[科普中国]-电力牵引功率因数

电力牵引功率因数(power factor of traction lead)是指交流电气化铁路电力机车在接近满负荷条件下的功率。因数约在0.82~0.85之间。在轻负荷条件下，其功率因数会急剧恶化。此外，在传递牵引功率过程中，牵引网络和变电所主变压器也需消耗相当数最的无功功率，归算到电力牵引变电所高压侧的平均功率因数通常在0.76~0.78之间。

简介电力牵引功率因数(power factor of traction lead)是指交流电气化铁路电力机车在接近满负荷条件下的功率因数约在0.82~0.85之间。在轻负荷条件下，其功率因数会急剧恶化。此外，在传递牵引功率过程中，牵引网络和变电所主变压器也需消耗相当数最的无功功率，归算到电力牵引变电所高压侧的平均功率因数通常在0.76~0.78之间1。

交流负荷功率因数低的不良影响交流负荷功率因数低将引起下列不良影响：

(1)造成输变电回路中电压损失增加。在高压输电网络中，回路阻抗的电阻分量较之电抗分量小，故常可忽略，使得回路电压损失近似与电抗分量和负荷功率因数角的正弦值的乘积成比例。当负荷功率因数变差时，电压损失将显著增加。

(2)造成发电、输电、变电和供电各个环节设备容量的增加，在输送同一有功功率时，总视在功率随负荷功率因数下降而增加。

(3)加大了各供电环节在输变电过程中的损耗。

(4)造成电力系统其他用户电气设备的过载、出力不足和额外损耗1。

对用户功率因数的规定为保证电力系统安全、有效地运行，各国电力系统都对负荷功率因数规定了标准和奖惩办法。

中国1983年8月颁发的《全国供用电规则》对各类用户的负荷功率因数都作出了明确的要求。其中第26条规定：无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率因数的基础上，设计和装置无功补偿设备，并做到随负荷和电压变动及时投入或切除，防止无功电力倒送。

用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因数应达到下列规定：

(1)高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数为0.9以上；

(2)其他100 (kV · A或kW)及以上电力用户和大、中型电力排灌站，功率因数为0.85以上；

(3)农业用电功率因数为0.8；

(4)功率因数调整电费按国家标准《电、热价格》的规定执行2。

电力牵引负荷的无功补偿方法一般电力牵引负荷的无功补偿与牵引电流的谐波补偿结合进行。

(1)在电力机车上加装L-C谐波和无功综合补偿装置。这种方式的优点是，直接在用电端进行补偿，补偿效果好，可以从根本.上消除谐波电流对通信线路的杂音干扰影响，而且在输变电回路中的电压水平较好，电力损耗较小，需要的供电设备容量较小；缺点是，分散补偿，补偿装置的容量利用率较差。

(2)在变电所牵引母线上加装L-C谐波和无功综合补偿装置。这种方式在牵引网中仍有谐波电流流通，牵引网电压水平较差，对邻近架空通信线路的杂音干扰较大。但由于实行相对集中补偿，装置的利用率和安装费用较低。

(3)在变电所加装串联电容和L-C谐波和无功综合补偿装置3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学