專案摘要
一家大型軸承製造工廠，由於生產設備、工具機及冷水機長時間運轉，造成系統無效功率需求高，使整體功率因數長期維持在 0.73 左右，不僅增加供電成本，也影響設備運轉穩定性。經過現場量測、電力分析與改善設計後，增設自動功率因數補償系統（APFR）與調諧濾波技術，成功將系統 功率因數改善 至 0.99，有效降低無效功率，提高變壓器利用率，同時避免電容器與諧波共振問題。
產業背景
主要工廠設備
- CNC加工機
- 生產設備
- 冷水機
- 馬達驅動設備
設備大量使用感應馬達，因此需要大量無效功率。若於系統側功率因數長期偏低，容易造成：
- 電壓下降
- 馬達效率降低
- 設備運轉不穩
- 變壓器有效利用率低
- 線路及設備運行溫升高
- 額外電費
因此客戶希望改善整體供電品質，同時提升設備穩定性。
既設系統量測結果
| 項目 | 改善前 |
|---|---|
| 實功率(P) | 605.2 kW |
| 視在功率(S) | 829.05 kVA |
| 虛功率(Q) | 566.61 kvar |
| 功率因數(PF) | 0.73 電感性 |
| 電壓THD | 1.27% |
由量測結果：
- 系統實功率約為600 kW
- 系統功率因數偏低
- 虛功率需求超過500 kvar
- 已存在5次及7次諧波電流
面臨的問題
- 功率因數調整費增加
- 變壓器容量被占用
- 電流增加
- 電壓降增加
- 諧波風險
功率因數改善 結果
功率因數
系統電壓
系統電流
諧波電流
系統效益
改善後可獲得：
- 功率因數接近1
- 虛功率大幅降低
- 變壓器可用容量提升
- 系統電流下降
- 線路損耗降低
- 諧波失真率下降
延伸閱讀功因補償效益
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