圃田牵引变电所功率因数低的原因分析及改进措施
圃田牵引变电所功率因数低的原因分析及改进措施
圃田牵引变电所功率因数低的原因分析及改进措施功率因数是衡量电力系统质量和运行效率的重要指标，它反映了发电机、变压器、负载以及电网特性，是企业和电网运行经济运行效率的重要参数。
圃田牵引变电所是一家大型线路变电所，负责线路变电，穿越性能较好，维护方便，但是最近发现该变电所的功率因数较低，较运行中心设计参数低23个等级以上，严重影响了其正常运行和经济效益，下面将分析其低功率因数的原因并提出改进措施。
一是变电所内部电源参数设计不合理。
变电所内部电源构成了变电所性能，包括主变、模拟调压器、电抗、电容器和电源系统，这些都是变电所正常运行的关键系统。
如果参数设计不合理，就会导致发电机及其变压器的电能损耗较大，因此功率因数也会大大降低。
第二，变电所负载结构及状态不合理。
由于圃田牵引变电所的负载需求不断变化，对负载摆放尤为重要，合理摆放负载可减少拖动力，降低电抗器的电晕损耗，从而提高变电站的功率因数。
而目前，圃田牵引变电所的负载结构及状态存在不合理的地方，调度中心的系统没有及时削减负载，导致变压器的拖动力增加，严重影响了变电站的功率因数。
第三，设备运行状态不佳。
电力设备的运行状态有较大的影响，如发电机、变压器、电抗器等，一般可采用绝缘测试等方法检测设备的运行状态，及时发现故障及运行状态不佳，以及采取不同措施，有效提高变电站的功率因数。
以上是圃田牵引变电所功率因数低的原因分析，为了提高变电所的功率因数，应采取以下改进措施。
首先，要改善变电所内部电源参数设计，尽可能缩短负载电阻，改善发电机和变压器的性能，以提高功率因数。
同时，要建立专业的变电所运行管理制度，针对变电所内部电源参数进行定期检查和调整，确保参数设计的可行性。
其次，采用合理的负载摆放及调节方式，利用模拟调压器和发电机控制相应的发电机功率，减少电抗器电晕损耗，尽可能保持负载端功率因数。
再次，定期检查变电所设备的运行状态，及时发现运行状态不佳的情况，及时采取措施，对设备运行故障的检修维护做到及时立案，及时处理，提高功率因数。
变电站功率因数低整改情况
关于七树庄等4座35KV变电站功率因数偏低整改落实情况XX供电公司调度中心：针对我局部分35kV变电站高峰时段一次侧功率因数偏低以及部分35kV变电站无功配置尚未达到国网公司无功配置原则15%下线标准的情况，我局组织了业务部室认真研究解决，制订了整改措施，现将整改落实情况汇报如下：一、七树庄等35kV变电站的无功配置低于国网公司无功配置15%下限标准问题：1、已对高丽铺35kV变电站10kV电容器组进行了更换，补偿容量为2×3000kvar，按主变2×12500kVA计算，无功配置比例已达到24%，功率因数已经合格。
2、已对小令公35kV变电站10kV电容器组进行了安装，补偿容量为2×3300kvar，按主变2×12500kVA计算，无功配置比例已达到26.4%，功率因数基本合格。
3、将七树庄、石各庄35kV变电站更换电容器组项目列入了唐供2011年丰润局技改大修项目，计划为变电站各更换动态无功补偿装置1套，补偿容量1×6000kvar，计划完成后将从根本上解决部分变电站无功配置不足的问题。
目前该技改大修项目已经完成物资招标，等待设备到货后实施安装。
二、部分35kV变电站高峰时段一次侧功率因数偏低问题：1、按照2010年农网升级工程的总体安排，我局报批的48台10kV线路自动无功补偿设备已经于2011年9月安装完毕并投入运行，补偿容量14400千乏，我局供电质量大幅提升，功率因数低的情况得到有效的改善。
3. 加强变电站的无功管理，要求变电站值班员认真监视负荷曲线，根据变电站负荷性质以及昼夜负荷的变化，及时投切电容器，使其发挥最大补偿作用，并将变电站的无功管理作为变电站日常考核的一项重要内容。
4.组织各供电所线路运行人员对我局所辖100kVA及以上配变、10kV线路配置的低压补偿电容器可用情况进行统计调查，并加强对用户无功补偿装置的监督及管理力度，并将10KV线路出口功率因数纳入考核，进行奖惩。
