浅析变压器功率因数与节能降损
摘要：功率因数是供电系统中变压器的重要指标，通过相应的调整来改善供电电路的功率能较大提高系统的功率因数，实现变压器等的合理经济运行，达到节约用电，节能降损的目的。

提高功率因数的方法主要包括负载配置、线路分析和无功功率补偿等。

关键字：功率因数无功功率容性负载无功功率补偿
居民生活和工业用电量的逐步增加，电力资源日益紧张，相关节能降损的要求愈来愈受到国家和社会的重视。

在供电系统中，合理采用节能技术，提高相关工作效率和供电效率，想方设法减少能力损耗是当前供电电路进行工作时需要考虑的主要部分。

供电系统中可采用的节能降损的技术可以从多方面来开展，变压器功率损耗便是其中一种，主要有改善功率因数，选择节能变压器，合理调配变压器的负荷和容量，选择运行方式提高工作效率。

本文主要针对变压器功率因数的改善来实现节能降耗的目的。

一、功率因数相关问题
变压器运行时所带实际负荷与其额定功率的比值称为负载系数，运行时的功率损失简称功耗，每传输单位电功率的损耗叫功率损耗率并简称功耗率。

变压器等设备中功率是重要的参数，功率因数是在供电系统中采用的重要技术指标。

在电器工作过程中，一方面消耗有功功率，另一方面有大量的无功功率被输送给负荷，功率因数便是反应用电设备在消耗有功功率时所需要的无功功率。

对负荷来说，用电设备多为感性负载，功率因数相对降低，便影响变压器和线路的良好运行造成较大的浪费。

二、无功功率和功率因数的调整
在供电电路中可以通过配置合理的无功功率补偿设备，提高系统的功率因数，降低损耗，达到节约电能的目的。

1) 无功功率和功率因数的关系
功率因数是指交流电路中电压与电流的相位差的余弦，用符号cosΦ表示，在数值上是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S。

无功功率是指在电器运行中根据电磁感应原理，为了建立相应的工作条件，如变压器依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。

所谓”无功功率”并不是”无用”的电功率，而是它的功率并不转化为使用的热能、机械能；因此供用电系统中除了需要有功电源，还需要无功电源，两者缺一不可。

无功功率在电路系统中占用供配电设备的规模容量，同时增大了线路损耗，容易造成输电电网电压下降，影响电能传送质量和电网的经济高效运行能力。

功率因数衡量电气设备运行效率高低的重要参数，如与电路的负载有密切的关系，功率因数较低，说明在工作中，用于交变磁场转换过程中使用的无功功率较大，设备电能的利用率较低，线路供电损失较大。

在相关管理标准中，对用电电气和单位的功率因数具有相应的标准要求。

提高电器的功率因数，要增加相应的无功功率补偿设备降低无功功率损耗，在提高电气的功率因数的方案中，通常采用静电电容器的方式来实施。

静电电容器重量轻、投资少、故障范围小、安装方便、易于维护、有功功率损耗小等，在运行中能够具有自动控制的优点。

安装静电电容器的方法在供用电系统中和相关电气设备中得到广泛的应用。

2) 变压器功率因数与有功功率损耗的关系
变压器运行过程中，需要损耗相当的无功功率，通常铜损耗和负荷视在功率的平方成正比，视在功率和变压器的功率因数成反比。

通过提高功率因数可以降低视在功率，进而降低变压器运行过程中损耗的无功功率，提高运行效率。

3)功率因数与变压器容量关系
变压器工作过程中，应确保负载系数接近或等于最佳负载系数，变压器输出有功功率时，需用容量与变压器功率因数成反比，在输出一定的有功功率时，提高功率因数可以降低变压器的需用容量，进而提高变压器的供电能力。

一是额定容量满足最大负载需要，另一个是选择变压器负载系数在经济节能区，负荷长期发展的要求。

对于较难符合的负载需要采用一大一小的方式实现轮番供电以满足经济运行，达到节能降耗的目的。

在具体设计和施工过程中，需要按照实际用电电器的性质和参数波动情况，给出变压器运行状态，使得负荷处在变压器的经济范围内运行，可以根据变压器次级电流表监视和对照，采用调整负荷或功率因数的方式，实现运行的高效和节能。

4)功率因数与线路的有功功率损耗
传输线路本身的电阻在电流经过是需要会产生一定的有功功率损耗，该损耗与电流的平方成正比，在传输一定的有功功率时，电流与功率因数成正比，因此在传输线路输送一定有功功率时，通过提高功率因数的方法可以降低电流的值，进而可以降低线路的有功功率损耗。

可以设计合理的输电线路，采用较好的传输介质，采用铜线等电阻率较低的导线等，实现传输线路上功率损耗的降低，为后续电器工作提供高质量的传输线路和稳定的电压。

三、总结
在变压器工作过程中，通过提高变压器功率因数，对于经济运行，节约电能
和降低损耗，具有极其重要的意义。

功率因数是供电系统中变压器的重要指标，通过相应的调整来改善供电电路的功率能较大提高系统的功率因数，实现变压器等的合理经济运行，达到节约用电，节能降损的目的。

在设计和施工过程中，应遵照相关的技术原则进行勘测、设计和施工，遵照用电负荷的特点，合理配置公共功率补偿，降低损耗。