摘要：結(jié)合制藥企業(yè)用電負(fù)荷現(xiàn)狀以及功率因數(shù)的基本概念，探討了提高電力系統(tǒng)功率因數(shù)對(duì)制藥企業(yè)的實(shí)際意義，重點(diǎn)介紹了制藥企業(yè)提高功率因數(shù)的常用方法及管理辦法。

關(guān)鍵詞：制藥企業(yè)；電力系統(tǒng)；功率因數(shù)；意義；方法

1 制藥企業(yè)用電負(fù)荷現(xiàn)狀

生產(chǎn)型制藥企業(yè)的常見(jiàn)用電負(fù)荷包括生產(chǎn)與非生產(chǎn)兩大類(lèi)。其中，非生產(chǎn)類(lèi)用電負(fù)荷主要是指辦公區(qū)、生活區(qū)的用電負(fù)荷，此類(lèi)用電負(fù)荷的功率因數(shù)相對(duì)穩(wěn)定；而生產(chǎn)類(lèi)用電負(fù)荷情況復(fù)雜，包括水制備類(lèi)設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備、發(fā)酵類(lèi)設(shè)備、灌裝類(lèi)設(shè)備等的用電負(fù)荷以及照明類(lèi)用電負(fù)荷。由于上述生產(chǎn)類(lèi)設(shè)備的額定功率差別很大，使用頻率、使用周期也千差萬(wàn)別，加上企業(yè)淡旺季用電量差距巨大等情況，導(dǎo)致很多時(shí)候企業(yè)用電系統(tǒng)總的功率因數(shù)很低，電能利用程度低，嚴(yán)重影響用電質(zhì)量，電力部門(mén)往往每月會(huì)對(duì)功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)的企業(yè)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰。

2 功率因數(shù)的基本概念

功率因數(shù)是指交流電路中有功功率對(duì)視在功率的比值，或者說(shuō)是交流電路中有功功率與視在功率的比率。在電力系統(tǒng)中，功率因數(shù)是一個(gè)重要的技術(shù)數(shù)據(jù)，它反映了電力設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量的能力，也反映了電力設(shè)備的效率。功率因數(shù)的值范圍在0到1之間。對(duì)于電阻負(fù)荷，如白熾燈泡、電阻爐等，它們的功率因數(shù)為1，因?yàn)檫@些負(fù)荷直接消耗電能并產(chǎn)生熱量。對(duì)于具有電感性負(fù)荷的電路，如電動(dòng)機(jī)、電力變壓器等，它們的功率因數(shù)小于1，因?yàn)檫@些負(fù)荷除了消耗電能外，還會(huì)產(chǎn)生無(wú)功功率。無(wú)功功率并不會(huì)被轉(zhuǎn)換為熱能或機(jī)械能，它只是在電源和負(fù)荷之間來(lái)回傳輸，不消耗能量。但無(wú)功功率的存在會(huì)占用電力系統(tǒng)的資源，降低電力設(shè)備的效率，因此需要盡可能地減小。在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù)，用符號(hào)cosΦ表示。在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S。功率因數(shù)的提高可以通過(guò)補(bǔ)償無(wú)功功率、改善負(fù)荷性質(zhì)、提高設(shè)備自然功率因數(shù)等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 提高功率因數(shù)對(duì)制藥企業(yè)的實(shí)際意義

改善電能質(zhì)量：提高功率因數(shù)能夠減少電壓的損失，滿足設(shè)備正常運(yùn)行的需求，避免設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品精度產(chǎn)生不良影響，從而降低對(duì)設(shè)備使用壽命的縮短甚至引發(fā)設(shè)備燒毀的可能性。節(jié)省電力設(shè)備的投資：提高功率因數(shù)可以降低變電設(shè)計(jì)總?cè)萘浚瑥亩?jié)省企業(yè)在變壓器上的投資，同時(shí)也能降低設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)費(fèi)用。節(jié)約電費(fèi)：國(guó)家鼓勵(lì)企業(yè)提升電力系統(tǒng)功率因數(shù)，對(duì)于功率因數(shù)達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的，電業(yè)局會(huì)減免部分電費(fèi)。如果功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)，企業(yè)還會(huì)被罰款。因此，提高功率因數(shù)能夠降低電費(fèi)開(kāi)支。提升電能利用率：提高功率因數(shù)能夠避免電能損失，促進(jìn)電能利用率提升，從而降低制藥企業(yè)在購(gòu)買(mǎi)設(shè)備和線路方面耗費(fèi)的成本。

圖1感性負(fù)載并聯(lián)電容器的等效電路圖

提高功率因數(shù)對(duì)制藥企業(yè)來(lái)說(shuō)非常重要： 它可以提高電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量，減少電壓損失，保證設(shè)備正常運(yùn)行。 可以減少變壓器的設(shè)計(jì)容量，從而減少企業(yè)在變壓器上的投資，同時(shí)也能降低設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)費(fèi)用。 可以獲得電力部門(mén)的獎(jiǎng)勵(lì)或降低電費(fèi)，因?yàn)殡娏Σ块T(mén)通常會(huì)根據(jù)功率因數(shù)的高低對(duì)用戶進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰。 可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，減少因電力故障而導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷或設(shè)備損壞的可能性。 可以?xún)?yōu)化電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，保證生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行。 可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，因?yàn)楣β室驍?shù)的提高可以帶來(lái)節(jié)能減排的效果，同時(shí)也可以減少對(duì)環(huán)境的污染。