功率因数降低的原因分析及对策
般工业企业都有发电机组 ， 一 方 面 作 为 自备 电 厂 发 电设
择异步电动机的容 量以及变 压器 的容量 ， 电动机 的经 常负荷应
备， 另 一 方 面 还 可 补偿 系统 无 功 功 率 ， 提 高 功 率 因数 ， 相 较 于 电
不低于额定容量的 ４ Ｏ ， 变压器 负荷率在 ７ ５ 为宜 ， 但是一般
—
地 。这 样 布 置 的 电 容 器 称 之 为 并 联 电 容 器 ， 能 起 到 补 偿 电 动 机、 变 压 器 等 感 性 电 气 设 备 消 耗 的 无 功 功 率 的 作 用 。并 联 电容 器 产 生 的无 功 可 提 高 功 率 因 数 、 降 低线路 损耗 、 提 高母线 电压
稳定 ， 改善供 电质量 ， 提高用 电设 备 的工作 效率 ， 节约 电能 。功
率 因数 作 为 电 力 系 统 的 一 个 重 要 指 标 一 直 备 受 重 视 ， 本 文 研 究
可采用 同步机 ， 利用 同步 电动 机过 励磁超前 运行 ， 以补偿 系统
的感 性 无 功功 率 ， 提 高 整个 系 统 功 率 因数 。 同 步 电 动 机 输 出 的
Ｉ 皇 三 堡 主 皇 垫 ： Ｄ ｉ ａ ｎ ｑ ・ Ｇ 。 ｎ ｇ ｃ ｎ ｅ ｎ ｇ ｕ ｚ ｄ Ｏ ｎ ｇ ｎ ｕ ａ
功 率 因数 降低 的原 因分析 及 对 策
刘 乔 芬
（ 中韩 （ 武汉 ） 石油 化工 有限公 司 ， 湖北 武 汉 ４ ３ ０ ０ ０ ０ ）
以及提高电气设 备抗 电 网扰 动能力 ， 但是 ， 电容器 的功 率公式
是 —Ｕ ２・ ・ Ｃ， 电容 器 在 提 高 母 线 电压 的同 时 ， 输 出的 功 率 与电压的平方成正 比 ， 可 能 造 成 自身 过 载 。 因此 ， 选 用 电 容 器 的额 定 电 压 须 高 于 配 电 母 线 的标 称 电压 ， 譬如 ６ ｋ Ｖ 母 线 应 选 配７ ． ２ ｋ Ｖ 电容 器 组 ， ３ ５ ｋ Ｖ母线 应选配 ４ ０ ． ５ ｋ Ｖ。此 外 ， 电 容 器组应选用串级数少的 ， 最 好 单 台 电容 器 就 达 到 配 电 母 线 所 需
功率因数低的解决方案
功率因数低的解决方案
功率因数低是一种普遍存在的电力问题，它会导致电网过载、设备损坏、能源浪费等一系列问题。
为了解决这一问题，我们可以采取以下措施：
1. 安装功率因数校正装置：功率因数校正装置可以通过调节电容器的容量，提高电路的功率因数。
这样可以减少能源浪费，延长设备寿命。
2. 定期维护设备：电力设备因长期运行会导致电容器老化、电路接触不良等问题，这些问题都会导致功率因数降低。
因此，定期维护设备，及时更换电容器等部件，可以保持合理的功率因数。
3. 优化电路结构：在电路设计时，应优化电路结构，减少电路的损耗。
同时，应根据负载情况合理选择电容器容量和安装位置，以最大程度地提高功率因数。
4. 提高能效：提高设备和系统能效，降低负荷功率，也是提高功率因数的一种方法。
在能源管理方面，可以通过推广节能技术、改善生产工艺、优化设备使用等方式，实现能效提升，减少功率因数低的问题。
通过以上解决方案，可以有效提高电路的功率因数，降低能源浪费，保证电力系统稳定运行。
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功率因数过低的原因
功率因数过低的原因功率因数是衡量交流电路中电能利用率的重要指标，它是有功功率和视在功率的比值。
当交流电路中有大量的感性负载时，电路的功率因数会下降，导致电能的浪费和线路的负荷能力下降。
本文将从感性负载、非线性负载、不平衡负载和电源电压波动等方面分析功率因数过低的原因，并提出相应的解决方法。
一、感性负载感性负载是指电路中带有线圈的元件，如电感、变压器等。
这些元件在电路中的作用是储存电能，当电压变化时，它们会产生电流变化，使得电路中的电流滞后于电压变化。
这种滞后现象导致了功率因数的下降。
解决方法：（1）加装电容器通过加装电容器来提高电路的功率因数，使得电路中的电流能够与电压同相。
