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摘要：随着社会经济的突飞猛进，低压配电网建设也得到很大发展，为了使低压配电网更好地运行，必须对其功率因数相关问题进行研究，本文对低压配电网功率因数影响因素及其提高措施进行分析研究，以供参考。
关键词：低压配电网；功率数；影响因素；提高措施
一、低压配电网功率因数提高原则
在电力网络运行中，网络中供给的视在功率S与有功功率P的比值，称为功率因数。在低压配电网中，功率因数就是线电压和线电流之间的相位差（φ）的余弦，一般使用表达式cosφ来表示，即cosφ＝P/S，功率因数越大越好，有功功率占视在功率因数比重大，无功功率的传输和功率因数有着很大关系，配电网中最理想的状态是使功率因数趋向于1，当使功率因数趋向于1的时候能够有效避免无功功率在配电网设备中进行能量交换。提高低压配电网功率因数的原则有一下几个方面：
1.配电网整体与局部要有统一性
因为如果无功电流布局不科学就会让局部的无功电力更加不平衡，这会让线路的无功电力深受影响，使得低压配电网出现很多流动的无功功率，让低压配电网的电网损耗过大。
2.以低压配电补偿为主，辅之以其它补偿方案
变电站主要是对变压器无功损耗进行补偿，变电站的输配电线主要是进行无功传输降低，让电网损耗更少。由于配电网整体上的电压配电网线损比例高，所以在无功补偿配电网时，就应该主要补偿低压配电，并有效结合别的补偿方式。
3、以电力部门补偿、用户补偿相联系的配电网无功补偿
要想降低配电网的无功功率输送，让用户有更满意的用电电压，前提是做好无功就地补偿与就地平衡。故而应该利用较多的配电变压器来进行低压侧补偿，与此同时要保证可以有效结合用户补偿与电力部门补偿两种方式。四是以配电网降损为主，辅之以降损和调压。只有这样才能通过无功补偿的方式创造更好的社会经济效益。
二、影响功率因数的主要因素
1、系统变压器和电动机消耗功率
电动机分为同步电动机和异步电动机，其中异步电动机定子和转子之间气隙在转子产生磁通时会消耗大量无功功率。对于异步电动机，要尽量提高其空载无功功率，在带有负载时，异步电动机的无功损耗是由空载无功损耗和负载无功损耗两部分组成的。对于网络中的变压器，特别是配变，所消耗的无功功率主要是变电器空载无功功率，因而为了提高供电企业以及用户的功率因数，变压器应该有一定负载率，特别是容量大的变压器，空载损耗也相应增加，如果使变压器长期运行于空载或者近似空载状态，就会消耗很大的无功功率。
2、电压值超出规定限值会对无功消耗有很大影响
供电母线电压波动限值要求上下波动在10％以内，当用户的供电电压偏高，比额定电压高时，无功功率消耗就会随之明显提高。供电企业统计资料显示，无功功率提高与电压提高基本成一定比例；而当电压降低时，无功功率会大幅度降低，但是电压太低会影响用电设备使用效率，因此提高功率因数需要将电压控制在规定范围内。
三、低压配电网无功补偿的方法
1、随器补偿
随器补偿是将补偿电容器通过低压熔断器并联在配电变压器二次侧, 以补偿配电变压器的空载无功功率损耗。农网配电变压器一般会存在轻载现象, 在负荷低谷时系统运行接近空载。配变在轻载或空载时的无功负荷主要体现在变压器的空载无功损耗。这时采用随器补偿可以对配电变压器的空载无功功率损耗进行补偿, 使无功就地平衡, 使得配电变压器更加稳定的运行, 而且可以降低无功网损。
2、低压集中补偿
还有一种无功补偿方式是在配电变压器3 8 0V侧进行有效的集中补偿,通常采用微机来控制的低压并联电容器分为固定连接组以及可投切连接组。前者相当于随器补偿的作用,补偿用户自己的无功要求,后者用于补偿无功峰荷。根据用户的无功需求来适当的增加无功补偿装置以此来提高变压器用户的功率因数, 实现电力系统无功的就地平衡, 对配电网和配变的降损有一定作用,同时对稳定电压有一定的意义。
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3、随机补偿