4 提高功率因數(shù)的常用方法

提高功率因數(shù)對(duì)于制藥企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都有著重要的意義。在實(shí)際操作中，企業(yè)確實(shí)需要根據(jù)自身的情況來(lái)選擇適合的補(bǔ)償方式。以下是對(duì)您之前提到的幾種提高功率因數(shù)方法的進(jìn)一步說(shuō)明：

（1）使用高效的電機(jī)：使用高效的電機(jī)可以減少電能的浪費(fèi)，提高能源的利用效率，同時(shí)也可以減少電機(jī)發(fā)熱對(duì)設(shè)備的影響，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

（2）選擇合適的電壓：對(duì)于制藥企業(yè)來(lái)說(shuō)，不同的設(shè)備需要的電壓是不一樣的，因此，在保證設(shè)備正常運(yùn)行的前提下，應(yīng)盡可能選擇合適的電壓來(lái)提高功率因數(shù)。

（3）改善電路的結(jié)構(gòu)：通過(guò)改善電路的結(jié)構(gòu)，可以減少電路中的電阻和電感，從而減少失真，提高功率因數(shù)。

（4）引入變壓器：變壓器可以將高電壓轉(zhuǎn)化為低電壓，以滿足設(shè)備的電壓需求，從而減少因高電壓造成的損耗，提高功率因數(shù)。

（5）引入電容器：通過(guò)引入電容器，可以補(bǔ)償電路中的無(wú)功功率，從而提高功率因數(shù)。

（6）使用高效的濾波器：高效的濾波器可以減少電路中的噪聲，從而減少失真，提高功率因數(shù)。

（7）改善電路的布線：重新設(shè)計(jì)電路的布線，可以減少電阻和電感，從而減少損耗，提高功率因數(shù)。

（8）引入絕緣：通過(guò)引入絕緣材料，可以減少導(dǎo)線的電阻和電感，從而減少損耗，提高功率因數(shù)。

（9）更換導(dǎo)線：使用低電阻率的導(dǎo)線可以減少電阻和電感，從而減少損耗，提高功率因數(shù)。

（10）避免電路的重復(fù)：避免電路的重復(fù)可以減少設(shè)備運(yùn)行時(shí)的損耗，提高功率因數(shù)。

在實(shí)施這些方法時(shí)，企業(yè)需要考慮到設(shè)備、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)投入等多個(gè)方面的因素。例如，安裝電容器時(shí)需要考慮電容器的容量、耐壓、耐溫等因素；選擇變壓器時(shí)需要考慮變壓器的容量、阻抗、效率等因素；進(jìn)行電路改造時(shí)需要考慮改造的費(fèi)用、改造后的效果等因素。

同時(shí)，企業(yè)還需要注意無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的日常維護(hù)和檢修。例如，電容器需要定期清理表面的灰塵和檢查連接線是否松動(dòng)或斷裂；變壓器需要定期檢查油位、油溫、冷卻系統(tǒng)等是否正常；濾波器需要定期檢查其工作狀態(tài)和參數(shù)是否正常等。

最后，企業(yè)還需要注意電力系統(tǒng)的安全問(wèn)題。例如，在實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償時(shí)需要考慮到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；在安裝電力設(shè)備時(shí)需要考慮到設(shè)備的接地、過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)等問(wèn)題；在電力設(shè)備運(yùn)行時(shí)需要定期檢查設(shè)備的保護(hù)裝置是否正常工作等。

5 安科瑞智能電容器產(chǎn)品選型

5.1產(chǎn)品概述

AZC/AZCL系列智能電容器是應(yīng)用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節(jié)省能源、降低線損、提高功率因數(shù)和電能質(zhì)量的新一代無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。它由智能測(cè)控單元，晶閘管復(fù)合開(kāi)關(guān)電路，線路保護(hù)單元，兩臺(tái)共補(bǔ)或一臺(tái)分補(bǔ)低壓電力電容器構(gòu)成。可替代常規(guī)由熔絲、復(fù)合開(kāi)關(guān)或機(jī)械式接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件在柜內(nèi)和柜面由導(dǎo)線連接而組成的自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置。具有體積更小，功耗更低，維護(hù)方便，使用壽命長(zhǎng)，可靠性高的特點(diǎn)，適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)母咭蟆?/p>

AZC/AZCL系列智能電容器采用定式LCD液晶顯示器，可顯示三相母線電壓、三相母線電流、三相功率因數(shù)、頻率、電容器路數(shù)及投切狀態(tài)、有功功率、無(wú)功功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等。通過(guò)內(nèi)部晶閘管復(fù)合開(kāi)關(guān)電路，自動(dòng)尋找*佳投入（切除）點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)過(guò)零投切，具有過(guò)壓保護(hù)、缺相保護(hù)、過(guò)諧保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)等保護(hù)功能。

5.2型號(hào)說(shuō)明

AZC系列智能電容器選型：

AZCL系列智能電容器選型：

5.3產(chǎn)品實(shí)物展示

AZC系列智能電容模塊AZCL系列智能電容模塊

安科瑞無(wú)功補(bǔ)償裝置智能電容方案

6 結(jié)語(yǔ)

本文從理論上分析了提高功率因數(shù)對(duì)改善制藥企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的意義，著重介紹了提高功率因數(shù)的幾種方法。在實(shí)際應(yīng)用中，企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身情況進(jìn)行分析，從設(shè)備、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)投入等方面綜合考慮無(wú)功補(bǔ)償方式，從而達(dá)到*佳的補(bǔ)償效果。

參考文獻(xiàn)：

馬軍榮，楊艷，王文麗.淺析提高功率因數(shù)的意義及方法[J].科教文匯，2016（18）：71-72.

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[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.05版

審核編輯 黃宇