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1、X+-的的意义:电压与电流的相位差,阻抗的辐角意义:电压与电流的相位差,阻抗的辐角时时时时,电路中发生能量互换电路中发生能量互换电路中发生能量互换电路中发生能量互换,出现无功出现无功出现无功出现无功当当当当功率功率这样引起两个问题这样引起两个问题这样引起两个问题这样引起两个问题:一、电路的功率因数一、电路的功率因数说明:说明:由负载性质决定。与电路的参数由负载性质决定。与电路的参数和频率有关,与电路的电压、电流无关。和频率有关,与电路的电压、电流无关。1 1 1 1、功率因数:、功率因数:、功率因数:、功率因数:反映有功功率占视在功率的比例,反映有功功率占视在功率的比例,反映有功功率占视在功率
2、的比例,反映有功功率占视在功率的比例,对电源利用程度的衡量。对电源利用程度的衡量。对电源利用程度的衡量。对电源利用程度的衡量。(1)(1)(1)(1)电源设备的容量不能充分利用电源设备的容量不能充分利用电源设备的容量不能充分利用电源设备的容量不能充分利用若用户若用户: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。
3、无需提供的无功功率。(2 2 2 2)增加线路和发电机绕组的功率损耗)增加线路和发电机绕组的功率损耗)增加线路和发电机绕组的功率损耗)增加线路和发电机绕组的功率损耗(费电费电)所以要求所以要求所以要求所以要求提高电网功率因数对国民经济的发展有重要的意义。提高电网功率因数对国民经济的发展有重要的意义。提高电网功率因数对国民经济的发展有重要的意义。提高电网功率因数对国民经济的发展有重要的意义。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的损耗。可减小线路和发电机绕组的损耗。可减小线路和发电机绕组的
4、损耗。可减小线路和发电机绕组的损耗。(导线截面积导线截面积)2.2.2.2.功率因数功率因数功率因数功率因数coscoscoscos 低的原因低的原因低的原因低的原因(1 1)设备处于欠载状态)设备处于欠载状态(大马拉小车大马拉小车);(2 2)日常生活中多为)日常生活中多为感性负载感性负载-如电动机、日光灯(无功如电动机、日光灯(无功 功率多),其等效电路及相量关系如下图。功率多),其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40W220V40W220V白炽灯白炽灯白炽灯白炽灯 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
5、用户的供电局一般要求用户的 否则受处罚否则受处罚否则受处罚否则受处罚。例例2 2 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二、功率因数的提高二、功率因数的提高二、功率因数的提高二、功率因数的提高 必须保证必须保证原负载的工作状态不变。原负载的工作状态不变。即:即:加至负载上的电压和负载的有功功率不变。加至负载上的电压和负载的有功功率不变。在感性负载两端并电容在感性负载两端并电容I1 1 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则提高功率因数的原则+-结论结论结论结论并联电容并联电容并联电容并联电容C C C C后后后后(3)(3)(3
6、)(3)电路总的有功功率不变电路总的有功功率不变电路总的有功功率不变电路总的有功功率不变因为电路中电阻没有变,因为电路中电阻没有变,因为电路中电阻没有变,因为电路中电阻没有变,所以消耗的功率也不变。所以消耗的功率也不变。所以消耗的功率也不变。所以消耗的功率也不变。(1)(1)电路的总电流电路的总电流 ,电路总功率因数,电路总功率因数 I 电路总视在功率电路总视在功率S(2)(2)(2)(2)原感性支路的工作状态不变原感性支路的工作状态不变原感性支路的工作状态不变原感性支路的工作状态不变:不变不变感性支路的感性支路的功率因数功率因数不变不变感性支路的电流感性支路的电流三、三、三、三、并联电容值的选取并联电容值的选取并联电容值的选取并联电容值的选取相量图相量图相量图相量图: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:+-I1=P U cos 1 I=P U cos 根据上式,可画出补偿前后的功率三角形。根据上式,可画出补偿前后的功率三角形。上式说明:有功功率在补偿前后是平衡的。上式说明:有功功率在补偿前后是平衡的。CU 2=(tan 1 tan )PQC=QL-Q单位:单位:F