簡述電網(wǎng)功率因數(shù)的提高方法和意義

馬為軍+岑立

摘要：近年來，隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國工業(yè)也得到了空前的發(fā)展，這就帶動了電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展，因此做好電網(wǎng)功率因數(shù)工作顯得尤為重要。文章針對目前提高電網(wǎng)功率因數(shù)工作過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并提出幾點有效的措施和建議，從而提高我國電網(wǎng)功率因數(shù)的整體質(zhì)量和水平。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)功率因數(shù)；提高方法；有效策略；電力系統(tǒng)；電力變壓器 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM727 文章編號：1009-2374（2016）33-0125-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.061

電網(wǎng)功率因數(shù)屬于整個電網(wǎng)運行中十分重要的組成部分，在其中發(fā)揮了十分重要的作用?，F(xiàn)階段，在整個電網(wǎng)運行的過程中，電壓種類增多，電力用戶需求個性化，因此對提高電網(wǎng)功率因數(shù)工作提出了更高的要求。

1 影響電網(wǎng)功率因數(shù)提高的重要因素

20世紀(jì)中葉，電網(wǎng)功率因數(shù)逐漸興起，電網(wǎng)系統(tǒng)自動化隨著科技的進(jìn)步而蓬勃發(fā)展。信息技術(shù)與計算機技術(shù)成為電網(wǎng)功率因數(shù)發(fā)展的助推力，本文簡要分析影響電網(wǎng)功率因數(shù)提高的重要因素，具體為以下四點：

1.1 電網(wǎng)調(diào)度自動化

電力系統(tǒng)自動化控制是影響電網(wǎng)功率因數(shù)提高的重要因素。目前，我國的電網(wǎng)調(diào)度自動化共分成如下不同級別的標(biāo)準(zhǔn)，分別是地區(qū)和縣鎮(zhèn)電網(wǎng)調(diào)度、省級電網(wǎng)調(diào)度、區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度、國家電網(wǎng)總調(diào)度。在電力調(diào)度運行過程中，智能技術(shù)檢測電網(wǎng)負(fù)荷，評估系統(tǒng)運行狀態(tài)，分析采集調(diào)度數(shù)據(jù)，實時診斷電網(wǎng)故障，從而保證用電需求以及電網(wǎng)正常運行。電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的基本指標(biāo)是通過遠(yuǎn)動系統(tǒng)月運行時間/（遠(yuǎn)動系統(tǒng)月運行時間+月停運時間）=遠(yuǎn)動系統(tǒng)月平均運行率進(jìn)行計算的。通過對平均運行率進(jìn)行計算，可以直觀地觀察出電網(wǎng)的運行頻率，其自動化程度直接影響了整個電網(wǎng)功率因數(shù)，在整個交流用電設(shè)備的過程中，需要將無功率和有功率二者相結(jié)合，因此在確定了有功率P值的情況下，不斷減少無功率，就能夠提高整個電網(wǎng)功率因數(shù)。由此可見，電網(wǎng)調(diào)度的自動化是影響電網(wǎng)功率因數(shù)的重要指標(biāo)。

1.2 電力變壓器和電動機

電網(wǎng)通過智能技術(shù)改造升級，進(jìn)而實現(xiàn)了配電網(wǎng)絡(luò)化和智能化，配電系統(tǒng)大致分為三個級別：光線終端、配電子站、配電主站。配電網(wǎng)系統(tǒng)的自動化既實現(xiàn)共享信息資源，又可以保證高效自動化的運行配電系統(tǒng)，因此電力變壓器和電動機投入到使用中，并且成為了影響電網(wǎng)功率因數(shù)的重要因素，電動機通過將定子與轉(zhuǎn)子二者相互轉(zhuǎn)換，改善了整個電網(wǎng)運行的環(huán)境，從而提高負(fù)載量。電力變壓器通過將無功率進(jìn)行消耗，從根本上改善并且提高了電網(wǎng)功率因數(shù)，使其能夠處于低載運行的狀態(tài)。

1.3 電網(wǎng)設(shè)備因素

提高電網(wǎng)功率因數(shù)要綜合考慮到保護(hù)方法、電網(wǎng)設(shè)備等方方面面的因素，因此選擇正確、科學(xué)的電網(wǎng)設(shè)備更有利于提高電網(wǎng)功率因數(shù)工作水平。電網(wǎng)調(diào)度運行相關(guān)工作人員不僅要使用先進(jìn)的電網(wǎng)設(shè)備，與此同時還要熟悉電網(wǎng)設(shè)備的具體操作流程，從而保證電網(wǎng)設(shè)備能夠長時間高效的運行。