电容器的作用是储存电荷，当电压变化时，它们会产生电流变化，与电感的电流变化相抵消，从而提高功率因数。
（2）调整电路结构通过改变电路中元件的连接方式和排列顺序，使得电路中的电感元件能够相互抵消，从而减少电路中的感性负载，提高功率因数。
二、非线性负载非线性负载是指电路中带有半导体器件的元件，如二极管、晶体管等。
这些元件在电路中的作用是将交流电信号变为直流电信号或者控制交流电信号的大小和相位。
由于这些元件的电阻值随电压变化而变化，导致电路中的电流和电压不再同相，从而降低功率因数。
解决方法：（1）加装滤波电路通过加装滤波电路来减少电路中的谐波分量，使得电流和电压能够同相，从而提高功率因数。
（2）使用线性负载线性负载是指电路中的元件电阻值不随电压变化而变化的元件，如电阻器、电容器等。
使用线性负载可以避免非线性负载对功率因数的影响。
三、不平衡负载不平衡负载是指电路中三相电流不相等的情况。
当电路中的三相电流不相等时，会导致电路中的电流和电压不再同相，从而降低功率因数。
解决方法：（1）平衡三相电流通过调整电路中的元件连接方式和排列顺序，使得电路中的三相电流能够平衡，从而提高功率因数。
（2）使用三相电源使用三相电源可以避免不平衡负载对功率因数的影响。
如何提高变电站的功率因数
如何提高变电站的功率因数摘要：随着我国经济的不断增长，使得工业和生活用电量大大提高，因此便相应的出现了功率因数这个新的概念技术。
功率因数的提高对整个的企业效益都有一定的影响。
我们主要从影响功率因数的原因和功率因数的影响电费的实际情况进行分析，总结了一些经验和方法。
关键词：功率因数变电站技术一、提高功率因数意义和方法1.从电工学的理论中可知，在交流电路中，功率因数就是有功功率与视在功率的比值。
用cosφ表示为：从上述公式中可知，提高cosφ，就是在视在功率不变的情况下，提高有功功率，降低无功功率。
这样，对于发电机可增加设备利用率；在电力传输过程中，降低无功功率的传输，即可以减少线路损耗，提高电网传输能力；同时可降低线路电压损耗，提高电能质量。
2.为了减少配电网络中无功功率的传输，尽量做到无功功率就地平衡，达到降低线损，提高经济效益目的。
根据《电力系统电压和无功电力技术导则》规定，电力用户的功率因数应达到:（一）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0.90以上（工业、农副业专用线路cosφ≥0.9）；（二）趸售和农业用电功率因数为0.80以上(农村生活和农业线路cosφ≥0.80)；（三）其他100kva及以上大用户功率因数为0.85以上（cosφ≥0.85）。
二、提高功率因数的优点2.1通过改善功率因数，减少了线路中总电流和供电系统中的电气元件，如变压器、电器设备、导线等的容量，因此不但减少了投资费用，而且降低了本身电能的损耗。
2.2减少供电系统中的电压损失，可以使负载电压更稳定，改善电能的质量。
2.3在补偿的同时可以动态抑制系统谐波,改善电压畸变率.2.4可以提高电气设备效率,增加变压器带载容量。
举例说明：A变电站：将5000KV A变压器的功率因数从0.85提高到0.99时：补偿前：5000×0.85=4250KW；  补偿后：5000×0.99=4950Kw。
分析变电所10kV4#线功率因数低
分析##变10kV#4线功率因数低原因并提出解决方案一、线路分析：1、官峁变10kV#4线全长54km，地处山区，线路辐射供电，线路长、供电面积大。
2. 10kV电网为简单辐射电力网，电网结构已相对确定，用电负荷季节性强、昼夜幅差大，线路配电变压器年平均负载率较低，部分井场出现了“大马拉小车”的局面。
3. 无功补偿的方式是：变电所集中补偿和10kV线路上安装并联电容器补偿；变电站10KV母线集中无功补偿设备投停灵活性、选择性差，不能实现遥控操作和自动循环投切，线路补偿电容两台分别安装在52-18杆和64-01杆，补偿容量较小，又新架线路投产井不断增加，无功补偿不够。
4. 线路无功控制滞后，采油单位在十三增安装500kVA发电机一台，向线路不断发送无功，对其缺乏必要的控制手段。
