提高电厂功率因数

于光华

(中石油乌鲁木齐石化公司热电厂乌鲁木齐米东区830019)

摘要：随着我国经济的不断发展和社会的不断进步，我国的电力行业对于人们生活以及社会发展的影响在不断的扩大。在这样的情况下，我国对于电力体制的改革也在不断的进行。如何更好的优化电力行业的资源配置，提升运行效率并降低运行成本成为了我国电力企业都在思考的重要问题。为此，如何更好的从技术层面来提升发电处理的利用率，最终实现节能减排的目标，是广大电力工作者努力的方向。本文从提高电厂功率因数的意义出发，对提升功率因数的几种方法进行了简述，并对进行低压网无功补偿的方法和意义进行了详细的介绍。

关键词：电厂；功率因数；提高

引言：随着我国社会的不断发展，电力行业无论是在人们的生活中还是在生产中都发挥着非常重要的作用。随着我国对于电力行业资源配置和运行效率的重视程度不断提升，如何更好的提升电厂功率因数已经成为了电力工作者共同思考的问题。

一、提高功率因数的实际意义

在供电的过程中，发电机是按照需求的额定电压以及额定电流进行综合设计的。因此在长期工作的过程中，发电机的电压以及电流都需要保持在额定值之下，这有这样才可以更好的保证发电机的寿命。因此在发电机实际运行的过程中，如果可以保证其接入负载为电阻时，发电机可以达到理论上的最大利用率。其原理在于P=U*I*cosØ中的cosØ=1。但是负载为干性或者容性的时候，cosØ<1，发电机的利用率也就没有达到满值。因此通过提升发电机的功率因数可以很大程度上提升发电机的利用率。

除此之外，通过提高发电机的功率因数还可以很好的提升用户的用电质量，并对电厂各类设备的运行条件进行改善，通过这样的方式来更好的提升设备运行的稳定性以及安全性。另外，通过这样的方式还可以有效的降低电厂的生产成本，从而更好的降低用户的电费从开支。通过不断提升发电机的功率因数，可以很好的降低在线路上的电力损失，提升电网的输电效率，以此来更好的环节如今资源匮乏的难题。

二、提高功率因数的方法简介

（一）自然功率因数提高法

自然因数提升法是提高发电机功率因数的重要方法之一，工作人员可以通过根据实际的使用需求来选择合适的电机容量，通过这样的方式来降低电机的无功消耗。除此之外，对于在工作状态中的负荷通常小于其额定总量的40%的轻载电动机，可以通过将其线圈改变为三角形接法。在此基础上尽量避免电机或者一些设备出现空载的情况。在此基础上，工作人员还可以通过合理配置电压器并选择其容量、合理平衡用电负荷等一系列方法来达到自然提升功率因数的目标。

（二）人工补偿法

除了自然功率因数提升法，人工补偿法也是非常适用的一种提升电厂功率因数的方法。工作人员可以通过在感性负载上并联电容器的方式，来更好的降低或者消除负载于电源之间的能量交换。通过这样的方式来让总电流减小，进而提升其功率因数。

在进行并联电容器的过程中，可以根据使用方法的不同，将其分为个别补偿、分组补偿以及集中补偿三种类型。在这之中，个别补偿指的是通过用电设备的实际情况来选择性的在其附近安装电容器组，并控制其与用电设备同时运行与断开，这种补偿方法的特点在于其补偿效果是非常优秀的，但是其对电容的利用率较低。分组补偿则是针对一个小组的用电设备来进行补偿，通常是将电容器组安装到某一承建配电室或者变电所的分路出现之上，通过这样的方式来实现电容器组与小组中的用电设备同时运行或者断开。其电路器的利用率要远高于个别补偿，同时补偿的效果也比较理想。因此得到了非常广泛的应用。最后，集中补偿是指将电容器组直接安装在变电所的一次或者二次侧的母线之上，并根据配电所的总物攻符合来计算。这样进行补偿的优势在于可以很好的提升电容器的利用率，并且可以有效的降低电网以及用户变压器线路的无功负荷，但是对于用户内部的配电网络的无功负荷，通过这样的方式是无法降低或者消除的。

