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1、功率因数的提高 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1、电力设备利用率与功率因数的关系一、提高功率因数的意义一、提高功率因数的意义电力设备的容量（即额定值）以视在功率定义电力设备的容量（即额定值）以视在功率定义电力设备的容量（即额定值）以视在功率定义电力设备的容量（即额定值）以视在功率定义若用户：若用户：则电源可发出的有功功率为：则电源可发出的有功功率为：若用户：若用户：则电源可发出的有功功率为：则电源可发出的有功功率为：而需提供的无功功率为而需提供的无
2、功功率为:所以所以所以所以 提高提高提高提高 可使发电设备的容量得以充分利用可使发电设备的容量得以充分利用可使发电设备的容量得以充分利用可使发电设备的容量得以充分利用无需提供的无功功率。无需提供的无功功率。22 2 2 2、线路和发电机绕组的功率损耗与功率因数的关系、线路和发电机绕组的功率损耗与功率因数的关系、线路和发电机绕组的功率损耗与功率因数的关系、线路和发电机绕组的功率损耗与功率因数的关系(费电费电)所以要求所以要求所以要求所以要求提高电网的功率因数对国民经济的发展有重提高电网的功率因数对国民经济的发展有重提高电网的功率因数对国民经济的发展有重提高电网的功率因数对国民经济的发展有重要的意
3、义。要的意义。要的意义。要的意义。设输电线和发电机绕组的电阻为设输电线和发电机绕组的电阻为 :要求要求:(、定值定值)时时所以所以所以所以提高提高提高提高 可减小线路和发电机绕组及其它供可减小线路和发电机绕组及其它供可减小线路和发电机绕组及其它供可减小线路和发电机绕组及其它供电设备内阻的损耗。电设备内阻的损耗。电设备内阻的损耗。电设备内阻的损耗。(导线截面积导线截面积)3例例1解解（1）无补偿，电源应提供的电流为：无补偿，电源应提供的电流为：电源的额定电流为：电源的额定电流为：(1)(1)该电源供出的电流是否超过其额定电流？该电源供出的电流是否超过其额定电流？该电源供出的电流是否超过其额定电流
4、？该电源供出的电流是否超过其额定电流？已知电源已知电源UN=220V,=50Hz，SN=10kVA向向PN=6kW,UN=220V，的感性负载供电，的感性负载供电，(2)(2)如并联电容将如并联电容将如并联电容将如并联电容将 提高到提高到提高到提高到0.90.9，电源是否还，电源是否还，电源是否还，电源是否还有有有有 富裕的容量？富裕的容量？富裕的容量？富裕的容量？4该电源供出的电流超过其额定电流。该电源供出的电流超过其额定电流。该电源供出的电流超过其额定电流。该电源供出的电流超过其额定电流。（2）如将）如将 提高到提高到0.9后，电源提供的电流为：后，电源提供的电流为：该电源还有富裕的容量。
5、即还有能力再带负载；该电源还有富裕的容量。即还有能力再带负载；该电源还有富裕的容量。即还有能力再带负载；该电源还有富裕的容量。即还有能力再带负载；所以提高电网功率因数后，将提高电源的利用率。所以提高电网功率因数后，将提高电源的利用率。所以提高电网功率因数后，将提高电源的利用率。所以提高电网功率因数后，将提高电源的利用率。51 1、功率因数、功率因数、功率因数、功率因数cos cos 低的原因低的原因低的原因低的原因二、二、二、二、提高功率因数提高功率因数提高功率因数提高功率因数的方法的方法的方法的方法日常生活中多为感性负载日常生活中多为感性负载-如电动机、日光灯，其如电动机、日光灯，其等效电路
6、及相量关系如下图。等效电路及相量关系如下图。相量图相量图+-+-+-感性等效电路感性等效电路40W220V白炽灯白炽灯白炽灯白炽灯 例例40W220V日光灯日光灯 供电局一般要求用户的供电局一般要求用户的供电局一般要求用户的供电局一般要求用户的 否则要受处罚否则要受处罚否则要受处罚否则要受处罚。当负载有功功率不变时，当负载有功功率不变时，6常用电路的功率因数常用电路的功率因数常用电路的功率因数常用电路的功率因数纯电阻电路纯电阻电路纯电阻电路纯电阻电路R-L-C C串联电路串联电路串联电路串联电路纯纯电感电路或电感电路或电感电路或电感电路或纯电容电路纯电容电路纯电容电路纯电容电路电动机电动机电动
7、机电动机 空载空载空载空载电动机电动机电动机电动机 满载满载满载满载 日光灯日光灯（R-L串联电路）串联电路）7(2)(2)提高功率因数的措施提高功率因数的措施提高功率因数的措施提高功率因数的措施:2 2、提高、提高、提高、提高功率因数的方法功率因数的方法功率因数的方法功率因数的方法 必须保证原负载的工作状态不变，即：加至负载上必须保证原负载的工作状态不变，即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变，且电路安全运行。的电压和负载的有功功率不变，且电路安全运行。在感性负载两端并电容，即电容补偿。在感性负载两端并电容，即电容补偿。（1 1）提高功率因数的原则：）提高功率因数的原则：）提高功率因数的原
8、则：）提高功率因数的原则：+-8补偿电容值的计算补偿电容值的计算 相量图相量图:又由相量图可得：又由相量图可得：又由相量图可得：又由相量图可得：即即:+-9思考题思考题:电感性负载采用串联电容的方法是否可提高功电感性负载采用串联电容的方法是否可提高功电感性负载采用串联电容的方法是否可提高功电感性负载采用串联电容的方法是否可提高功率因数率因数率因数率因数,为什么为什么为什么为什么?答：功率因数可以提高，但负载电压不能满足要求。答：功率因数可以提高，但负载电压不能满足要求。答：功率因数可以提高，但负载电压不能满足要求。答：功率因数可以提高，但负载电压不能满足要求。10例例2解：解：(1)（2）如将
9、）如将 从从0.95提高到提高到1，试问还需并多，试问还需并多 大的电容大的电容C。（1）如将功率因数提高到）如将功率因数提高到 ,需要需要 并多大的电容并多大的电容C,求并求并C前后的线路的电流。前后的线路的电流。一感性负载一感性负载,其功率其功率P=10kW,，接在电压接在电压U=220V,=50Hz的电源上的电源上。即即即即11求并求并求并求并C C前后的线路电流前后的线路电流前后的线路电流前后的线路电流并并C前前:cos cos 提高到提高到提高到提高到1 1时，电路将出现谐振，这往往是电力时，电路将出现谐振，这往往是电力时，电路将出现谐振，这往往是电力时，电路将出现谐振，这往往是电力系统应尽量避免的。系统应尽量避免的。系统应尽量避免的。系统应尽量避免的。并并C后后:(2)从从0.95提高到提高到1时所需再并联的电容值时所需再并联的电容值12