随机补偿是将异步电动机与补偿电容器直接并联来使用, 通过控制保护装置与电动机的同时投切。电容器的投切使用一般是由电动机容量来决定的, 如果容量较小, 则电容器可以和电动机直接并联使用来补偿无功;如果电动机容量较大,则通常不使用电容器来进行补偿, 直接利用电动机的就地补偿器来补偿无功。随机补偿方式接线简单,而且便于用户来维护和管理,电压配电网的负荷波动主要是由于电动机的投入和切除而引起的, 采用随机补偿可以从根本上减少或消除农网无功负荷的波动,可以有效地减低输电线路的损耗,稳定电压提高系统的可靠性。
四、提高功率因数的方法
1、提高自然功率因数
1.1 提高电力系统自然因数
如果降低电力系统中用电设备无功负载，对一些无功负载大的电力设备进行置换，这对于提高自然因数是有效的，不需要增加补偿装置，不但可以节省设备投资，而且可以有效地降低配网的输送损耗，提高经济性，因此应当采取，可以有效地提高配网终端的功率因数。
1.2 提高电机功率因数
同步电机消耗有功和同步电机所带负荷数量息息相关，负荷越大，有功消耗越大，无功消耗和转子绕组内励磁电流密切相关，如果同步电机处于过励磁状态，则同步电机向电网发出无功；如果同步电机处于欠励磁状态，则同步电机从电网吸收无功。所以，即时调整同步电机励磁方式，可以调整无功消耗。而同步电机励磁方式和自身功率因数有关，如果提高同步电机功率因数，则可以让同步电机处于欠励磁状态，就可以向电网输送无功功率。
2.进行无功补偿
低压配电网线路之所以具有较大的损耗，是因为线路具有较低的功率因数，供电线路具有符合季节性强、面广线长以及点多的特点，再加上普遍存在着大马拉小车的情况，因此有些地区甚至达到了0.4以下。因为功率因数的平方与线路损耗之间呈现出正相关的关系，因此与功率因数的不断提升对于降低线路损耗而言具有十分显著的效果。大量的实践表明，将电力电容器加装在受电端从而使功率因数得以提升是降低配电网损耗的非常重要的一个途径。在对电力电容器进行加装的时候还要保证无功分散补偿就地平衡，这样就能够使无功补偿与负荷末端更加的接近，从而能够对电能的损耗进行有效的控制。在对低压配电配电变压器进行补偿是进行无功补偿的主要方法，在额定电流中变压器的空载电流一般占到了10%左右的比例，而其无功因数则具有0.2左右，所以如果按照10%的变压器容量对其进行补偿，就能够使空载时的功率因数得以显著提升，主要是能够达到0.8以上，因此其具有十分显著的降损节能效果。低压配电线路往往存在着电压偏高或者电压过低的现象，而无功功率过剩或者不足是导致产生这种现象的主要原因。电压在很大程度上受到系统无功功率的影响，要想使整个系统的电压水平得到有效维持，首先要具备足够的无功补偿容量，对无功分区分压就地平衡进行积极的推行，并且要具备充足的无功调节能力，如果电压偏差范围允许就可以采用补偿电容器以及调压电容器相互结合的方式，这样就能够保证低谷负荷时较低电压运行以及高峰负荷时较高电压运行的逆调压要求。
结束语
本文分析中低压配电网的无功消耗是由配变无功消耗和配变低压侧负荷无功消耗两部分组成。主要介绍了低压配变低压侧集中补偿、中压线路分散补偿、随电动机补偿、三种方式，介绍了影响功率因数的主要因素和提高功率因数的一般方法，分析了它们各自的优势与缺点。努力强化配电网络无功补偿，就是为了实现无功就地补偿，这对于配网安全运行是非常重要的。
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论文作者:李增墩 杜友端 翟毅辉,田莹莹
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/4/7
标签：功率因数论文; 低压论文; 电压论文; 功率论文; 配电网论文; 变压器论文; 电容器论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;