改善功率因素的問題? - 社會議題

By Ursula
at 2008-08-29T00:00

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改善高壓側功率因素會獲得台電電費減免.那改善低壓側功率因素有什麼好處?
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那如果是高壓用戶改善低壓側功率因素有什麼好處?

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By Liam
at 2008-09-01T00:59

您好︰
功率因素改善在台灣常見只設計高壓側裝置進相電容器，固定投入量來改善功因，中心建議應照實際所需來作為設計裝置低壓側與高壓側進相電容器之標準，以減少線路功因落後損失，其控制方式最好採用自動功因調整器(APFR)，將功因調整至99～100%合理值。一般常見高壓及特高壓用戶的配電設計，大多數都設有調整功率因數用之低壓側與高壓側進相電容器，採用自動功因調整器(APFR)，控制低壓側與高壓側進相電容器自動投入或切離，其乃利用電流與電壓做比較，按設定之C/K值來控制，功率因數值一般設定在99%左右，利用分段分組的電磁開關及低壓電容器做投入及跳脫之動作，以保持功率因數在99%，以獲得台灣電力公司電費之功因折扣及減少低壓線路功因落後損失。但是要特別注意的是：
(1)不要使功率因數超前，此舉會造成低壓側電壓升高，造成電器較易損壞。
(2)至於電容器最佳的裝設位置應在電感性負載設備的控制負載側，隨負載之使用而投入或切離。
(3)低壓側電容器選用時，應注意額定電壓須大於實際使用電壓。
而下列為中心電力品質改善技術經驗與您分享交流！
功率因素改善技術
感應式電動機、電磁式安定器和變壓器…等電氣設備需要兩類功率才能運行，它們分別是有效功率和無效功率。有效功率是設備運行的有用功，而無效功率則由電磁感應裝置消耗，從而產生磁場的功率。總功率(或稱為表面功率)是上述兩種功率的向量和。功率因素是有效功率與總功率之間的比例。良好的功率因素表示電流被有效地轉換為有效功，負載的功率因素為1的時侯，效率最高。較低的功率因素可能是由電磁感應式的設備或電流波形失真而造成。當負載的功率因素小於1的時侯，輸入到設備的表面功率將大於設備實際消耗的功率（即有效功率）。下列將說明功率因素過低的解決方法。
矯正功率因素是一項用於彌補因負載功率因素小於1 帶來負面影響的技術。在感應式設備的電路上加上並聯電容器可減少電流中電感部份，從而提高電磁感應式設備的功率因素。電容器釋放出的電流能消除負載的電磁感應效應。下圖顯示了兩個通過增加電容提高功率因素的例子。
圖片參考：http://farm4.static.flickr.com/3250/2823593150_3f0...

圖片參考：http://farm4.static.flickr.com/3044/2822759835_913...
其次，電流波失真的影響可以通過濾波器減小。濾波器可以消除諧波電流，只允許特定頻率的電流通過（例如50兆赫），這即是將非線性的負荷轉化為線性負載。之後，功率因素便可以通過利用電容器進行修正。
功因是以全月累積的有效用電度數和無效用電度數來算，所以很多用戶於週末時功因電容器仍然動作，以爭取更佳功率因素。但是功率因素改善過當，對於電力系統會產生電力系統的負面效應，小至電器毀損大至引起火災不可不慎!
功率因數如何節約能源
改善功率因素的好處，包含︰
(1)可釋放系統容量
(2)減少線路電流
(3)減少線路壓降
(4)減少線路損失
(5)節省電費
然而享受前面四個好處的受益對象是台電，所以依據公平原則，電力公司必須回饋功率因數高的用戶，台電要求負載的總功率因數不可小於百分之八十。台電電價表規定，用戶每月用電之平均功率因數不及百分之八十時，每低於百分之一，該月份電費應增加千分之三；超過百分之八十時，每超過百分之一該月份電費應減少千分之一.五。

諧波改善技術
功率因素與諧波的改善應一併處理，此兩者關係相連不可分別看待，諧波問題在台灣一直不被電機人員重視，其影響力非同小可不容忽視，諧波是由非線性負載產生的電流，例如交流/直流轉換電路。這通常產生在供電基本頻率的倍數頻率中。在此以國際間常見50兆赫供電頻率為例，第五階諧波的頻率為250兆赫，第七階諧波的頻率為350兆赫。在建築物中其他產生諧波的設備包括電腦設備、變速驅動器（VSD）、交流變壓/變壓變頻升降機驅動系統（ACVV/VVVF )和電子安定器…等。供電系統中諧波的出現必然導致系統效率降低，與諧波產生有關的典型問題包括：變壓器過熱、中線過載、供電電壓波失真和供電效率降低等。諧波產生的害處可以通過在適當的位置採用無源或有源式濾波器消除。
(a)無源濾波器:無源濾波器通常由無源元件構成，例如電阻，電感和電容，並可以並聯元件接合而連接電力系統。無源濾波器有多種類，其中最常見的有單調諧濾波器和高通濾波器。
(b)有源濾波器:一般電力電子設備本身都具有一定的電力處理功能，其中包括消除諧波。以電力電子設備消除諧波的裝置稱為有源波器。有源濾波器的工作原理是在接口處注入負載消耗的諧波電流。
諧波如何節約能源
消除電力系統中的諧波能降低由諧波電流產生的熱力和各相對中性線的電壓降，從而提高電力輸送效率。從系統運行的角度看，抑制電力系統中的諧波，能減少系統非正常故障的機會，例如保護設備的錯誤操作。
總結︰
依上述之經驗中心建議應請益能源服務專業，來為電力系統量身打造，規劃電力品質安全又符合公司企業需求節能之設計，服務費用於省下的金額中支付，有省錢才付費，並保證客戶節能效益。
圖片參考：http://farm4.static.flickr.com/3208/2756061866_968...
2008-09-08 08:21:00 補充：
改善低壓側功率因素:
增加設備裕度
個別裝置改善低壓側功率因素:
降低電壓變動率

By Charlie
at 2008-09-01T15:44

改善高壓側功率因素會獲得台電電費減免.
A:要得到台電的電費減免，這是有條件的，首先必須是契約用戶，且功率因素在90%以上時獲得契約電價，當低於90%則會罰款。
那改善低壓側功率因素有什麼好處?
A:這對用戶來說一點作用都沒有，因為我們一般的低壓用戶，計價時都以KW﹙度﹚為計價單位，所以不管你功率因數是100%或50%，電表所計算的使用功率還是一樣的。

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