1.4 人為因素

人為因素是影響電網(wǎng)功率因數(shù)工作的重要因素之一，在整個電網(wǎng)配電過程中發(fā)揮了重要作用。因此要從電網(wǎng)功率因數(shù)工作人員入手，對其進(jìn)行必要的再培訓(xùn)，進(jìn)行必要的激勵，從而提高電網(wǎng)功率因數(shù)工作相關(guān)工作人員的質(zhì)量和水平。與此同時，電力單位還要對電網(wǎng)功率因數(shù)工作人員進(jìn)行定期的考核，強化其專業(yè)知識和技術(shù)水平。

2 提高電網(wǎng)功率因數(shù)的有效方法

2.1 提高電動機的安全運行水平

要想提高電動機的安全運行水平，需要從如下兩點入手：第一，做好電氣隔離措施。對于整個低壓電動機而言，要想安全運行就需要在低壓電動機的主回路上安裝必要的隔離裝置，從而防止其出現(xiàn)安全隱患。與此同時，在低壓電動機生產(chǎn)運行的過程中，為了防止低壓和高壓引起故障，就需要檢查低壓回路，這樣才能夠確保低壓電動機電路設(shè)計安全。第二，做好對接地保護(hù)工作。接地保護(hù)作為整個低壓電動機電路設(shè)計的重要組成部分，在其中發(fā)揮了十分重要的作用，因此如果一旦出現(xiàn)任何故障，都必須采用這種方法進(jìn)行治療，而且通常情況下，接地故障的電流要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一般的短路故障電流，因此很多工作人員盲目認(rèn)為接地保護(hù)工作的工作不大，往往會忽視，這往往會導(dǎo)致電路連接出現(xiàn)問題。在整個TN配電系統(tǒng)的過程中，需要將短路保護(hù)作為接地保護(hù)的重要環(huán)節(jié)，將接地故障電流與電流脫扣的比值設(shè)定為1∶3。與此同時，還應(yīng)該利用低壓熔斷器作為接地保護(hù)的方法，在安裝的過程中，切斷故障的回路，使其時間小于等于0.5s，這樣才能夠提高低壓電動機電路設(shè)計的整體質(zhì)量和水平。

2.2 創(chuàng)新電網(wǎng)功率因數(shù)工作保護(hù)方法

電網(wǎng)功率因數(shù)工作保護(hù)的總體設(shè)計方法是否科學(xué)、正確，直接影響到總體電網(wǎng)安全性。如果沒有形成一個科學(xué)合理電網(wǎng)功率因數(shù)工作保護(hù)方案，會導(dǎo)致我國調(diào)度管理工作水平較低，因此電網(wǎng)功率因數(shù)管理工作人員應(yīng)該明確自身職責(zé)，正確合理的使用各種電網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)備；在處理現(xiàn)場事故或者更新電網(wǎng)功率因數(shù)工作保護(hù)運行方法的過程中，應(yīng)該考慮安全自動裝置之間的相互配合，從而提高安全自動裝置的操作性。由此可見，電力單位要創(chuàng)新電網(wǎng)功率因數(shù)工作保護(hù)方法，開拓創(chuàng)新，與時俱進(jìn)，在實踐的基礎(chǔ)上創(chuàng)新，在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上實踐，從而提高我國電網(wǎng)功率因數(shù)工作保護(hù)及調(diào)度管理水平。

2.3 提升電網(wǎng)功率因數(shù)工作水平

人為因素作為影響電網(wǎng)功率因數(shù)工作的最主要因素，在電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮了巨大的作用。要從電網(wǎng)功率因數(shù)工作人員入手，對其進(jìn)行必要的技術(shù)培訓(xùn)，通過激勵政策，提高施工工作人員的責(zé)任意識和主人翁地位。電力企業(yè)還要定時組織電網(wǎng)資格證考試，重視資格認(rèn)證，提高電網(wǎng)功率因數(shù)工作人員的專業(yè)化知識，提高電網(wǎng)功率因數(shù)工作管理水平。電網(wǎng)功率因數(shù)工作人員不僅要具有與之相對應(yīng)的專業(yè)素質(zhì)，與此同時還應(yīng)該提高自身素質(zhì)，首先工作人員應(yīng)該明確自身的職責(zé)和使命，然后制定正確的電網(wǎng)功率因數(shù)工作保護(hù)方案，落實好電網(wǎng)功率因數(shù)工作人員的再培訓(xùn)，提高其專業(yè)知識和自身素質(zhì)，從而為電網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份微薄的力量。