5、目前#4线平均负荷为800kW,无功功率为2200kVar,功率因数只有0.34。
二、功率因数低的原因：在配电线路中运行着大量的感性负荷，它们在运行中会消耗大量的无功功率，使线路的功率因数降低，造成线路末端电压过低和线路电能损耗增加，直接影响电力企业的经济效益。
为了提高功率因数，使输变电设备得到充分利用，降低线路损耗和线路压降，改善线路的电能质量，做好线路的无功补偿十分必要。
供电线路半径较长，供电变压器容量较小，供电线路的线径较细，且变压器的数量多且容量偏小，配电变压器的负荷率较轻。
用电负荷季节性强，峰谷差大，年利用小时低；有些变压器容量与实际用电负荷容量不匹配，造成“大马拉小车”的现象，变压器负荷一般在20%～40%运行，没有达到经济运行的要求。
10kV配电线路无功补偿设备安装点较少，安装容量也较小。
三、方案设计要解决电网存在的问题，加装无功补偿装置是有效的解决方法之一。
目前，电力网的10kV线路上装设的无功补偿装置大部分为固定补偿与自动补偿相结合的补偿方式，这种补偿方式虽然解决了线路功率因数的问题，但在解决线损方面并未达到最小的投资解决线路损耗的问题。
功率因数过低的原因
功率因数过低的原因无功补偿主要作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境的技术。
所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
合理的选择补偿装置，可以做到**限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。
反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。
功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。
功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。
今天小易讲解一下，企业在用电的过程中，引起功率因数低原因及其产生的危害。
产生功率因数低的原因1．大量采用感应电动机或其它各种电感性用电设备，如电焊机，感应电炉等。
2．电感性的用电设备配套不合适和使用不台理，造成用电设备长期轻载或空载运行。
3．采用日光灯、汞灯、陶瓷金卤灯照明时，没有配用相应的电容器。
4．变电设备的负载率和年利用小时数过低，没有相应的配置移相电容补偿设备。
功率因数低产生的危害1、企业电费增加：企业的功率因数低，会直接影响到电费的多少。
因为电业局有相关的文件，当企业的功率因数过低时，会查出电费增加的百分比，总电费乘以百分比就相当于额外的罚款。
2、线路损耗增加：功率因数的高低和无功功率多少息息相关。
当电路中存在无功功率时，线路中将会产生无功电流，导致电路中总电流的增加，电路的线路损耗就会增加。
3、设备利用率下降：在电力系统中，视在功率的大小是不变的。
当电力系统中的无功功率过高时，设备输出的有功功率就会降低，所以电力设备的利用率就会降低。
当企业的功率因数低时，对企业的影响比较大。
直接的影响是增加了企业的电费，而电力系统的损耗增大、设备利用率下降，间接的加大了企业的投资。
工业企业中因为功率因数过低，需要承担巨额的罚款，因此企业的功率因数逐渐被重视。
无功补偿装置是提升功率因数的一个好办法。
浙江易硕电气有限公司是专业从事低压电力电容器，智能电容器，电抗器，无功补偿控制器，无功补偿装置系列的研发、设计、生产、销售和服务为一体的高科技公司。
功率因数低于0.9 -回复
功率因数低于0.9 -回复功率因数是指交流电路中实际功率与视在功率之比的数值，它反映了电路中有用功率的比例。
当功率因数小于0.9时，意味着该电路中存在较大的无功功率消耗。
本文将深入解析功率因数低于0.9的原因以及影响，并介绍相应的改善方法。
首先，我们需要了解功率因数及其定义。
功率因数的计算方式为：功率因数= 有用功率/ 视在功率。
