功率因數補償

此外，有些電力電子設備如整流器、變頻器、開關電源等;可飽和設備如變壓器、電動機、發(fā)電機等;電弧設備及電光源設備如電弧爐、日光燈等，這些設備均是主要的諧波源，運行時將產生大量的諧波。諧波對發(fā)動機、變壓器、電動機、電容器等所有連接于電網的電器設備都有大小不等的危害，主要表現(xiàn)為產生諧波附加損耗，使得設備過載過熱以及諧波過電壓加速設備的絕緣老化等。

并聯(lián)到線路上進行無功補償的電容器對諧波會有放大作用，使得系統(tǒng)電壓及電流的畸變更加嚴重。另外，諧波電流疊加在電容器的基波電流上，會使電容器的電流有效值增加，造成溫度升高，減少電容器的使用壽命。

諧波電流使變壓器的銅損耗增加，引起局部過熱、振動、噪音增大、繞組附加發(fā)熱等。

諧波污染也會增加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波污染對通訊質量有影響。當電流諧波分量較高時，可能會引起繼電保護的過電壓保護、過電流保護的誤動作。

因此，如果系統(tǒng)量測出諧波含量過高時，除了電容器端需要串聯(lián)適宜的調諧(detuned)電抗外，并需針對負載特性專案研討加裝諧波改善裝置。

4意義

功率因數是交流電路的重要技術數據之一,有十分重要的意義

。功率因數的高低，對于電氣設備的利用率和分析、研究電能消耗等問題都有十分重要的意義。

所謂功率因數，是指任意二端網絡(與外界有二個接點的電路)兩端電壓U與其中電流I之間的相位差的余弦。在二端網絡中消耗的功率是指平均功率，也稱為有功功率，它等于電壓×電流×電壓電流間相位差的余弦。

由此可以看出，電路中消耗的功率P，不僅取決于電壓V與電流I的大小，還與功率因數有關。而功率因數的大小，取決于電路中負載的性質。對于電阻性負載，其電壓與電流的位相差為0，因此，電路的功率因數最大();而純電感電路，電壓與電流的位相差為π/2，并且是電壓超前電流;在純電容電路中，電壓與電流的位相差則為-(π/2)，即電流超前電壓。在后兩種電路中，功率因數都為0。對于一般性負載的電路，功率因數就介于 0與1之間。

一般來說，在二端網絡中，提高用電器的功率因數有兩方面的意義，一是可以減小輸電線路上的功率損失;二是可以充分發(fā)揮電力設備(如發(fā)電機、變壓器等)的潛力。因為用電器總是在一定電壓U和一定有功功率P的條件下工作，由公式P=UIcosΦ

可知，功率因數過低，就要用較大的電流來保障用電器正常工作，與此同時輸電線路上輸電電流增大，從而導致線路上焦耳熱損耗增大。另外，在輸電線路的電阻上及電源的內組上的電壓降，都與用電器中的電流成正比，增大電流必然增大在輸電線路和電源內部的電壓損失。因此，提高用電器的功率因數，可以減小輸電電流，進而減小了輸電線路上的功率損失。

提高功率因數，可以充分發(fā)揮電力設備的潛力，這也不難理解。因為任何電力設備，工作時總是在一定的額定電壓和額定電流限度內。工作電壓超過額定值，會威脅設備的絕緣性能;工作電流超過額定值，會使設備內部溫度升得過高，從而降低了設備的使用壽命。對于電力設備，電壓與電流額定值的乘積，稱為這臺設備的額定視在功率S額即

S額=U額I額

也稱它為設備的容量，對于發(fā)電機來說，這個容量就是發(fā)電機可能輸出的最大功率，它標志著發(fā)電機的發(fā)電潛力，至于發(fā)電機實際輸出多大功率，就跟用電器的功率因數有關，用電器消耗的功率為

功率因數高，表示有功功率占額定視在功率的比例大，發(fā)電機輸出的電能被充分地利用了。例如，發(fā)電機的容量若為 15000千伏安，當電力系統(tǒng)的功率因數由0.6提高到0.8時，就可以使發(fā)電機實際發(fā)電能力提高3000千瓦，這不正是發(fā)揮了發(fā)電機的潛力嗎?設備的利用也更合理。從這個角度來講，功率因數可以表示為有功功率與機在功率的比值，即

如何提高功率因數，是電力工業(yè)中需要認真考慮的一個重要而又實際的問題。在平常遇到的電感性負載的電路中，例如日光燈電路，一般采用并聯(lián)合適的電容器來提高整個電路的功率因數，

在小系統(tǒng)中，通過恰當的無功補償方法還可以調整三相不平衡電流。按照wangs定理：在相與相之間跨接的電感或者電容可以在相間轉移有功電流。因此，對于三相電流不平衡的系統(tǒng)，只要恰當地在各相與相之間以及各相與零線之間接入不同容量的電容器，不但可以將各相的功率因數均補償至1，而且可以使各相的有功電流達到平衡狀態(tài)。