高功率因數(shù)下如何保證充足的無功功率？

說到無功功率，絕大多數(shù)人希望越小越好，為零最好，這樣的話就能夠?qū)⒏嗟哪芰哭D(zhuǎn)化成有功功率而不被浪費。殊不知如果沒有無功功率存在，勢必會有許多用電設備無法工作，因為很多用電設備都是依靠建立交變磁場進行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞，而建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率便稱為無功功率，因此“無功”并不是“無用”的電功率，只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機械能、熱能而已；在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。

在電力網(wǎng)的運行中，說道有功無功，必然撇不開功率因數(shù)，因為功率因數(shù)正是反映電源輸出的視在功率被有效利用的程度的最有力指標。

在功率三角形中，有功功率P與視在功率S的比值，稱為功率因數(shù)，其計算公式為：

P為有功功率，Q為無功功率。由上式可知功率因數(shù)大小取決于有功無功占比。

通常我們會希望功率因數(shù)越大越好，這樣電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的效率。如果功率因數(shù)低說明系統(tǒng)用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大。而影響功率因數(shù)的主要因素又是什么呢？如何才能實現(xiàn)既保證視在功率的有效利用又有充足的無功功率保證磁場轉(zhuǎn)換呢？

在電力系統(tǒng)中，為了降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率改善供電環(huán)境，普遍采用無功補償?shù)姆绞絹頌橄到y(tǒng)提供充足的無功功率。所以無功補償在電力系統(tǒng)中起到至關(guān)重要的作用，實施方法主要有3種：低壓個別補償、低壓集中補償、高壓集中補償。下面簡單介紹各自的適用范圍及使用該種補償方式的優(yōu)缺點。

（1）低壓個別補償：

低壓個別補償就是根據(jù)個別用電設備對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地與用電設備并接，它與用電設備共用一套斷路器。通過控制、保護裝置與電機同時投切。隨機補償適用于補償個別大容量且連續(xù)運行（如大中型異步電動機）的無功消耗，以補勵磁無功為主。低壓個別補償?shù)膬?yōu)點是：用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停運時，補償設備也退出，因此不會造成無功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優(yōu)點。

（2）低壓集中補償：

低壓集中補償是指將低壓電容器通過低壓開關(guān)接在配電變壓器低壓母線側(cè)，以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，根據(jù)低壓母線上的無功負荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進行，做不到平滑的調(diào)節(jié)。低壓補償?shù)膬?yōu)點：接線簡單、運行維護工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。

（3）高壓集中補償：

高壓集中補償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的6～10kV高壓母線上的補償方式。適用于用戶遠離變電所或在供電線路的末端，用戶本身又有一定的高壓負荷時，可以減少對電力系統(tǒng)無功的消耗并可以起到一定的補償作用；補償裝置根據(jù)負荷的大小自動投切，從而合理地提高了用戶的功率因數(shù)，避免功率因數(shù)降低導致電費的增加。同時便于運行維護，補償效益高。

另外，還有一種不需要任何補償設備的方式，從提高自然功率因數(shù)上實現(xiàn)視在功率的有效利用同時又能保證系統(tǒng)正常運行。即采取各種管理上或技術(shù)上的手段來減少各種用電設備所消耗的無功功率，這是一種最經(jīng)濟的提高功率因數(shù)的方法。

上面是幾種無功補償?shù)姆椒ㄒ约案髯缘膬?yōu)缺點，但是如何去評估無功補償?shù)男Ч⒁约把a償前后功率因數(shù)的變化呢？很顯然，如果沒有補償前后的對比測試，也就不會有補償效果的直觀展現(xiàn)，致遠電子推出的一系列電力檢測設備、電能質(zhì)量分析設備便能夠很好的解決這一需求，E6500手持式電能質(zhì)量分析儀可用于電力系統(tǒng)電能質(zhì)量情況評估，同時它可記錄分析現(xiàn)場的諧波、電壓、電流、頻率、波動、閃變、功率和三相不平衡等所有電能質(zhì)量參數(shù)，具備高級電能質(zhì)量測量功能，并且提供專業(yè)的上位機分析軟件進行二次分析，為用戶提供最準確的電力故障診斷分析，為電能質(zhì)量治理確定整改方向，對補償整改前后電能質(zhì)量狀況進行全面對比。