有用功率是指电路中真正产生有用的能量供给电器设备使用的功率，通常以瓦特（W）为单位；而视在功率则是指电路中所有有用功率和无功功率之和，以伏安（VA）为单位。
因此，功率因数的数值越大，说明电路中利用率越高。
当功率因数小于0.9时，说明电路中有相当一部分电能转化为无用功率，这不仅会造成电能的浪费，还会引发一系列问题。
主要的原因有以下几点：1. 电源设备问题：电源设备本身的功率因数低可能是由于设计上的不足，或者老化导致的性能下降。
老化的电源设备可能会引发电路故障，导致功率因数的降低。
2. 非线性负载：许多电器设备，如电动机、电子设备等，具有非线性负载特性，会引起电路中谐波电流的产生。
这些谐波电流不仅会降低功率因数，还会引起电网中电压波动，影响其他设备的正常运行。
3. 过载问题：当电路中存在过多的负载时，电源设备可能无法满足所需的电能供给，从而导致功率因数下降。
此外，过载还会导致电路电压降低，影响电器设备的正常运行。
功率因数低于0.9将带来一系列的影响，包括：1. 能源浪费：功率因数低导致有大量的电能转化为无用功率，从而造成电能的浪费。
这不仅会增加能源的消耗，还会进一步加大环境负担。
2. 电网压力增大：功率因数低引发的谐波电流与电网中的电压波动有关，会增大电网的负荷和压力。
电网过载不仅会影响用户的用电正常，还会导致电网不稳定，甚至引发事故。
3. 费用增加：功率因数低将导致电能的浪费，企业或家庭用户的电费也会因此而上涨。
此外，电网压力增大还可能使一些地区需要进行电网升级，进一步增加了费用。
牵引变电所运行故障分析及对策措施
牵引变电所运行故障分析及对策措施摘要：随着电气化线路高速发展，面临的安全压力持续增大。
而牵引变电所作为牵引供电系统的心脏，重要性不言而喻，牵引变电设备的安全可靠性越来越多地受到关注。
基于近几年来，现场设备的运行维护和调度工作情况，总结发生的变电设备故障类型、原因，并就如何降低故障发生几率探讨对策措施。
关键词：牵引变电；原因分析；典型故障；对策措施1 前言随着电气化和高铁的体量越来越大，随之而来的安全压力、维护压力也持续增大。
目前我局管辖范围内所亭共计508座，按照类型分，牵引变电所152座；AT所146座；分区所165座；开闭所45座。
本文针对辖内的牵引所亭运行的典型故障深入分析了变电设备故障原因，并分类制定了相应的对策措施。
2 典型故障情况2.1 远动设备故障逐年增多随着电气化铁路开通运营时间的推移，远动设备类故障呈现逐年增多的趋势。
主要原因有以下几个方面：一是考虑到使用环境因素的影响，远动通信类设备已接近寿命周期。
例如早期开通的部分线路，网开关本体I/0与通讯管理机之间采用CAN总线通讯方式，网开关本体RTU箱内CAN盒，所内路由器、光猫、光纤集线器等发生故障的频率较高。
另外，牵引所亭内综自通信、接触网开关通信等RTU发生死机的概率逐年增多。
发生通信中断后，检修人员赶到现场，往往只是重启一下通信管理机就可以恢复正常通讯状态。
二是外部的干扰导致接触网开关远动误动作，此类干扰引起的接触网开关远动问题也比较常见。
例如RTU与操作机构信号控制电缆连线受到干扰，导致开关误动作；例如，在接触网故障区间，由于干扰导致接触网操作机构控制电源空开或RTU电源开关跳闸，造成接触网开关不定态，发生拒动。
2.2 二次接线问题引起故障（1）二次接线回路故障发生的多是由于前期施工阶段或者设备修试过程中接线错误。
例如：管内某线路在联调联试期间，某所亭发生多次跳闸。
详细过程为：6时11分12秒，某变电所1号主变压器差动保护跳闸，备用主变自投未启动，供电调度初判后投入2号备用系统运行。
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郑铁科技通讯1/2009机辆供电
功率因数（cos 准）是反映电力系统经济运行的一项重要参数，也是电力部门考核牵引供电用户的一项主要指标。
按电业部门《功率因数调整电费办法》规定，电力牵引负荷的功率因数应在0.90以上，并按电费基数实行高奖低罚。
由于电费基数巨大，奖罚金额十分可观。
