Tianjin VSK Enterprise-Technology

1什么是功率因数

电能的合理应用要求经济发电、无损传输及分配。这就意味着要尽量限制电网中所有引起电能耗损的因素。其中之一的因素就是无功功率，工业以及公共电网上的主要负荷是电阻-点感性的。

电网功率因数校正的目的是通过在某些特定的环节上用超前无功功率来补偿滞后无功功率。此方法还能避免过高压降及额外的电阻耗损。将电容器尽可能地靠近电感负载并联于电网就可产生所需的超前无功功率。静态电容补偿装置可以减少网上传输的滞后无功功率。当网络条件改变时，通过增加或取出（投入或切出）单个功率电容器（常规PFC），就可逐步调整所需的超前无功功率来补偿滞后无功功率。

功率因数校正的好处

（1）输配电成本降低，3到24个月即可收回投资成本

功率因数校正降低了系统中的无功功率、功率耗损进而输配电成本也成比例下降；

（2）有效的利用设备

功率因数的改善意味着电力设备更经济实用的工作(同样的视在功率具有更高的有功功率)；

（3）改善电压的质量；

（4）减少压降；

（5）最优的电缆尺寸

随着功率因数的提高（载流量减小），电缆横截面也因此减小。或者说，同样的电缆可以传输更多的功率；

（6）较小的传输耗损

输电线和开关装置的载流量减小，加入只有有功部分，这就意味着输电线的铜损得以降低。

主要元器件

（1）VPFE3 功率因数补偿控制器

　　现代功率因数补偿控制器已经微处理器化。微处理器分析来自电流变送器或无功功率的信号并产生开关命令来控制接触器以增加或减少电容器的并列数目。VSK由这种微处理器化的功率因数补偿控制器产生的智能控制可确保电容器级的平稳利用及最少的开关操作次数，进而也优化了使用周期。

（2）VCJR型电容器专用切换接触器与VTSC型容性动补无触点快速快速调节器

　　VCJR切换接触器是一种机电开关器件，用于常规或去谐功率因数补偿系统中电容器与电容器或电抗器与电容器间的切换。开关操作可由机械触头来完成。若对于敏感负载，需要快速开关控制的情形，采用电子开关VTSC型容性动补无触点快速调节器来控制是较好的选择。

（3）保险丝（熔断器）与电磁式脱扣器

　　VRL5Y低压电容保护熔断器或VB2电容专用脱扣器是用于功率因数补偿系统作短路保护的安全装置。

（4）VLBD扼流圈（补偿及滤波）

　　配电网越来越受到现代电力电子设备，即所谓的非线性负载，如驱动马达、不间断电源、电子镇流器等所产生的谐波污染。谐波对连接在功率因数补偿电路中的电容器，特别是工作在工振频率上的电容器是非常危险的，将扼流圈与电容器串联可解调串联共振频率（电容器的共振频率），从而有助于防止电容器损快。关键频率是第五次和第七次谐振频率（250Hz和350Hz），去谐电容器组也可减少谐波畸变程度并达到清洁网络的目的。

（5）VZMJ电容器

　　功率因数校正电容器能产生必要超前无功功率以补偿滞后无功功率。功率因数补偿电容器应该能够经受因为开关操作引起的高浪涌电流（>100*1n），如果电容器是并联的电容器组，那么由于来自电网和并联电容器开关的充电电流，会使浪涌电流增加（≥150*1n）。

（6）电压波动（包括瞬变过电压，上/下电压波动以及闪变）

　　以上波动大多数是由于大功率负载（如电焊机和电弧炉）或大功率波动引起的。这些随机的电压波动也常被称作闪变，因为它们很容易从照明设备的可视变化中被注意到。它们不仅干扰人们的视线，而且会损坏一些敏感的生产过程。在较弱的电网中，闪变会对很大的地域造成影响，而动态电压补偿则是一种可能的补救方法。谐波畸变是由非线性负载引起的，它可能导致相联设备和误动作。谐波引起的共振甚至破坏电网中的某些设备，而有源及无源滤波器可防止这种现象的发生。