功率因數的產生主要是因為交流用電設備在其工作過程中，除消耗有功功率外，還需要無功功率。

 

　　根據

 

　　當有功功率P一定時，如減少無功功率Q，則功率因數便能夠提高。在極端情況下，當Q=0時，則其力率=1。因此提高功率因數問題的實質就是減少用電設備的無功功率需要量。

 

　　下面我們分析一下現代電網的無功功率需求情況。

 

　　（1）當今電廠受水、環保等多方面的制約，它的位置越來越遠離負荷中心，即使建在靠近負荷點，由于單機容量越來越大，發電機的額定功率因數也越來越高，這樣，電網實際接受的無功功率就越來越少，單靠發電機發出的無功功率遠遠不能滿足電網對無功功率的需要，必須配置各種無功功率補償裝置。

 

　　（2）系統需要的無功功率遠遠大于發電機所能提供的無功出力，這是由于現代高壓電網包括各級變壓器和架空線路在傳送電能時需要消耗大量的無功，稱為"無功損耗"，一般來說，這些無功損耗與整個電網中的無功負荷的大小是差不多的，我們以一臺50MVA的110kV變壓器為例來了解變壓器在運行中的無功損耗情況。

 

　　變壓器的參數為：Ue = 110kV，Se=50MVA，Uk%=17%，變壓器在傳送電能時的無功損耗的計算式為：

 

　　Q = SeUk%(I/Ie)2

 

　　式中 I--變壓器的負荷電流；

 

　　Ie--變壓器的額定電流，與變壓器的無功損耗與變壓器的負載率、變壓器的額定容量及短路阻抗有關。

 

　　如果這臺變壓器滿負荷運行，那么它的無功損耗就是：Q = 50MVA?17%=8.5Mvar 此時變壓器的無功損耗相當大，其低壓側安裝的并聯電容器組的容量甚至不夠補償變壓器滿負荷時的無功損耗。

 

　　可見，現在電網的無功需量越來越大，提高電網功率因素只能通過無功功率補償。無功補償，就其概念而言早為人所知，它就是借助于無功補償設備提供必要的無功功率，以提高系統的功率因數，降低能耗，改善電網電壓質量。合理地投停使用無功補償設備，對調整電網電壓、提高供電質量、抑制諧波干擾、保證電網安全運行都有著十分重要的作用。無功補償對電力系統的重要性應越來越受到重視。

 

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