因此，在铁路企业实行资产经营责任制的今天，特别是面对全球金融危机，功率因数直接关系到牵引供电部门乃至整个铁路企业的经济利益，其重要性不容忽视。
为保证电网保持良好的电压水平，电网公司除进行全局无功优化调整外，还要求大宗电力用户对无功做到“就地补偿”，使用户月平均功率因数达到0.90以上，并对用户实行奖惩制度。
提高电气化铁路牵引变电所功率因数的主要方法是在27.5kV 侧设置并联电容补偿装置。
目前我国铁道电气化铁路较多采用固定补偿方式。
固定并联电容补偿结构简单，投资少，运行可靠。
一、设备现状
圃田牵引变电所于2006年8月建成开通，是东陇海电气化铁路的东部起点，主要担负郑州—中牟的牵引供电任务。
自
2006年开通以来该所功率因数一直较低，
最低时平均功率因数达0.7左右，大大低于供电局0.90的考核标准。
对此，必须改造圃田变电所无功补偿，提高功率因数，以期提高该所力率指标，满足电力系统运行要求。
圃田变电所主要为陇海线郑州—中牟上、下行电气化铁路接触网供电，共4条馈线，其中A 相2条、B 相2条，供电臂长约16.5KM 。
主变容量2×31500KVA ，
YN ，d11接线，固定备用。
牵引负荷主要
为SS 系列电力机车。
一次绕组接成Y 型，
二次绕组接成d 型，一、二次测电势电位相同。
由于二次绕组为d 型接线，其线电压与相电压相等，二次侧线电压Uab 的相位与一次侧线电压向量UAB 相比超前30度。
当向量UAB 指在12点，则Uab 指在
11点，所以这种接线叫Yn,d11。
这种接
线为双绕组变压器，一次侧三相接线为Y 型，分别接入三相电网，一次线圈中性点再引一条线接地。
二次侧接线为d 型，其一角和钢轨回流线相连，另两角分别接入牵引侧母线。
该所并联电容补偿装置总安装容量为5600Kvar ，分别安装于牵引侧
A 、
B 相母线上，实际输出容量为2800
圃田牵引变电所功率因数低的原因分析及改进措施
郑州铁路局郑州供电段
豆瑞琴
摘要:本文分析了圃田牵引变电所功率因数低的原因及其存在问题，论述
了牵引变电所无功补偿装置原理及其优越性，提出应用中的注意事项。
关键词:牵引变电所功率因数无功补偿装置
0000
0000
11
机辆供电郑铁科技通讯1/2009
Kvar。
装置内2台串联电抗器为CKD-JK323-27.5型干式电抗器。
该电抗器采用国内先进的干式电抗器，具有无油、低损耗、高可靠、免维护特点，符合电力牵引设备的发展趋势。
目前设备已运行2年，存在一定的问题。
二、存在问题
经调研发现，自2006年开通时至2006年底，补偿装置未投时，该所功率因数一直很低，最低时平均功率因数达低于0.7。
在2007年4月18日之前，东陇海电化无动车组，并补装置仅A相运行，车流量小，功率因数较低，低于0.80。
在2007年10月～2008年1月间，在将电压调节器改为自动进行测试后，测得该所功率因数平均为0.85。
由于在2008年2月22日该所并联电容补偿装置因电抗器线圈匝间短路故障撤出运行，2008年2月28日～3月4日，将A、B相补偿装置撤除进行测试，测得该所5天的功率因数平均为0.764。
通过统计分析，2006年以来，随着牵引负荷的不断增长和机车运行状况的不断变化，加之提速后动车组车速较快，圃田变电所功率因数一直在0.8左右。
2007年平均功率因数最低达0.75，远低于电力部门0.90的考核标准。
三、原因分析
1.管内牵引负荷特点
陇海线管内电力机车采用的是我国自行设计制造的SS交直型电力机车。
用于重载货运的是SS4和SS3B型，用于快速和高速客运的是SS8型和动车组列车，单台功率约为700—900kW。
交直型电力机车采用半控桥式整流装置，通过控制晶闸管的导通角来实现机车出力的调节。
这一控制方式，使得交直型机车的固有功率因数较低，在0.8左右。
同时电气化铁道负荷具有波动性、不均衡、低力率（低功率因数）和非线性特点，对电力系统造成以下影响：
（1）不平衡，即负序问题；
（2）谐波问题；
（3）无功，即功率因数问题；
（4）冲击性牵引负荷引起的电网电压波动与闪变。
