(fù)荷為： 在確定了總的補(bǔ)償容量后，即可根據(jù)所選并聯(lián)電容器的單個(gè)容量 qc來確定電容器的個(gè)數(shù)，即 計(jì)算所得的電容器個(gè)數(shù) n，對單相電容器 (其全型號后標(biāo)“ 1”者 )來說，應(yīng)取 3 的倍數(shù)，以便三相均衡分配，實(shí)際工程中，都選用成套電容器補(bǔ)償柜。 例題：如某一企業(yè)的計(jì)算負(fù)荷為 2400kW，平均功率因數(shù)為 ，有功負(fù)荷系數(shù)為。要使其平均功率因數(shù)提高到 (在 10kV側(cè)固定補(bǔ)償 )，問需要裝設(shè)多大容量的并聯(lián)電容器？如果采用 BWF――40―1 型電容器，需裝設(shè)多少個(gè)？ 功率因數(shù)補(bǔ)償方法 1 提高自然功率因數(shù) 自然功率因數(shù)是指未裝設(shè)任何補(bǔ)償裝置的實(shí)際功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)，就是不添置任何補(bǔ)償設(shè)備，采取科學(xué)措施減少用電設(shè)備無功功率的需要量，使供電系統(tǒng)總功率因數(shù)提高。 合理選擇感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的額定容量 ，避免大功率電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)小負(fù)載運(yùn)行，盡量使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài) 合理配置工廠配電變壓器的容量和變壓器的臺(tái)數(shù) ，是提高工廠功率因數(shù)的重要方法。 在不要求調(diào)速的生產(chǎn)工藝過程，選用 同步電動(dòng)機(jī)代替感應(yīng)電動(dòng)機(jī) ，采用晶閘管整流電源勵(lì)磁，根據(jù)電網(wǎng)功率因數(shù)的高低自動(dòng)調(diào)節(jié)同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流。當(dāng)電網(wǎng)功率因數(shù)較低時(shí)，使同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在過勵(lì)狀態(tài)，同步電動(dòng)機(jī)向電網(wǎng)發(fā)送出無功功率，這是改善工廠電網(wǎng)功率因數(shù)的一個(gè)最好方法 (在轉(zhuǎn)速較低的拖動(dòng)系統(tǒng)中，低速同步電動(dòng)機(jī)的價(jià)格比感應(yīng)電動(dòng)機(jī)價(jià)格低，而且外形尺寸相對還要小些 )。 2. 人工補(bǔ)償功率因數(shù) 并聯(lián)電容器補(bǔ)償 即采用并聯(lián)電容器的方法來補(bǔ)償無功功率，從而提高功率因數(shù)。 (1) 有功損耗小，為 %～ %，而同步調(diào)相機(jī)為 %～ 3%。 (2) 無旋轉(zhuǎn)部分，運(yùn)行維護(hù)方便。 (3) 可按系統(tǒng)需要，增加或減少安裝容量和改變安裝地點(diǎn)。 (4) 個(gè)別電容器損壞不影響整個(gè)裝置運(yùn)行。 (5) 短路時(shí)，同步調(diào)相機(jī)會(huì)增加短路電流，增大用戶開關(guān)的斷流容量，電容器無此缺點(diǎn)。 并聯(lián)電容器補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn)： (1) 只能有級調(diào)節(jié)，不能隨無功功率變化進(jìn)行平滑的自動(dòng)調(diào)節(jié)。 (2) 當(dāng)通風(fēng)不良及運(yùn)行溫度過高時(shí)易發(fā)生漏油、鼓肚、爆炸等故障。 動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償 同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償 同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償是在滿足生產(chǎn)工藝的要求下，選用同步電動(dòng)機(jī)，通過改變勵(lì)磁電流來調(diào)節(jié)和改善供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，有一些容量很大的沖擊性負(fù)荷 (如煉鋼電爐、黃磷電爐、軋鋼機(jī)等 )，它們使電網(wǎng)電壓嚴(yán)重波動(dòng)，功率因數(shù)惡化。一般并聯(lián)電容器的自動(dòng)切換裝置響應(yīng)太慢，無法滿足要求。應(yīng)此，必須采用大容量、高速的動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置，如晶閘管開關(guān)快速切換電容器、晶閘管勵(lì)磁的快速響應(yīng)式同步補(bǔ)償機(jī)等。 解 （ 1）補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)： 變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 ： 22)2(30 800650 ??S AkV? ? 1031 因此未考慮無功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器的容量應(yīng)選擇為 1250 AkV?（ 參見附表 3）變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為 0 3 1/6 5 0/c o s )2(30)2(30)2( ??? SP? 。 因此，低壓側(cè)需要裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為 側(cè)的功率因數(shù)不應(yīng)低于 ，即 （ 2）無功補(bǔ)償容量 按相關(guān)規(guī)定，補(bǔ)償后變電所高壓 ≥ 。在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，因?yàn)榭紤]到變壓器的無功功率損耗 遠(yuǎn)大于有功功率損耗，所以低壓側(cè)補(bǔ)償后的低壓側(cè)功率因數(shù)應(yīng)略高于 。 這里取補(bǔ)償后低壓側(cè)功率因數(shù) ) r cc o st a r cc o s( t a n6 5 0 ???CQ)1(cos??? )2(cos?vark 例 24 某廠擬建一降壓變電所，裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。已知變電所低壓側(cè)有 功計(jì)算負(fù)荷為 650kW無功計(jì)算負(fù)荷為 800kvar。為了使工廠 (變電所高壓側(cè) ) 的功率因數(shù)不低于 0， 9，如在低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，需裝設(shè) 多少補(bǔ)償容量 ?并問補(bǔ)償前后工廠變電所所選主變壓器的容量有何變化 ? 取 525? vark530?CQ vark （ 3）補(bǔ)償后重新選擇變壓器容量 變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為： 22)2(30 )530800(650 ????S AkV? ? AkV?704 （參見附表 3）。 因此無功功率補(bǔ)償后的主變壓器容量可選為 800 AkV? 7 0 40 1 1 )2(30 ????? SP T AkV? ? kW )2(30 ?