在采用了提高电力设备自然功率因数的方法后，功率因数仍不能达到《供用电规范》规定的要求，需设置专用补偿装置以提高功率因数。广泛应用于电力用户中的静电电容作为无功补偿电源。另外，[在0.8~0.9(先导)功率因数]的情况下，同步电动机还可以以过激方式向电力系统提供无功功率。但同步电机结构复杂，并配有起动控制装置，维修工作量大，因此用同步电机进行无功补偿的价格明显高于用异步电机加电力电容器补偿的价格。
用户如果工艺条件得到满足，是否使用同步电机来提高企业的功率因数，可以通过技术、经济比较来确定。一般情况下，对于低速、恒速和长时间连续工作的大电机，如轧钢机的电机组、球磨机、空气压缩机、鼓风机、泵和其他设备宜使用同步电机，这些设备的容量一般在250kW以上，该系统环境与起动条件都能满足同步电机的要求，且停机时间短；所以对于提高功率因数有很大的作用；对于小容量的高速电机，使用同步电机一般是不经济的。
Q。= aP( tanΦ1,- tanΦ2,)
式中P——最大有功计算负荷;
α——月平均有功负荷系数;
tanΦ1, tanΦ2——补偿前补偿后均权功率因数角的正切值。
在计算补偿用电力电容器容量和个数时,应考虑实际运行电压可能与额定电压不同(实际运行电压只能低于或等于额定电压),电容器能补偿的实际容量应按下式进行换算:
Qn=
式中——电容器铭牌上的额定容量;
——电容器在实际运行电压下的容量;
————电容器的额定电压;
U——电容器的实际运行电压。
从式可以看出,除了在不得已的情况下,应避免电力电容器降压运行。
【例】某玩具厂全年消耗的电能共为2500万度,无功电能为1300万度,供电电压为10 kV。其平均有功功率和平均功率因数是多少?欲将功率因数提高到0.9,需装设额定容量为30 kV·A,额定电容为0.86 uF的并联电容器多少台?
【解】平均有功功率P==kw≈1370kw
根据式)的平均功率因数 ==≈0.68
无功补偿前: tanΦ1=tan( arccos 0.68)≈1.078.2
无功补偿后:tanΦ2 =tan( arccos 0.9) =0.4843
Qc=aP( tanΦ1-tanΦ2)=0.75×1370×( 1.078 2 -0.484 3) kv·A = 610.23 kV·A
n==≈20.3
考虑三相平均分配,应装设21个并联电容器,每相7个,实际补偿容量为21×30= 630kV.A。
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