对此，在三相负荷不平衡方面，在设计接入电网时，考虑采用电气化铁路牵引变电所轮流换相方式接入同一输电线路，可以有效减小牵引负荷负序对系统的影响，但因为牵引负荷的随机性很强，轮流换相对负序的改善有限。
在谐波方面，要求新建电气化铁路工程谐波治理措施与工程实行同时设计、同时施工、同时投运。
对于已建和在建工程也要进行技术改造，主要通过供电方式的改变达到治理谐波的目的。
在无功补偿方面，电气化铁路牵引变电所均采用固定并联电容补偿（FC），利用真空开关对其进行手动投切。
感容抗比采用0.12左右，具有补偿无功和滤去3次谐波功能。
补偿容量一般不超过主变容量的1/3，电容器一般采用滤波电容器，电抗器为空芯电抗器。
在电压波动与闪变方面，主要通过均衡运输、保证平衡的牵引负荷来保证牵引网电压的稳定。
2.影响圃田牵引变电所功率因数原因分析
已知负荷功率为P，补偿前的功率因数为cos准，须提高到cos准1，所需电容器的容量Qc按下列公式计算：
Qc=P〔（√1/cos2准－1）－（√1/cos2准1－1）〕
由此可知，变电所功率因数cos准与牵引负荷、并补装置实际输出容量、固有功率因数有关。
若现在线路负荷为10万千瓦，按照《电容器安装容量确定表》的要求，力率标准应达到0.90以上，并补装置的实际输出容量应为2×3200Kvar左右。
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郑铁科技通讯1/2009机辆供电
另外，并补装置的实际输出容量与系统电压的平方成正比。
固有功率因数与电力机车的类型和运行情况有关，机车无补偿和站场低级位运行时，系统功率因数较低。
功率因数与牵引负荷的均衡度有关，负荷波动越大，功率因数越低。
由于牵引负荷的波动性，无功补偿装置在空载或轻载时形成无功返送，但在负荷较大时，无功功率供应不足。
功率因数与计量方式有关，无功表反转正计时，功率因数较低。
在无功反送正计的计量方式下，有相当数量的变电所功率因数不达标，必须采用动态无功补偿装置。
设备故障造成并补装置停运，导致功率因数下降。
3.实际测量统计分析
2008年2月22日该所并联电容补偿装置因电抗器线圈匝间短路故障撤出运行。
2008年2月28日至3月4日，我们将圃田变电所A、B相并补装置撤除，每天抄计一次有功、无功电度和功率因数，测得一周平均功率因数为0.764。
其主要原因是所内无补偿、机车本身无补偿装置和运行级位低造成的。
四、改进措施
1.自动控制电压。
由于并补装置的实际输出容量与系统电压的平方成正比，2007年该所配置了一套电压自动调节器设备，用改变母线电压及整组电容输出容量的办法来提高功率因数，取得了良好效果。
2.增强保护措施，确保设备安全。
因并联电容补偿装置撤出运行，功率因数会降低很多，因此保证该设备安全运行事关重要。
根据圃田变电所电抗器闸间短路故障，吸取国内牵引变电所并补装置串联电抗器多次烧损的教训，经分析研究，在电抗器前并联限制操作过电压的专用避雷器，提高了设备的运行安全性。
3.监控机车使用。
因SS型机车的交直型电机固有功率因数较低，加之电力机车本身的补偿装置不投入使用，对变电所功率因数也有直接影响，所以我们加强机务段机车上补偿装置的使用管理，促使他们及时投入机车上的补偿装置，从而达到确保功率因数提高的目的。
五、效果
通过以上各项措施的实施，在陇海线电力机车车流密度、速度和牵引重量增加的情况下，牵引负荷趋于稳定，该所日功率因数保持在0.9左右，完全可以满足电力系统的考核要求。
六、结束语
通过以上理论分析和实例说明，电气化铁路牵引变电所功率因数低是由牵引负荷不平衡、机车固有功率因数低，负荷波动变化大和计量方式不尽相同等因素造成的。
电气设备使用寿命一般为25至30年，合理设计改造方案，可充分提高功率因数，降低投资。
总之，电气化铁路牵引变电所综合补偿技术研究是电气化铁路和电力系统的一个新兴学科。
随着研究的深入和技术的进步，必将产生越来越多的综合补偿保障技术，功率因数和电能质量将随之提高。
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