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由此可见,用电设备的有功功率不仅随电压和电流的大小而变化,还随电压和电流的相位差而变化。 电路中有功功率一定的情况下,无功需求量越大皮相功率也越大,但为了满足用电设备的需要,需要增大变压器和线路的容量。 这不仅增加了投资,还增加了设备和线路的损失,浪费了电力。 另外,无功功率需要量的增大会增大变压器和线路的电压损失,使电能质量劣化,因此为了降低无功损耗,需要提高功率因数。

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2 .提高功率因数的措施

1)提高自然力率

一般来说,工矿公司的无功功率中,异步电动机占60%以上,电力变压器占20%左右。 因此,电力系统的自然力率滞后小于1。 为了提高系统的功率因数,必须改善异步电动机和电力变压器的运行状况,以提高自然力率。 提高自然力率的措施主要有以下几种。

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①合理选择异步电机。 异步电动机额定负载(电力)时的功率因数为0.85~0.9,而空负载时的功率因数仅为0.2~0.3。 搭载空时和轻搭载时的效率也一定会降低。 因此,必须根据负载的特畜和运行情况,合理选择异步电动机的容量,使其在高效、高功率因数的范围内工作。

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工矿公司采用异步电机的数量较多,选择时希望电机有较大的裕度,大多形成“大马拉车”。 这是工业公司功率因数低的重要原因之一。 对于负载不足的异步电动机,可以通过箝位电流计测量电流或映射负载曲线来明确合适的电动机容量,并替换为小容量电动机。 使用小容量电机代替负载不足的大容量电机,通常可以将功率因数提高20%左右。 通常,电机负载高于70%左右时可以不更换,电机负载低于40%时,评价节能效果并合理更换。

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②轻负载电机的降压运行。 轻负载电机降压运行可以降低其无功功率的需要量,提高供电系统的功率因数。 当然,降压运转有时也会减少电动机的输出转矩,必须充分考虑这一点。 一般来说,电机的负载系数在0.45以下时。 正常运行时,将△接线的电机变更为y接线更合理,功率因数效率提高。

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③电力变压器的正确运行。 变压器初级侧的功率因数不仅与负载的功率因数有关,也与负载率有关,所以电力变压器不是轻负载运行。 变压器满负荷运行时,一次侧的功率因数比二次侧低3%~5%。 变压器轻负荷运行后,负荷率小于0.6时,一次侧的功率因数明显降低,达到11%~18%。 因此,电力变压器在负载率0.6以上运行比较经济,通常75%~80%比较合适。 为了完全利用设备,提高功率因数,电力变压器不进行轻负载运行。 变压器负载率小于30%时,请更换容量小的变压器。

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④合理安排和调整工艺流程。 为了改变电机设备的运行情况,限制电焊机和机床电机的空负荷运行,合理安排和调整工艺流程。 也就是说,使用空负载自动延迟电源切断装置。

⑤异步电机同步运行。 对于负载率在0.7以下、最大负载在90%以下的绕组式异步电动机,根据需要进行同步运转,在绕组式异步电动机起动完成后,向转子三相绕组输入直流励磁,即产生转矩,使异步电动机转移到同步运转,其运转状态与同步电动机类似,励磁过剩

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2)提高功率因数的补偿法

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