2.4 合理調(diào)試電氣設(shè)備

一般情況，對于整個電網(wǎng)功率因數(shù)工作情況而言，主要是適合將變頻設(shè)備轉(zhuǎn)化成低頻或者是高頻設(shè)備，只有這樣才能有效調(diào)節(jié)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及鐵心的材料，從而使二者能夠達(dá)到平衡的狀態(tài)，而對于低頻的電氣設(shè)備或者是普通的電氣設(shè)備，采用變頻技術(shù)就是不合適的，這主要是因為它們的材質(zhì)和性能不同，其中低頻電氣設(shè)備的頻率低于高壓電氣設(shè)備，其發(fā)出的電波主要是奇波，利用設(shè)備自身進(jìn)行發(fā)熱，而普通電氣設(shè)備的頻率高于高壓電氣設(shè)備，其無法承載較為高速或者是快速的運轉(zhuǎn)，因此會造成很嚴(yán)重的損傷。因此只有將變頻技術(shù)應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備中，它才能發(fā)揮自身的價值。只有當(dāng)變電站電氣調(diào)試的轉(zhuǎn)速持續(xù)在100r/min左右、搖表的轉(zhuǎn)速持續(xù)在60r/min左右，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和處理，最終將變電站電氣調(diào)試的數(shù)值做好詳細(xì)的記錄，進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理，這樣才能避免在檢測的過程中出現(xiàn)不良事件。與此同時，在進(jìn)行檢測的過程中，要首先將實驗表筆拿走，然后利用搖表轉(zhuǎn)速進(jìn)行測試，這樣才能減少其出現(xiàn)損傷情況，最后將觸點與高端主觸點二者有機結(jié)合，才能完成整個高壓電氣設(shè)備的正常運行。

3 提高電網(wǎng)功率因數(shù)的重要意義

現(xiàn)階段，隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國電網(wǎng)系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境都發(fā)生了翻天覆地的變化，正是在這樣的大環(huán)境下，對我國提高電網(wǎng)功率因數(shù)而言，既是機遇，又是挑戰(zhàn)，由此可見提高電網(wǎng)功率因數(shù)勢在必行。在十一五計劃期間，我國電力部門曾經(jīng)明確提出：“我國要大力提高電網(wǎng)功率因數(shù)工作的管理水平，這不僅能夠提高人們?nèi)粘Ｉ钣秒姷陌踩?，與此同時還能轉(zhuǎn)變我國電網(wǎng)繼電保護(hù)方式的有效方法，能夠促進(jìn)我國電力事業(yè)全面發(fā)展。”因此，提高電網(wǎng)功率因數(shù)工作對我國電網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展有著十分深遠(yuǎn)的影響，起到了不可代替的作用。提高電網(wǎng)功率因數(shù)不僅具有經(jīng)濟意義，還具有社會意義，能夠從根本上改善電網(wǎng)功率因數(shù)，還能夠減少用戶繳納電費，降低整個電網(wǎng)線路的電壓，減少用電的成本。

4 結(jié)語

綜上所述，提高電網(wǎng)功率因數(shù)不僅能夠優(yōu)化我國電力管理體系，同時還能方便人們的日常生活，提高電網(wǎng)功率因數(shù)直接關(guān)系到我國的國計民生，影響人們的日常生產(chǎn)和生活。通過提高電動機的安全運行水平、創(chuàng)新電網(wǎng)功率因數(shù)工作保護(hù)方法、提升電網(wǎng)功率因數(shù)工作水平、合理調(diào)試電器設(shè)備等方法，從而提高電網(wǎng)功率因數(shù)，使其發(fā)揮真正的意義，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的最大化?？傊?，要想提高電網(wǎng)功率因數(shù)，需要國家、電力企業(yè)、電力管理人員三者的共同努力，只有這樣才能實現(xiàn)電力企業(yè)又好又快發(fā)展。

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作者簡介：馬為軍（1966-），江西新余新鋼有限責(zé)任公司第一動力廠電氣工程師，研究方向：電計量；岑立，江西省冶金技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：電力。

（責(zé)任編輯：小 燕）