三、低压配电网无功补偿的方法

（一）随机补偿

随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电机，同时投切。随机补偿适用于补偿电动机的无功消耗，以补励磁无功为主，此种方式可较好地限制用电单位无功负荷。 在实际应用的过程中，随机补偿具有不需要频繁调整补偿容量的优势，其在用电设备运行的时候可以很好的投入无功补偿，并在用电设备停止运行之后将补偿设备推出。除此之外，其还具有成本较低、安装方便等一系列优势，并凭借其配置灵活方便、简便的维护和稳定的工作状态被应用在许多地方。

（二）随器补偿

随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，配变空载无功是用电单位无功负荷的主要部分，对于轻负载的配变而言，这部分损耗占供电量的比例很大，从而导致电费单价的增加。相较于随机补偿，随器补偿同样具有接线简单，维护管理便捷的优势，同时，随器补偿还可以有效的补偿配变空载无功，从而更好的提升配变的利用率，通过这样的方式来大幅度提升其经济性，因此在目前收到了非常广泛的应用。

（三）跟踪补偿

在实际进行无功补偿的过程中，跟踪补偿指的是通过将无功补偿投切装置作为控制保护装置，并在此基础上将抵押电容器不倡导大用户0.4kv母线之上的补偿方式。通常被一些专用配变用户用来代替随机补偿和随器补偿，并取得了良好的效果。

四、无功补偿的效益

（一）节省企业电费开支

通过不断利用无功补偿来提升功率因数，可以在很大程度上提升企业的经济效益。这主要是由于国家在制定电价的过程中是以用户可以对有限的电能进行合理利用为前提制定的。因此在企业功率因数低于规定数值的时候，将会面临着更多的电费，而高于规定数值则可以对应的减少一部分电费。因此采用无功补偿可以很好的提升企业的经济效益。新疆电业局根据用电功率、工业用户、非工业用户进行了不同的功率因数调整电费的实施办法，乌鲁木齐石化电网（4台联络变4*63kVA）适用于160kVA以上的装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户，要求功率因数不小于0.90，功率因数大于0.90以上给予不同的减免电费百分比。

（二）提高设备的利用率

在进行无功补偿的过程中，对于供电设备而言，同样的功率下提高了功率因数，使得其负荷的电流在一定程度上得到了降低，在这样的情况下，其负荷传送功率所经过的变压器、开关以及导线等一系列设备的功率储备都得到了增加，所以石化热电厂在发电机的励磁机的正常运行下，每周进行滑环擦拭、碳刷清扫，每月定期测量刷辫电流，保证发电机进相运行，进行无功的补偿；再者2018年新增加4台35kV电容器，无功功率达到（2*8+2*6）28MVar可以在发电机检修、停运、无功低负荷下做到补偿，这使得整个系统更不容易出现过载运行，对于发挥设备的潜力、提升整体的利用率有着非常大的帮助。对于新建的企业而言，通过这样的方式可以有效的降低其对设备容量的要求，从而对其投资费用也有很大的节约作用。

（三）改善电压质量

通过进行无功补偿，可以有效的降低系统中的无功功率。在这样的情况下，无功补偿可以很好的起到稳定线路末端电压的作用，这对于电动机的启动具有很大的帮助。需要注意的是，虽然无功补偿可以很好的改善电压的质量，但是如果单纯为了改善电压而进行电容器的装设是非常不划算的，因此无功补偿的主要目标仍然应该是以改善功率因数以及减少线损，其调节和稳定电压的作用更多时候是作为一个辅助作用。

结语：随着电力系统在我国的发展中发挥的作用越来越重要，我国对于发电企业进行功率因数的考核也越来越严格。通过不断提升电厂的功率因数，不但可以有效的提升我国用电用户的用电质量，同时还可以改善电厂各类设备的运行条件，提升设备运行的稳定性和安全性。最终为我国的社会进步以及经济发展提供更好的保障。

参考文献：

[1]王智丽.浅析提高阳煤集团网购功率因数的调控措施[J].机电信息,2014(36):11-12.

[2]贾涵.无功功率补偿在发电厂厂用电系统的应用[J].华电技术,2016,38(03):50-51+79.

作者简介：

于光华（1969--），男，工程师，主要从事电网、电厂生产运行、绩效管理工作。